Question

Какой минимальной емкостью баллон следует взять для содержания в нем 0,1 кг водорода (Мн2 = 2*10-3 кг/моль) , если при температуре 361 К давление в нем не должно превышать 6 МПа?

Answer 1

PV= mRT/M; V= mRT/PM= 0,1×8,31×361/12000= 0,025 м 3

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

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

Мы знаем, что молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль (или 2 * 10^-3 кг/моль).

Масса водорода (m) равна количество вещества (n) умноженное на молярную массу:

m = n * M,

где M - молярная масса.

Мы хотим найти минимальную емкость баллона, то есть объем (V).

Так как нам известна масса водорода (0,1 кг) и молярная масса (2 * 10^-3 кг/моль), мы можем найти количество вещества (n):

n = m / M = 0,1 кг / (2 * 10^-3 кг/моль) = 50 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти объем (V):

PV = nRT,

V = (nRT) / P,

где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), P - давление газа (6 МПа = 6 * 10^6 Па), T - температура газа (361 К).

Подставляя значения:

V = (50 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 361 К) / (6 * 10^6 Па) ≈ 6,04 л.

Таким образом, минимальной емкостью баллона, чтобы содержать 0,1 кг водорода при давлении, не превышающем 6 МПа при температуре 361 К, является около 6,04 л.