Расчёт массы сухого льда

#51869 MyLastWords :

Доброго времени суток!
Помогите, пожалуйста, рассчитать, сколько в килограммах потребуется растопить сухого льда, чтобы заполнить двуокисью углерода помещение объёмом 6,5 метров кубических.
Концентрация СО в воздухе должна составлять не менее 2000ppm (0.2%). Поправка на утечку газа из помещения — до 50% в час. Температура в помещении — 60 градусов Цельсия выше ноля.

Заранее спасибо.

Объём помещения \(V = 6.5 \; м^3\).

Давление будем считать нормальным атмосферным  \(p_{атм} = 100000 \; Па \) .

Температура \(T= (273+60) \; K = 333 \; K \) .

Объёмная концентрация диокида углерода CO₂ (не СО !!) \(\phi =0.002\).

Молярная масса CO₂        \(M_{CO_2} = 0.044 \; \frac{кг}{моль}\) .

Парциальное давление CO2 равно \(p_{CO_2} =p_{атм}\phi\)  .

Универсальная газовая постоянная \(R=8.31 \; \frac{Дж}{К \cdot моль}\)

Теперь уравнение Клапейрона-Менделеева:   \(p_{CO_2}V=\frac{m}{M_{CO_2}} RT\) .

Отсюда масса CO2 равна \(m =\frac{p_{CO_2}VM_{CO_2}}{RT}=\frac{p_{atm}\phi VM_{CO_2}}{RT}=0.021 \; кг = 21 \; г\) .

При переходе диоксида углерода из твёрдого состояния в газообразное его масса не изменяется.

Так что, для получения требуемой концентрации CO₂ в вашем помещении нужно испарить 21 грамм сухого льда.

Ну а с утечками сами разберитесь. Если в час утекает половина этого количества, то в час нужно испарять 10.5 грамм сухого льда.