分离空气中的氮和氧需要做多少功?已知标准状况下一千克空气(按N2-79%,02-21%)把两种气体完全分开请问理论上要做多少功
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/08/27 00:47:27
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分离空气中的氮和氧需要做多少功?已知标准状况下一千克空气(按N2-79%,02-21%)把两种气体完全分开请问理论上要做多少功
分离空气中的氮和氧需要做多少功?
已知标准状况下
一千克空气(按N2-79%,02-21%)
把两种气体完全分开
请问理论上要做多少功
分离空气中的氮和氧需要做多少功?已知标准状况下一千克空气(按N2-79%,02-21%)把两种气体完全分开请问理论上要做多少功
1.分离的原理
由于氮气的沸点比氧气低,因此分离这两种气体就是在液态下蒸发氮气.如果刚好把空气压缩到氮气的沸点,然后在稍高一点的温度分馏氮气的话,就能获得最小分离功.
2.需用到的一些数据
液态空气密度:约910Kg/m3
气态空气密度:约1.2Kg/m3
一标准大气压:1.013E5Pa
氮气的沸点:77K
室温下温度:273K
3.计算
根据气体状态方程:P1V1/T1=P2V2/T2
有1.013E5*(1/1.2)/273=P2*(1/910)/77
解得P2=2.17E7Pa
即在77K温度下,需要将1Kg空气加压到2.17E7Pa,才能将氮气和氧气全部压缩完.
则在稍高的温度下释放氮气,需做的功为W=P*dV=2.17E7*(1/1.2-1/910)=1.8E7J=1.8E4KJ
也就是说,把一千克空气中氧气和氮气完全分开所需作的最小的功为1.8E4KJ.
啊?为什么要做功
怎么一点数据啊没有
这是物理里的还是化学里的啊
还是...你自己编的..........
好难。。。
太简单了!答案就是1.8E4KJ!
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