Чему равен объём , который занимает водород массой 1 кг, при температуре 27 градусов и давлении 100...

Объем, занимаемый водородом массой 1 кг при температуре 27 градусов и давлении 100 кПа, равен примерно 40,8 литрам.

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для начала найдем количество вещества водорода, соответствующее массе 1 кг. Для этого воспользуемся формулой m = n * M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества. Для водорода M = 2 г/моль.

n = m / M = 1000 г / 2 г/моль = 500 моль.

Теперь подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа и найдем объем:

V = nRT / P = 500 моль 8,31 Дж/(мольК) * 300 К / 100 кПа = 1245 л.

Таким образом, объем, который занимает водород массой 1 кг при температуре 27 градусов и давлении 100 кПа, равен 1245 литрам.

Чтобы определить объём, занимаемый водородом массой 1 кг при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 100 кПа, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

[ PV = nRT ]

где:

• (P) — давление,
• (V) — объём,
• (n) — количество вещества в молях,
• (R) — универсальная газовая постоянная ((R \approx 8.314 \, \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К}))),
• (T) — температура в Кельвинах.

1. Перевод температуры в Кельвины: Температура в Цельсиях: ( T_{\text{C}} = 27 \, ^\circ\text{C} ).

   Температура в Кельвинах ( T ) рассчитывается так: [ T = T_{\text{C}} + 273.15 = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K} ]

2. Определение количества вещества ( n ): Молярная масса водорода ((H_2)) составляет примерно (2 \, \text{г/моль}) или (0.002 \, \text{кг/моль}).

   Масса водорода ( m = 1 \, \text{кг} ).

   Количество вещества ( n ) рассчитывается по формуле: [ n = \frac{m}{M} ] где ( M ) — молярная масса.

   Тогда: [ n = \frac{1 \, \text{кг}}{0.002 \, \text{кг/моль}} = 500 \, \text{моль} ]

3. Вставка значений в уравнение состояния идеального газа: Давление ( P ) должно быть в Паскалях (Па). ( 100 \, \text{kPa} = 100 \times 10^3 \, \text{Па} ).

   Подставим все значения в уравнение: [ (100 \times 10^3 \, \text{Па}) \cdot V = (500 \, \text{моль}) \cdot (8.314 \, \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К})) \cdot (300.15 \, \text{K}) ]

4. Решение уравнения для объёма ( V ): [ V = \frac{(500 \, \text{моль}) \cdot (8.314 \, \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К})) \cdot (300.15 \, \text{K})}{100 \times 10^3 \, \text{Па}} ]

   [ V = \frac{500 \cdot 8.314 \cdot 300.15}{100 \times 10^3} ]

   [ V = \frac{1,247,107.1}{100 \times 10^3} ]

   [ V \approx 12.471 \, \text{м}^3 ]

Таким образом, объём, занимаемый водородом массой 1 кг при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 100 кПа, составляет приблизительно 12.471 кубических метров.