Gasgemisch

Dieses Thema im Forum "Chemie" wurde erstellt von WodkaRedBull, 19 Okt. 2011.

  1. Kann mir jemand bei der Lösung folgender 2 Aufgaben helfen. Komme einfach nicht auf den Lösungsweg.

    [FONT=&quot]In einem Behälter befindet sich Erdgas mit Wasserdampf gesättigt. Die[/FONT]
    [FONT=&quot]Temperatur beträgt [/FONT]T[FONT=&quot]1 [/FONT][FONT=&quot]= 305 K, der Gesamtdruck [/FONT]p [FONT=&quot]= 200 kPa. Wie viel[/FONT]

    [FONT=&quot]Kilogramm Wasser scheiden sich beim Abkühlen von 1 m[/FONT][FONT=&quot]3 [/FONT][FONT=&quot]Gas auf 281 K in[/FONT]

    [FONT=&quot]dem Gasbehälter ab? Der Dampfdruck des Wassers ist bei 281 K[/FONT]

    p[FONT=&quot]2 [/FONT][FONT=&quot]= 1,72 kPa, bei 305 K [/FONT]p[FONT=&quot]1 [/FONT][FONT=&quot]= 4,753 kPa.[/FONT]


    [FONT=&quot]Bei 1500 K und 101,33 kPa sind 55 % der Iodmoleküle thermisch gespalten.[/FONT]

    [FONT=&quot]Der Partialdruck der dissoziierten und undissoziierten Anteile ist zu bestimmen.[/FONT]

    [FONT=&quot]I[/FONT][FONT=&quot]2 ----------------[/FONT][FONT=&quot]2 I[/FONT]
     
  2. AW: Gasgemisch

    (1)

    Für den Wasserdampf als Näherung die Zustandsgleichung des idealen Gases verwenden.
     p \, V = m \, R_i \, T
    Dabei ist p der Druck und T die Temperatur. Im Volumen V ist die Masse m. Ri ist die individuelle Gaskonstante von Wasserdampf.

    Näherung: Vernachlässigen des Volumens der Erdgasmoleküle. Anders formuliert: Beide Komponenten als ideale Gase betrachteten, deren Moleküle kein Volumen haben.

    Betrachtet werden zwei Zustände mit unterschiedlichem Druck p und Temperatur T. Dabei ist das Volumen V näherungsweise konstant, das Volumen des kondensierten Wassers wird vernachlässigt. Die Masse des Wassers ist in den beiden Zuständen unterschiedlich, weil Wasserdampf zu flüssigem Wasser kondensiert.
     p_1 \, V = m_1 \, R_i \, T_1

     p_2 \, V = m_2 \, R_i \, T_2
    Auflösen nach den Massen.
     m_1 = \frac{ p_1 \, V }{ R_i \, T_1 }

     m_2 = \frac{ p_2 \, V }{ R_i \, T_2 }
    Die Differenz der Massen ist die Masse des Kondensats.
     m_k = m_1 - m_2

     m_k = \frac{ p_1 \, V }{ R_i \, T_1 } - \frac{ p_2 \, V }{ R_i \, T_2 }

     m_k = \frac{V}{R_i} \left( \frac{ p_1 }{ T_1 } - \frac{ p_2 }{ T_2 } \right)
    In der Aufgabe gegeben sind:
     p_1 = 4,753 \, kPa
     T_1 = 305 \, K
     p_2 = 1,72 \, kPa
     T_2 = 281 \, K
     V = 1 \, m^3
    Die individuelle Gaskonstante des Wasserdampfs aus 'Stöcker: Taschenbuch der Physik' ist
     R_i = 461,25 \, \frac{J}{kg \, K} .
    Die Zahlenwerte in die Formel einsetzen liefert
     m_k = 0,0205151 \, kg .

    (2)

    Die ursprüngliche Stoffmenge der Jodmoleküle: n.
    55% dissozieren. Es bleiben
     n_M = 0,45 n
    Moleküle. Die Anzahl der Jodatome nach der Dissoziation ist
     n_A = 2 \cdot 0,55 n = 1,1 n . (Aus jedem Molekül entstehen zwei Atome.)
    Die Gesamtstoffmenge von Teilchen ist
     n_G = n_M + n_A = 1,55 n .
    Der Gesamtdruck des Gasgemischs ist gegeben mit
     p = 101,33 \, kPa .
    Die Partialdrücke verhalten sich wie die Stoffmengen (wenn die Komponenten sich wie ideale Gase verhalten, Dalton-Gesetz).

    Partialdruck der Moleküle:
     p_M = p \frac{n_M}{n_G}

     p_M = p \frac{0,45 n}{1,55 n}

     p_M = 29,41 \, kPa

    Partialdruck der Atome:
     p_A = p \frac{n_a}{n}

     p_A = p \frac{1,1 n}{1,55 n}

     p_A = 71,91 \, kPa
     
  3. AW: Gasgemisch

    Danke für diese super Erklärung.

    VG
     

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