Khối lượng riêng của hỗn hợp khí nitrogen và hydrogen ở nhiệt độ t = 37°C và áp suất p = 1,96.105 Pa là D

Gọi:

p, m, M, h, n là áp suất, khối lượng, khối lượng mol, mật độ phân tử, số mol của hỗn hợp;

p₁, m₁, M₁, h₁, n₁ là áp suất, khối lượng, khối lượng mol, mật độ phân tử, số mol của khí H₂.

p₂, m₂, M₂, h₂, n₂ là áp suất, khối lượng, khối lượng mol, mật độ phân tử, số mol của khí N₂.

Từ các biểu thức: p=23ηE¯d và E¯d=32kT suy ra: η=pkT.

Vì: m=m1+m2 nên η=η1+η2 (1)

Vì m=nM nên: m=ηMNA;m1=η1M1NA;m2=η2M2NA

m=m1+m2, từ đó rút ra: M=η1M1+η2M2η1+η2 (2)

Áp dụng phương trình trạng thái cho hỗn hợp khí;

pV=nRT⇒p=nRTV=mRTMV=DRTM⇒M=DRTp.(3)

Từ (2) và (3) rút ra: η1M1+η2M2η1+η2=DRTp(4)

(1) và (4) là hệ hai phương trình có hai ẩn: μ1 và μ2. Giải hệ phương trình này sẽ được:

η1=DRT-pM2kTM1-M2 và η2=DRT-pM1kTM2-M1.

Thay số ta được: η1=0,35·1025/m3;μ2=4,09·1025/m3

Chú ý: Để kiểm tra đáp số có thể tính η=pkT và so sánh với η1+η2.