Проверьте свои знания. 1. Почему некорректно выражение «молекула воздуха»? 2. Что называют объёмной долей компонента газовой смеси? 3. Каков объёмный состав воздуха? Как изменяется состав воздуха в закрытом кабинете во время проведения урока? 4. Объёмная доля аргона в воздухе 0,9 %. Какой объём воздуха необходим для получения 125 м³ аргона? 5. При разделении воздуха было получено 500 м³ азота. Сколько литров кислорода и углекислого газа было получено при этом? 6. Объёмная доля метана в природном газе составляет 92 %. В каком объёме этой газовой смеси будет содержаться 300 мл метана? 7. Смешали 16 л кислорода и 12 л углекислого газа. Найдите объёмную долю каждого газа в полученной смеси.

1. Воздух — не чистое вещество, а смесь разных газов. Поэтому у него нет единой «молекулы воздуха»: в воздухе находятся молекулы азота, кислорода и других газов.

2. Объёмная доля компонента — отношение объёма этого компонента к общему объёму смеси: \(\varphi = V_{\text{компонента}}/V_{\text{смеси}}\). Её выражают долей единицы или в процентах.

3. В сухом воздухе примерно 78 % азота, 21 % кислорода, 0,93 % аргона и около 0,04 % углекислого газа; присутствуют также водяной пар и другие газы. В закрытом кабинете при дыхании людей уменьшается доля кислорода, увеличивается содержание углекислого газа и водяного пара. Азот практически не изменяется.

4. Доля аргона равна 0,9 % = 0,009. По формуле \(V_{\text{смеси}}=V_{\text{компонента}}/\varphi\): \(V_{\text{воздуха}}=125/0.009\approx 13\,888.9\) м³.

5. Используем состав воздуха из условия: 78 % азота, 21 % кислорода и 0,03 % углекислого газа. Если 500 м³ — это 78 % объёма воздуха, то общий объём равен \(500/0.78\approx641.03\) м³.

   Кислород: \(641.03\cdot0.21\approx134.62\) м³ = 134 615 л.

   Углекислый газ: \(641.03\cdot0.0003\approx0.1923\) м³ = 192.3 л.

6. Доля метана \(92\%=0.92\). Объём смеси: \(V=300/0.92\approx326.1\) мл.

7. Общий объём смеси: \(16+12=28\) л.

   Кислород: \(16/28\approx0.5714=57.14\%\).

   Углекислый газ: \(12/28\approx0.4286=42.86\%\).

Ответ: 4) около 13 888,9 м³ воздуха; 5) около 134 615 л кислорода и 192,3 л углекислого газа; 6) около 326,1 мл смеси; 7) кислород — 57,14 %, углекислый газ — 42,86 %.