Решить здачу: Сколько литров аммиака (приведенного к нормальным условиям) и сколько литров воды нужно взять для приготовления 100 кг 20%-ной аммиачной воды?
Для решения этой задачи используем следующие формулы:
Доля аммиака в аммиачной воде рассчитывается по формуле: С=m⋅cm+m′С = \frac{m \cdot c}{m + m'}С=m+m′m⋅c, где ССС - доля аммиака, mmm - масса аммиака, m′m'm′ - масса воды, ccc - концентрация аммиака.
Нормализация объема аммиака и воды до нормальных условий: V<em>нс=V⋅273273+tV<em>{нс} = \frac{V \cdot 273}{273+ t}V<em>нс=273+tV⋅273, где V</em>нсV</em>{нс}V</em>нс - объем аммиака иливодыили водыиливоды при нормальных условиях, VVV - объем аммиака иливодыили водыиливоды при обычных условиях, ttt - температура дляаммиака−20градусовдля аммиака - 20 градусовдляаммиака−20градусов.
Для начала найдем массу аммиака и воды в 100 кг 20%-ной аммиачной воды: Масса аммиака: m=0.2⋅100=20 кгm = 0.2 \cdot 100 = 20 \, кгm=0.2⋅100=20кг, Масса воды: m′=100−20=80 кгm' = 100 - 20 = 80 \, кгm′=100−20=80кг.
Для решения этой задачи используем следующие формулы:
Доля аммиака в аммиачной воде рассчитывается по формуле:
С=m⋅cm+m′С = \frac{m \cdot c}{m + m'}С=m+m′m⋅c ,
где
ССС - доля аммиака,
mmm - масса аммиака,
m′m'm′ - масса воды,
ccc - концентрация аммиака.
Нормализация объема аммиака и воды до нормальных условий:
V<em>нс=V⋅273273+tV<em>{нс} = \frac{V \cdot 273}{273+ t}V<em>нс=273+tV⋅273 ,
где
V</em>нсV</em>{нс}V</em>нс - объем аммиака иливодыили водыиливоды при нормальных условиях,
VVV - объем аммиака иливодыили водыиливоды при обычных условиях,
ttt - температура дляаммиака−20градусовдля аммиака - 20 градусовдляаммиака−20градусов.
Для начала найдем массу аммиака и воды в 100 кг 20%-ной аммиачной воды:
Масса аммиака: m=0.2⋅100=20 кгm = 0.2 \cdot 100 = 20 \, кгm=0.2⋅100=20кг,
Масса воды: m′=100−20=80 кгm' = 100 - 20 = 80 \, кгm′=100−20=80кг.
Теперь найдем объем аммиака и воды:
Объем аммиака: V<em>аммиака=200.880≈22.73 лV<em>{аммиака} = \frac{20}{0.880} \approx 22.73 \, лV<em>аммиака=0.88020 ≈22.73л,
Объем воды: V</em>воды=801=80 лV</em>{воды} = \frac{80}{1} = 80 \, лV</em>воды=180 =80л.
Наконец, нормализуем объемы до нормальных условий:
Объем аммиака при нормальных условиях: V<em>нс(аммиак)=22.73⋅273273+20≈22.08 лV<em>{нс(аммиак)} = \frac{22.73 \cdot 273}{273+20} \approx 22.08 \, лV<em>нс(аммиак)=273+2022.73⋅273 ≈22.08л,
Объем воды при нормальных условиях: V</em>нс(вода)=80⋅273273+20≈77.33 лV</em>{нс(вода)} = \frac{80 \cdot 273}{273+20} \approx 77.33 \, лV</em>нс(вода)=273+2080⋅273 ≈77.33л.
Итак, для приготовления 100 кг 20%-ной аммонийной воды понадобится около 22.08 литров аммиака и 77.33 литров воды.