1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?
2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?
3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?
4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?
5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?

Объемная доля компонента в газовой смеси - это отношение объема данного компонента к общему объему смеси.

φ(газа)=V(газа)/V(смеси).

2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?

Дано:

φ(Ar)=0,9% или 0,009

V(Ar)=5 л

V(воздуха) - ?

Решение:

Из определения объемной доли газа в смеси

φ(Ar)=V(Ar)/V(воздуха)

выразим объем воздуха:

V(воздуха)=V(Ar)/φ(Ar);

V(воздуха)=5/0,009≈556 (л).

Ответ: Для получения 5 л аргона необходимо 556 л воздуха.

3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?

Дано:

V(N₂)=224 л

V(O₂) - ?

V(CO₂) - ?

Решение:

Известно, что объемная доля азота в воздухе составляет 78% или 0,78. Из определения объемной доли газа в смеси

φ(N₂)=V(N₂)/V(воздуха)

выразим объем воздуха:

V(воздуха)=V(N₂)/φ(N₂);

V(воздуха)=224/0,78≈287 (л).

Зная, что в воздухе объемная доля кислорода равна 21% или 0,21, объемная доля углекислого газа равна 0,03% или 0,0003, вычислим объемы кислорода и углекислого газа:

V(O₂)=φ(O₂)·V(воздуха);

V(O₂)=0,21·287=60,27 (л);

V(CO₂)=φ(CO₂)·V(воздуха);

V(CO₂)=0,0003·287=0,0861 (л).

Ответ: V(O₂)=60,27 л; V(CO₂)=0,0861 л.

4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?

Дано:

φ(CH₄)=92% или 0,92

V(CH₄)=4,6 мл

V(природного газа) - ?

Решение:

Из определения объемной доли газа в смеси

φ(CH₄)=V(CH₄)/V(природного газа)

выразим объем природного газа:

V(природного газа)=V(CH₄)/φ(CH₄);

V(природного газа)=4,6/0,92=5 (мл).

Ответ: 4,6 мл метана содержится в 5 мл природного газа.

5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

Дано:

V(O₂)=6 л

V(CO₂)=2 л

φ(O₂) - ?

φ(CO₂) - ?

Решение:

Найдем объем смеси:

V(смеси)=V(O₂)+V(CO₂);

V(смеси)=6+2=8 (л).

Вычислим объемные доли кислорода и углекислого газа в смеси:

φ(O₂)=V(O₂)/V(смеси);

φ(O₂)=6/8=0,75 или 75%;

φ(CO₂)=V(CO₂)/V(смеси);

φ(CO₂)=2/8=0,25 или 25%.

Ответ: φ(O₂)=75%; φ(CO₂)=25%.