作业选解


03-08-05-07 空气是一种混合气体,其中几种主要成分的体积百分比是:氮(N2) ,氧(O2) ,氩(Ar) ,它们的分子量分别是28.0、32.0、39.9,求在标准状态下空气中这三种主要组分的分压强、密度,并由此求空气的密度和平均摩尔质量。
解:   
  如图所示,设在 的标准状态下,空气的体积为V 。则三种组分的体积分别为

       , ,
  由于气体混合过程中温度T 保持不变,则当这三种气体混合成标准状态的空气后,其状态分别从
变为
  由理想气体状态方程 ,可得
      

      

      

  各组分的密度分别为
      
      
      
  于是得空气的密度为:  

  混合气体的质量 M 为其中各组分的质量之和,即 ,定义混合气体的平均摩尔质量 μ 如下式
                 或  

  代入有关数据后,得   

               =

               = = ()