Question

Визначити масу водню, який знаходиться в балоні об'ємом 2·10-²³ м3 під тиском 8,3*10 в 6 Па при температурі 17 градусів С ДОПОМОЖІТЬ БУДЬЛАСКА

Answer 1

Відповідь:

Для визначення маси водню в балоні використаємо рівняння газової станції, яке має вигляд:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу (в даному випадку маса водню), R - універсальна газова стала, T - температура газу.

Спочатку перетворимо тиск з паскалей до кілопаскалей:

P = 8.3 * 10^6 Па = 8.3 * 10^3 кПа.

Також переведемо температуру з градусів Цельсія до кельвінів:

T = 17°C + 273.15 = 290.15 K.

Універсальна газова стала R = 8.314 J/(mol·K).

Підставимо ці значення до рівняння газової станції та вирішимо його відносно маси водню (n):

P * V = n * R * T,

n = (P * V) / (R * T).

Підставимо відповідні значення:

n = (8.3 * 10^3 кПа) * (2 * 10^(-23) м^3) / (8.314 J/(mol·K) * 290.15 K).

Проведемо необхідні обчислення:

n ≈ 5.616 * 10^(-23) моль.

Так як маса водню дорівнює кількості речовини помноженій на молярну масу, використаємо молярну масу водню (H2), яка дорівнює 2 г/моль:

маса водню = n * молярна маса водню = (5.616 * 10^(-23) моль) * (2 г/моль) ≈ 1.123 * 10^(-22) г.

Отже, маса водню, який знаходиться в балоні об'ємом 2 * 10^(-23) м^3 під тиском 8.3 * 10^6 Па при температурі 17 градусів С, приблизно дорівнює 1.123 * 10^(-22) г.

Answer 2

Щоб визначити масу водню в балоні, можемо скористатися ідеальним газовим законом, який визначає відношення маси газу до його тиску, об'єму і температури. Формула ідеального газового закону виглядає так:

\[ PV = nRT, \]

де: - \( P \) - тиск газу, - \( V \) - об'єм газу, - \( n \) - кількість молекул газу (молі), - \( R \) - універсальна газова стала, - \( T \) - температура в кельвінах.

Маса газу може бути знайдена за формулою:

\[ m = n \cdot M, \]

де: - \( m \) - маса газу, - \( n \) - кількість молекул газу (молі), - \( M \) - маса молекули газу.

Масу молекули водню (\( M \)) можна знайти, враховуючи, що молекула водню складається з двох атомів водню (\( H_2 \)). Маса атома водню приблизно 1 г/моль, тому маса молекули \( H_2 \) дорівнює близько 2 г/моль.

Температура повинна бути в кельвінах, тому переведемо температуру з градусів Цельсія до Кельвіна, додавши 273.15.

Тепер, знаючи всі ці значення, ми можемо розрахувати масу водню в балоні. Спочатку, скористаємося ідеальним газовим законом, щоб знайти кількість молекул газу (\( n \)):

\[ n = \frac{{PV}}{{RT}}. \]

Після цього використовуємо другу формулу, щоб знайти масу водню (\( m \)):

\[ m = n \cdot M. \]

Давайте підставимо значення і розрахуємо результат. Зауважте, що універсальна газова стала \( R \) дорівнює приблизно 8.314 Дж/(моль·К).