Объемный состав газовой смеси после растворения в воде
Газовую смесь, содержащую 40% (об.) N2O и 60% (об.) NO, растворяли при 17°С и постоянном давлении в воде до полного насыщения последней. Рассчитать процентный состав (по объему) газовой смеси после выделения ее из воды, если при 17°С коэффициенты абсорбции N2O и NO составляют соответственно 0,690 и 0,050.
Дано
`φ_0(N_2O) = 40%`
`φ_0(NO) = 60%`
`α(N_2O) = 0.69`
`α(NO) = 0.05`
`P = const`
Найти
`φ(N_2O) = text{?}`
`φ(NO) = text{?}`
Решение
Примем начальный объём газовой смеси за 100 л для удобства расчётов, тогда:
`V_0(N_2O) = 40 text{ л}`
`V_0(NO) = 60 text{ л}`
Найдем объёмы растворенных газов:
`V_text{раств.}(N_2O) = α(N_2O) * V_0(N_2O) = 0.69 * 40 = 27.6 text{ л}`
`V_text{раств.}(NO) = α(NO) * V_0(NO) = 0.05 * 60 = 3 text{ л}`
Общий объём растворённых газов:
`V_text{раств. общ.} = V_text{раств.}(N_2O) + V_text{раств.}(NO) = 27.6 + 3 = 30.6 text{ л}`
Найдём объёмные доли газов в конечной смеси:
`φ(N_2O) = (100 * V_text{раств.}(N_2O)) / (V_text{раств. общ.}) = (100 * 27.6) / 30.6 = 90.2%`
`φ(NO) = (100 * V_text{раств.}(NO)) / (V_text{раств. общ.}) = (100 * 3) / 30.6 = 9.8%`
Ответ
`φ(N_2O) = 90.2%`
`φ(NO) = 9.8%`