Расчёт объёма компонента по объёмной доле
Чтобы найти объём компонента смеси по его объёмной доле, объём смеси умножают на объёмную долю этого компонента. Метод применим к газовым и жидким смесям, если известны общий объём смеси и доля компонента.
Сначала находят или используют известный объём смеси \(V_{\text{смеси}}\). Затем записывают объёмную долю компонента \(\varphi\). Для газов её часто выражают в долях единицы или процентах; с понятием можно подробнее ознакомиться на странице «объёмная доля газа».
Формула
Если объёмная доля дана в процентах, сначала переводят её в долю единицы: \(\varphi=\frac{\varphi\%}{100\%}\). Например, \(12\% = 0{,}12\). Если требуется именно общий объём смеси, используют обратную формулу: \(V_{\text{смеси}}=\frac{V_{\text{компонента}}}{\varphi}\).
В баллоне находится \(5\ л\) газовой смеси. Объёмная доля кислорода равна \(20\%\). Переведём процент в долю: \(\varphi(\mathrm{O_2})=0{,}20\). Тогда \(V(\mathrm{O_2})=0{,}20\cdot5\ л=1\ л\). Ответ: объём кислорода равен \(1\ л\).
Объёмная доля — это не массовая доля. При объёмной доле объёмы перемножают: \(V_i=\varphi_iV_{\text{смеси}}\). При массовой доле сначала рассчитывают массу компонента: \(m_i=\omega_i m_{\text{смеси}}\). Поэтому для соседнего типа задач нужен расчёт массы по массовой доле смеси.
В смеси объёмом \(8\ л\) объёмная доля компонента равна \(25\%\). Каков объём компонента?
Главное
- Объём компонента находят умножением объёма смеси на объёмную долю: \(V_i=\varphi_iV_{\text{смеси}}\).
- Процентную долю перед расчётом переводят в долю единицы.
- Полученный объём компонента не может быть больше объёма смеси; для смеси объёмы компонентов связаны с правилом суммы объёмов компонентов.