Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается следующим образом:
PV = nRT
Где:
P - давление газа (в нашем случае в мм ртутного столба)
V - объем газа (в нашем случае в мл)
n - количество вещества газа (это то, что мы хотим вычислить, в молях)
R - универсальная газовая постоянная (общепринятое значение равно 0,0821 л * атм / (моль * К))
T - температура газа (в нашем случае в Кельвинах)
Первым шагом у нас есть объем в миллилитрах, поэтому нам нужно перевести его в литры, чтобы иметь правильные единицы измерения:
V = 344 мл = 0,344 л
Затем нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого мы используем следующую формулу:
T(в К) = T(в °C) + 273,15
T = 42 °C + 273,15 = 315,15 К
Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы выразить количество вещества (n):
PV = nRT
n = (PV) / (RT)
Мы имеем следующие значения: P = 772 мм рт ст, V = 0,344 л, R = 0,0821 л * атм / (моль * К) и T = 315,15 К. Подставим эти значения в уравнение:
n = (772 мм рт ст * 0,344 л) / (0,0821 л * атм / (моль * К) * 315,15 К)
Расчет:
n = (265.168) / (25.6793015) ≈ 10.3326 моль
Таким образом, количество вещества (n) составляет около 10.3326 моль.
Наконец, чтобы вычислить молярную массу газа, мы можем использовать следующую формулу:
Молярная масса (M) = масса (m) / количество вещества (n)
Мы имеем значение массы равное 0,865 г. Подставим это значение и количество вещества, которое мы рассчитали, в формулу:
M = 0,865 г / 10.3326 моль
Расчет:
M ≈ 0.0837 г/моль
Таким образом, молярная масса газа составляет примерно 0,0837 г/моль.
Для расчета динамической вязкости пропан-пропиленовой фракции при 80°С, мы будем использовать формулу, известную как формула Андрейевского-Эйнштейна:
η = η0 * (1 + Х * ln(1+X⁻¹))
где:
η - динамическая вязкость смеси
η0 - динамическая вязкость пропана или пропилена при заданной температуре
X - объемная доля компонента (пропана или пропилена) в смеси
Для начала, давайте найдем динамическую вязкость пропана и пропилена при 80°С. Обычно эти значения можно найти в таблицах, но в данном случае я их приведу:
Для пропана при 80°С:
η0(пропан) = 0.0060 Па*с
Для пропилена при 80°С:
η0(пропилен) = 0.0035 Па*с
Теперь мы можем подставить эти значения в формулу и решить ее для каждого компонента в смеси, используя объемные доли.
Теперь, чтобы найти динамическую вязкость пропан-пропиленовой фракции, мы должны сложить динамические вязкости компонентов, умноженные на их объемные доли: