Какова температура водорода в кельвинах, если в баллоне под давлением 150 кПа находится один грамм водорода, а объем баллона составляет 3 литра?

Физика 11 класс Температура газов температура водорода кельвины давление 150 кПа объем 3 литра один грамм водорода Новый

Для того чтобы найти температуру водорода в кельвинах, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

P * V = n * R * T

Где:

• P - давление газа (в паскалях),
• V - объем газа (в кубических метрах),
• n - количество вещества (в молях),
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
• T - температура (в кельвинах).

Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:

1. Давление: У нас дано давление 150 кПа. Чтобы перевести его в паскали, нужно умножить на 1000:

P = 150 кПа * 1000 = 150000 Па.

2. Объем: Объем 3 литра также нужно перевести в кубические метры. Для этого нужно разделить на 1000:

V = 3 л / 1000 = 0.003 м³.

3. Количество вещества: Чтобы найти количество вещества, нам нужно знать молярную массу водорода. Молярная масса водорода примерно равна 2 г/моль. У нас есть 1 грамм водорода, поэтому:

n = 1 г / 2 г/моль = 0.5 моль.

Теперь мы можем подставить все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

150000 * 0.003 = 0.5 * 8.31 * T

Упростим уравнение:

450 = 4.155 * T

Теперь найдем температуру T:

T = 450 / 4.155 ≈ 108.3 К.

Ответ: Температура водорода в кельвинах составляет примерно 108.3 К.