Question

Определить температуру водорода, имеющего плотность 6 кг/м3 при давлении p=12,1 МПа?

Answer 1

..............

....................

Answer 2

Для определения температуры водорода при заданных условиях (плотность 6 кг/м³ и давление 12,1 МПа), вы можете использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: P - давление (в паскалях, в данном случае, 1 МПа = 1 000 000 Па) V - объем газа (в м³) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К) для водорода) T - температура (в Кельвинах)

Плотность можно использовать для определения количества вещества, так как плотность равна отношению массы к объему:

$\rho = \frac{m}{V}$

где: ρ - плотность (в данном случае, 6 кг/м³ = 6,000 г/литр) m - масса (в данном случае, масса водорода) V - объем (в м³)

Из этого можно выразить массу:

$m = \rho \cdot V$

Теперь мы можем определить количество вещества n, используя массу водорода и его молярную массу (примерно 2 г/моль):

$n = \frac{m}{M}$

где: M - молярная масса водорода (примерно 2 г/моль = 0.002 кг/моль)

Теперь у нас есть все данные, чтобы определить температуру. Давление P = 12,1 МПа = 12,100,000 Па, объем V можно оставить неизвестным (мы используем его для вычисления массы, но он отменится в вычислениях), универсальная газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль·К), молярная масса M = 0,002 кг/моль, а количество вещества n мы определили ранее. Теперь мы можем переписать уравнение состояния идеального газа следующим образом:

$PV = nRT$

$12,100,000 V = \left(\frac{\rho V}{M}\right) \cdot R \cdot T$

Теперь выразим T:

$T = \frac{12,100,000 \cdot M}{\rho \cdot R}$

Теперь подставим известные значения:

$T = \frac{12,100,000 \cdot 0,002}{6 \cdot 8,314}$

Вычислите этот выражение, чтобы найти температуру водорода при заданных условиях.