В закрытом сосуде при атмосферном давлении находится молекулярный водород. Некоторое воздействие приводит к диссоциации двадцати процентов молекул на атомы. Определите давление в баллоне.

• 1.4 атм
• 112500 Па
• 1.2 атм

Другие предметы Колледж Газовые законы физика колледж давление в баллоне диссоциация молекул молекулярный водород атмосферное давление расчет давления физические законы молекулы и атомы газовые законы термодинамика Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Бойля-Мариотта и понятие о диссоциации молекул. Давайте разберем шаги более подробно.

1. Определение начальных условий:
   • Исходное давление P0 = 1 атм = 101325 Па.
   • Объем и температура считаем постоянными, так как сосуд закрыт и не меняется.
2. Диссоциация молекул:
   • Диссоциация 20% молекул водорода (H2) означает, что 20% из них распадаются на 2 атома водорода (H).
   • Таким образом, если у нас есть 100 молекул H2, то 20 молекул диссоциируют, и мы получаем 20 H2 + 40 H (из 20 диссоциированных молекул).
   • Итого, у нас будет 80 молекул H2 и 40 атомов H.
3. Общее количество частиц:
   • Изначально у нас было 100 молекул H2, что соответствует 100 частицам.
   • После диссоциации у нас 80 молекул H2 + 40 атомов H = 120 частиц.
4. Применение закона Бойля-Мариотта:
   • По закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре и объеме давление пропорционально количеству частиц.
   • Исходное количество частиц было 100, а новое количество - 120.
   • Следовательно, новое давление P будет рассчитываться как:
   • P = P0 * (новое количество частиц / старое количество частиц) = 101325 Па * (120 / 100).
5. Расчет нового давления:
   • P = 101325 Па * 1.2 = 121590 Па.
6. Перевод давления в атмосферу:
   • 1 атм = 101325 Па, следовательно:
   • P = 121590 Па / 101325 Па/атм ≈ 1.2 атм.

Таким образом, давление в баллоне после диссоциации молекул водорода составляет приблизительно 1.2 атм.