Какой объём займёт водород массой 0.8 г при температуре -23 градуса и давлении 83 кПа?

Физика 11 класс Газовые законы водород объём масса температура давление физика 11 класс газовые законы уравнение состояния газа Новый

Чтобы рассчитать объем водорода, который займёт масса 0.8 г при температуре -23 градуса Цельсия и давлении 83 кПа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

Где:

• P - давление (в паскалях),
• V - объем (в кубических метрах),
• n - количество вещества (в молях),
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• T - температура (в Кельвинах).

Теперь давайте пройдёмся по шагам решения:

1. Переведем давление в паскали:
   1 кПа = 1000 Па, поэтому 83 кПа = 83000 Па.
2. Переведем температуру в Кельвины:
   Температура в Кельвинах рассчитывается по формуле: T(K) = T(°C) + 273.15.
   В нашем случае: T = -23 + 273.15 = 250.15 K.
3. Рассчитаем количество вещества (n):
   Для этого используем формулу: n = m/M, где m - масса, M - молярная масса водорода.
   Молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль.
   Таким образом, n = 0.8 г / 2 г/моль = 0.4 моль.
4. Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния газа:
   PV = nRT.
   Подставляем: 83000 * V = 0.4 * 8.314 * 250.15.
5. Рассчитаем правую часть уравнения:
   0.4 * 8.314 * 250.15 = 83.4292.
6. Теперь выразим объем V:
   V = 83.4292 / 83000.
7. Вычислим объем:
   V = 0.001006 м³.
8. Переведем объем в литры:
   1 м³ = 1000 литров, следовательно, V = 0.001006 * 1000 = 1.006 литра.

Ответ: Объем водорода массой 0.8 г при температуре -23 градуса и давлении 83 кПа составит примерно 1.006 литра.