Question

100 г водорода при температуре 10 занимает объем 12 л. какое давление оказывает этот газ

Answer 1

Дано:
M(H₂) = 0,002 кг/моль - молярная масса водорода
R = 8,31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная

Система СИ:
100 г = 0,1 кг
10°С = 283 К
12 л = 0,012 м³

Решение:
Уравнению Менделеева-Клапейрона:
                             $p\cdot V= \frac{m}{M} \cdot R\cdot зT$    
 откуда давление газа будет:
   $p =\frac{m\cdot R\cdot зT}{M\cdot V} = \frac{0,1\cdot 8,31\cdot 283}{0,002\cdot 0,012} =9 \ 798 \ 875 \ (\Pi a) \approx 10 \ (M\Pi a)$            

Answer 2

Давление в газе можно рассчитать с использованием уравнения состояния идеального газа:

P * V = n * R * T,

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

Для нашего случая известны следующие данные: V = 12 л, n = масса газа / молярная масса газа, молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль, масса газа = 100 г, T = 10 °C = 10 + 273.15 К = 283.15 К.

Сначала найдем количество вещества газа: n = 100 г / 2 г/моль = 50 моль.

Теперь можем подставить все значения в уравнение состояния идеального газа и найти давление:

P * 12 л = 50 моль * R * 283.15 К.

Универсальная газовая постоянная (R) составляет около 8.314 Дж/(моль·К).

P * 12 л = 50 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 283.15 К.

P = (50 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 283.15 К) / 12 л.

Вычислив это выражение, получим давление в искомых единицах (паскалях, атмосферах или других единицах, в зависимости от использованных коэффициентов).

Пожалуйста, выполните вычисления, чтобы получить окончательный результат.