1.2.8 * Mísení plynů – komplikovanější

V zásobníku o objemu V = 10 dm3 se nachází směs plynů N2(1) a O2(2) o složení 80 mol.% N2 a 20 mol.% O2. Tlak naměřený v zásobníku je 150 kPa. Z bomby, která obsahuje směs dusíku a oxidu siřičitého (xSO2 = 0,001), bylo přepuštěno určité množství směsi do výše uvedeného zásobníku. Po přepuštění tlak v zásobníku stoupnul z hodnoty 150 kPa na 155 kPa. Teplota zásobníku během přepouštění zůstala nezměněna. Určete molární zlomek oxidu siřičitého v nově vzniklé směsi. Předpokládejte platnost stavové rovnice ideálního plynu.

Výsledek

nN2 = pN2V/(RT) = 150 . 0,8[V/(RT)],
nO2 = 150 . 0,2[V/(RT)],
n1 = p1[V/(RT)] = 150[V/(RT)],
n2 = p2[V/(RT)] = 155[V/(RT)]
n2−n1 = (p2−p1)[V/(RT)],
nSO2 = (n2−n1) . 0,001
xSO2 = nSO2/n2 = (p2−p1) . 0,001/p2 = 3,226 . 105.

Postup

Pro látková množství platí  ni = piV/(RT) , n1 = ncelk = p1V/(RT) , n2 = p2V/(RT).
Látkové množství oxidu siřičitého bude  nSO2,systém = (n2−n1)xSO2   a jeho molární zlomek  xSO2,nový = nSO2/n2.