Определить массу водорода,находящегося в баллоне емкостью 20л при давлении 830кПа,если температура газа...

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

Сначала найдем количество вещества газа в баллоне при заданных условиях: n = PV / RT = (830 кПа 20 л) / (8,31 Дж/(моль·К) (17+273) K) ≈ 2,71 моль

Затем определим массу водорода: m = n M = 2,71 моль 2 * 10^-3 кг/моль ≈ 0,00542 кг

Ответ: масса водорода, находящегося в баллоне, составляет примерно 0,00542 кг.

Для определения массы водорода, находящегося в баллоне емкостью 20 литров при давлении 830 кПа и температуре 17 °C, воспользуемся уравнением состояния идеального газа. Это уравнение связывает давление, объем, температуру и количество вещества газа:

[ PV = nRT ]

где:

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

Сначала переведем все величины в правильные единицы.

1. Давление ( P = 830 \, \text{кПа} = 830 \times 10^3 \, \text{Па} ).
2. Объем ( V = 20 \, \text{л} = 0.020 \, \text{м}^3 ) (1 литр = 0.001 м³).
3. Температура: ( T = 17 \, \text{°C} = 17 + 273.15 = 290.15 \, \text{K} ).

Теперь подставим эти значения в уравнение состояния идеального газа:

[ 830 \times 10^3 \, \text{Па} \times 0.020 \, \text{м}^3 = n \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 290.15 \, \text{К} ]

Рассчитаем количество вещества ( n ):

[ n = \frac{830 \times 10^3 \times 0.020}{8.314 \times 290.15} ]

[ n \approx \frac{16600}{2411.6161} ]

[ n \approx 6.88 \, \text{моль} ]

Теперь, когда мы знаем количество вещества, можем найти массу водорода. Используем формулу:

[ m = n \cdot M ]

где:

• ( m ) — масса,
• ( M ) — молярная масса водорода (( M = 2 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль} )).

Подставим значения:

[ m = 6.88 \, \text{моль} \times 2 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль} ]

[ m = 13.76 \times 10^{-3} \, \text{кг} ]

[ m = 0.01376 \, \text{кг} ]

Итак, масса водорода, находящегося в баллоне, составляет примерно ( 0.01376 \, \text{кг} ) или 13.76 граммов.

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Для начала нужно перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины: T = 17 + 273 = 290 K

Теперь найдем количество вещества газа, используя уравнение: n = PV / RT n = (830 кПа 20 л) / (8.31 кПа л / моль K 290 K) ≈ 6.91 моль

Далее, чтобы найти массу водорода, необходимо умножить количество вещества на молярную массу: m = n M m = 6.91 моль 2 * 10^(-3) кг/моль ≈ 0.01382 кг

Таким образом, масса водорода, находящегося в баллоне объемом 20 л при давлении 830 кПа и температуре 17°C, составляет примерно 0.01382 кг.