Каково давление молекулярного водорода массой, занимающего объем V1 = 1 м3 при температуре Т1 = 250 К, если

Тарантул

58

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о законе Гей-Люссака для идеального газа и уравнении состояния идеального газа. По закону Гей-Люссака:

\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]

где \(P_1\) и \(T_1\) - изначальное давление и температура, \(P_2\) и \(T_2\) - конечное давление и температура.

Используя этот закон и уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где \(P\) - давление газа, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества (в молях), \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура, мы можем найти конечное давление молекулярного водорода.

Прежде чем продолжить, нам необходимо определить количество вещества молекулярного водорода. Для этого мы можем использовать уравнение:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(m\) - масса газа, а \(M\) - молярная масса. В случае водорода молярная масса равна 2 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества молекулярного водорода, принимая во внимание его массу. Предположим, что масса водорода составляет \(m = 1\) кг, то есть 1000 г. Тогда:

\[n = \frac{m}{M} = \frac{1000}{2} = 500 \, \text{моль}\]

Теперь мы можем найти конечное давление молекулярного водорода, используя уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

Переупорядочивая это уравнение и подставляя изначальное давление и температуру, получаем:

\[P_2 = \frac{nRT_2}{V}\]

Подставив все известные значения, мы получим:

\[P_2 = \frac{500 \cdot 8.314 \cdot 250}{1} = 103850 \, \text{Па}\]

Таким образом, давление молекулярного водорода массой, занимающего объем 1 м3 при температуре 250 К, составляет 103850 Па.

Надеюсь, ответ понятен и полезен! Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!