Question

в колбе объемом 10 л находится водород при температуре 300 К. Молярная масса водорода M = 2г/моль. Если давление в баллоне равно 74 кПа, то чему равна плотность водорода

Answer 1

Плотность идеального газа рассчитывается по формуле:

ρ = P / RT

где

ρ - плотность газа (кг/м3)

P - давление газа (Па)

R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль·К)

T - температура газа (К)

В нашем случае:

P = 74 кПа = 74000 Па

R = 8,314 Дж/моль·К

T = 300 К

Подставляя эти значения в формулу, получим:

ρ = 74000 Па / (8,314 Дж/моль·К * 300 К) = 0,0238 кг/м3

Таким образом, плотность водорода в колбе равна 0,0238 кг/м3.

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Исходя из данного уравнения, мы можем найти количество вещества (n), используя следующую формулу: n = PV / RT.

Для нашего случая: P = 74 кПа (килопаскали), V = 10 л (литров), R = 8.314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная), T = 300 К (кельвин).

Сначала переведем давление из кПа в Па (паскали): P = 74 кПа * 1000 = 74000 Па.
Затем переведем объем из литров в метры кубические (м^3): V = 10 л * 0.001 м^3/л = 0.01 м^3.

Теперь можем найти количество вещества (n):
n = (74000 Па * 0.01 м^3) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300 К)

Проведя вычисления, мы найдем значение количества вещества:
n ≈ 250.27 моль.

Плотность вещества (р) определяется как отношение массы вещества (m) к его объему (V): р = m / V.
Масса вещества (m) можно рассчитать, умножив количество вещества (n) на его молярную массу (M): m = n * M.

Молярная масса водорода (M) равна 2 г/моль, поэтому:
m = 250.27 моль * 2 г/моль = 500.54 г.

Теперь, подставляя найденные значения в формулу для плотности, мы получим окончательный ответ:
р = 500.54 г / 0.01 м^3

Расчет:
р ≈ 50054 г/м^3.

Таким образом, плотность водорода в данной колбе составляет около 50054 г/м^3.