Question

Водород в количестве 10 моль собран в баллоне емкостью 20 л при 23 C Определить давление газа в баллоне.

Answer 1

PV=nRT

R=константа 0.082

T=23+273= 296 (температура в кельвинах)

20х=10х0.082х296

20х=242.72

х=12.136 атм

Ответ: давление в 12.136 атмосфер

Answer 2

Для определения давления газа в баллоне можно использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: $P$ - давление газа в баллоне, $V$ - объем газа (в данном случае 20 л), $n$ - количество вещества газа в молях (в данном случае 10 моль), $R$ - универсальная газовая постоянная ($R = 8.314 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}$), $T$ - абсолютная температура газа в Кельвинах.

Прежде чем подставить значения в уравнение, необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

$T_{\text{Кельвины}} = T_{\text{Цельсия}} + 273.15$

В данном случае:

$T_{\text{Кельвины}} = 23 \, \text{C} + 273.15 = 296.15 \, \text{K}$

Теперь мы готовы подставить значения в уравнение:

$P \cdot 20 \, \text{л} = 10 \, \text{моль} \cdot 8.314 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1} \cdot 296.15 \, \text{K}$

Давление газа в баллоне ($P$) выражается в Паскалях (Па). Для перевода давления из Па в другие единицы, можно воспользоваться следующими соотношениями: 1 Па = 0.001 кПа = 0.00001 атмосферы.

Выполняя необходимые вычисления:

$P = \frac{10 \cdot 8.314 \cdot 296.15}{20} \, \text{Па}$ $P \approx 12258.68 \, \text{Па}$

Или, округляя:

$P \approx 12.26 \, \text{кПа}$

Таким образом, давление газа в баллоне составляет примерно 12.26 кПа.