Question

найти объём одного килограмма газа (водород) при температуре 80 градусов цельсия при давлении 0,3 мПа

Answer 1

Вот вам формула, по которой находят. Называется "уравнение состояния идеального газа", или уравнение Менделеева - Клапейрона.
p * V = n * R * T
p - давление в Паскалях.
R = 8.314 Универсальная газовая постоянная.
T - Температура в Кельвинах.
V - Объем в метрах куб.
n - количество вещества в молях.
Найдете количество в молях, поделив массу на молярную (2 г/моль)
Выразите давление в паскалях (умножите мПа на миллион)
а температуру в Кельвины - прибавите к Цельсиям 273.2
Да, а затем все в формулу, там одно неизвестное - объем. Так и найдете. Успехов.

Answer 2

Для расчета объема газа (в данном случае водорода) по уравнению состояния идеального газа, используем уравнение:

\[PV = nRT,\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (в молях), - \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(R = 8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)), - \(T\) - температура газа в кельвинах.

Мы хотим найти объем (\(V\)), зная давление (\(P\)), температуру (\(T\)) и универсальную газовую постоянную (\(R\)). Начнем с преобразования температуры из градусов Цельсия в кельвины:

\[T(K) = T(°C) + 273.15.\]

Таким образом, температура 80 градусов Цельсия будет равна \(T = 80 + 273.15 = 353.15 \, \text{K}\).

Теперь у нас есть все данные для расчета объема. Уравнение можно переписать для поиска объема:

\[V = \frac{{nRT}}{{P}}.\]

Однако, нам не дано количество молекул газа (\(n\)). Для нахождения этой величины, мы можем использовать уравнение состояния газа:

\[PV = nRT.\]

Отсюда можно выразить количество молекул газа:

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

Подставим это значение в первое уравнение:

\[V = \frac{{PV}}{{RT}} \cdot \frac{{RT}}{{P}}.\]

Теперь мы можем сократить \(RT\) в числителе и знаменателе:

\[V = \frac{{V}}{{P}}.\]

Таким образом, объем газа можно найти по формуле:

\[V = \frac{{RT}}{{P}}.\]

Теперь подставим известные значения:

\[V = \frac{{8.314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К}) \cdot 353.15 \, \text{K}}}{{0.3 \, \text{МПа} \cdot 10^6 \, \text{Па/МПа}}}.\]

Вычислим это выражение:

\[V \approx \frac{{2929.841}}{{0.3 \cdot 10^6}} \approx 0.00976614 \, \text{м}^3.\]

Таким образом, объем одного килограмма водорода при температуре 80 градусов Цельсия и давлении 0.3 мПа составляет примерно 0.00977 м³.