Question

В сосуде объемом 20 л находится водород массой 4 г при температуре 27 °C. (молярная масса водорода = 0,002). Давление водорода в сосуде равно: 1) 0,5*10^5 Па ?2) 2,5*10^5 Па ?3) 5,0*10^5 Па ?4) 10,0*10^5 Па?5) 15*10^5 Па?

Answer 1

Можно высчитать по формуле Менделеева-Клапейрона:
pV=nRT
Cачала переведем температуру в кельвины:
t = 27 + 273,15 = 300,15 K
Далее найдем химическое количество водорода:
n(H2) = 0,004 кг : 0,002 кг/моль = 2 моль
Далее переведем объем в м3:
20 л = 20 дм3 = 0,02 м3
Газовая постоянная:
R = 8,314 Дж/(моль·K)
Давление принамаем за x и подставляем данные в формулу:
x × 0,02 м3 = 2 моль × 8,314 Дж/(моль·K) × 300,15 K
x = (2 моль × 8,314 Дж/(моль·K) × 300,15 K) : 0,02 м3 = 249544 Па = 2,5 × 10^5 Па

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

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

Сначала вычислим количество вещества водорода:

n = m/M

где m - масса водорода, M - молярная масса водорода.

n = 4 г / 0,002 кг/моль = 2000 моль

Подставим значения в уравнение состояния идеального газа:

P * 20 л = 2000 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (27 °C + 273,15) К

P * 20 л = 4496620 Дж

P = 4496620 Дж / 20 л

P ≈ 224831 Па

Ответ: Давление водорода в сосуде примерно равно 224831 Па.

Ни один из предложенных вариантов не соответствует точному значению, поэтому ответ в данном случае отсутствует в предложенных вариантах.