Question

Вычислите массу водорода объема 3 дм^3 при 25 градусов и давление 110,7кПа(830мм рт. Ст.)

Answer 1

Ответ: 0,000252кг=0,252г

а) дано:

Переводим значения величин в необходимые единицы:

$V = 3 dm^3 = 3*10^{-3}m^3, \\T = 15+273 = 288 К, \\ P= 100,7 kPa = 100,7*103 Pa.$

Молярная масса водорода равна: $M(H_2) =$2 г/моль=$2*10^{-3}$кг/моль

уравнение Менделеева-Клапейрона: P·V = m·R·T/M, где m – масса в кг, Р – давление в Па, V – объем в м^3, М – молярная масса в кг/моль, Т – температура в К, R – универсальная газовая постоянная. R = 8,314 Дж/(моль·К).

Получаем:

$m = 100,7*10^3*3*10^{-3} *2*10^{-3} /(8,314*288) =0.000252$

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в абсолютной шкале (Кельвинах).

Сначала давление необходимо перевести из кПа в Паскали (1 кПа = 1000 Па), а температуру из градусов Цельсия в Кельвины (T(K) = T(°C) + 273.15).

Давайте выполним расчет:

Давление: 110.7 кПа = 110.7 * 1000 Па = 110700 Па

Температура: 25 °C = 25 + 273.15 K = 298.15 K

Теперь у нас есть значения P, V и T, а также константа R, которая равна примерно 8.31 Дж/(моль·К).

Объем (V) = 3 дм^3 = 3 * 0.001 м^3 = 0.003 м^3

Теперь мы можем использовать уравнение состояния, чтобы выразить количество вещества (n):

PV = nRT n = PV / RT

где P = 110700 Па V = 0.003 м^3 R = 8.31 Дж/(моль·К) T = 298.15 K

n = (110700 Па * 0.003 м^3) / (8.31 Дж/(моль·К) * 298.15 K) n ≈ 0.013 моль

Теперь, чтобы вычислить массу водорода, мы знаем, что молярная масса водорода (H₂) составляет примерно 2 г/моль.

Масса водорода = количество вещества * молярная масса Масса водорода = 0.013 моль * 2 г/моль Масса водорода ≈ 0.026 г

Итак, масса водорода при данных условиях составляет примерно 0.026 граммов.