В сосуде объемом 0,5 литра содержится 0,89 грамма водорода при температуре 17 °С. Какое давление газа можно рассчитать в этих условиях?

Физика Колледж Газовые законы давление газа водород сосуд объем 0,5 литра температура 17 °С Новый

Для того чтобы рассчитать давление газа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где:

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

Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:

1. Переведем объем из литров в кубические метры:

   1 литр = 0.001 кубических метров, следовательно:

   0.5 литра = 0.5 * 0.001 = 0.0005 м³

2. Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

   Температура в Кельвинах рассчитывается по формуле:

   T = 17 + 273.15 = 290.15 K

3. Вычислим количество вещества (n) в молях:

   Для этого используем формулу:

   n = m / M

   где m - масса (в граммах), M - молярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль.

   Подставляем значения:

   n = 0.89 г / 2 г/моль = 0.445 моль

4. Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

   PV = nRT

   P * 0.0005 = 0.445 * 8.314 * 290.15

   Теперь вычислим правую часть уравнения:

   0.445 * 8.314 * 290.15 ≈ 1073.79 Дж

5. Теперь найдем давление P:

   P = 1073.79 / 0.0005

   P ≈ 2147580 Па

Таким образом, давление газа в сосуде составляет примерно 2147580 Па, что можно также выразить в атмосферах, разделив на 101325 (1 атмосфера = 101325 Па), получаем:

P ≈ 21.2 атм.

Итак, ответ: давление газа составляет приблизительно 2147580 Па или 21.2 атм.