Задача не может быть решена без данных о:
Объеме всего цеха: Необходимо знать общий объем помещения.
Количестве и типе каждого ингредиента газа: Нужно знать массу или количество молей каждого газа, присутствующего в цехе. Это может быть указано в виде парциальных давлений, масс или молярных долей.
Температуре и давлении: Концентрация газа зависит от температуры и давления.
Пример решения (с добавлением необходимых данных):
Предположим, что объем цеха V_цех = 1000 м³, в нем содержится:
10 кг кислорода (O2)
5 кг азота (N2)
2 кг углекислого газа (CO2)
Температура и давление стандартные (0°C, 1 атм). Молярные массы газов:
M(O2) ≈ 32 г/моль
M(N2) ≈ 28 г/моль
M(CO2) ≈ 44 г/моль
Решение:
Найдем количество молей каждого газа:
n(O2) = 10000 г / 32 г/моль = 312.5 моль
n(N2) = 5000 г / 28 г/моль = 178.6 моль
n(CO2) = 2000 г / 44 г/моль = 45.5 моль
Найдем общее количество молей:
n_общ = 312.5 + 178.6 + 45.5 = 536.6 моль
Рассчитаем молярные доли:
x(O2) = n(O2) / n_общ = 312.5 / 536.6 ≈ 0.583
x(N2) = n(N2) / n_общ = 178.6 / 536.6 ≈ 0.333
x(CO2) = n(CO2) / n_общ = 45.5 / 536.6 ≈ 0.085
Концентрация в объеме всего цеха: Молярные доли равны концентрациям в молях на кубический метр при стандартных условиях.
Концентрация в 5% объеме цеха: Концентрации остаются теми же, так как газы равномерно распределены по объему.
Ответ (для примера):
Концентрация кислорода в цехе: 0.583 моль/м³ Концентрация азота в цехе: 0.333 моль/м³ Концентрация углекислого газа в цехе: 0.085 моль/м³
Концентрации в 5% объеме цеха такие же.
Без исходных данных о составе и объеме газа задача не имеет решения.