Який буде максимальний вантаж, який зможе підняти куля, якщо до її наповнення буде використано водень, який виділився

Vladimirovich_6840

67

Для решения данной задачи вам необходимо воспользоваться основным принципом сохранения массы. Количество водорода, выделенного при электролизе раствора серной кислоты, будет определять максимальный груз, который сможет поднять шар.

1. Найдем массу водорода. Для этого воспользуемся формулой:

\[
m = n \cdot M
\]

где \( m \) - масса вещества, \( n \) - количество вещества, \( M \) - молярная масса.

В данном случае молярная масса водорода равна 1 г/моль (по данному условию), а количество вещества вычислим по формуле:

\[
n = \frac{{m_{\text{{водорода}}}}}{{M_{\text{{водорода}}}}}
\]

где \( m_{\text{{водорода}}} \) - масса водорода, \( M_{\text{{водорода}}} \) - молярная масса водорода.

Подставляя значения, получаем:

\[
n = \frac{{0,0104 \, \text{{мг}}}}{{0,001 \, \text{{г}}/\text{{мг}}}} = 0,0104 \, \text{{моль}}
\]

Теперь, зная количество вещества водорода, мы можем вычислить массу груза, который сможет поднять шар.

2. Воспользуемся формулой пропорциональности:

\[
\frac{{m_{\text{{груза}}}}}{{m_{\text{{водорода}}}}} = \frac{{F_{\text{{груза}}}}}{{F_{\text{{водорода}}}}}
\]

где \( m_{\text{{груза}}} \) - масса груза, \( F_{\text{{груза}}} \) - сила, которую способен вырабатывать груз, \( F_{\text{{водорода}}} \) - сила, которую способен вырабатывать водород.

Подставляя известные значения, получаем:

\[
m_{\text{{груза}}} = \frac{{F_{\text{{груза}}} \cdot m_{\text{{водорода}}}}}{{F_{\text{{водорода}}}}}
\]

3. Заменим силы \( F_{\text{{груза}}} \) и \( F_{\text{{водорода}}} \) связью между ними:

\[
F_{\text{{груза}}} = m_{\text{{груза}}} \cdot g
\]
\[
F_{\text{{водорода}}} = m_{\text{{водорода}}} \cdot g
\]

где \( g \) - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Подставляя значения, получаем:

\[
m_{\text{{груза}}} = \frac{{m_{\text{{груза}}} \cdot g \cdot m_{\text{{водорода}}}}}{{m_{\text{{водорода}}} \cdot g}}
\]

4. Упростим выражение, сокращая массу водорода и ускорение свободного падения:

\[
m_{\text{{груза}}} = m_{\text{{груза}}}
\]

Таким образом, масса груза, который сможет поднять шар, равна \( 0,0104 \) мг. Ответ: максимальный вантаж равен \( 0,0104 \) мг.