Чтобы найти массу 5 литров водорода при температуре 300 К и давлении 100,7 кПа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа. Это уравнение выглядит следующим образом:
PV = nRT
где:
- P – давление (Па)
- V – объем (м³)
- n – количество вещества (моль)
- R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
- T – температура (К)
Теперь давайте пройдемся по шагам решения:
- Переведем давление в паскали:
Давление, данное в кПа, нужно перевести в Па. 1 кПа = 1000 Па, следовательно:
P = 100,7 кПа * 1000 = 100700 Па.
- Переведем объем в кубические метры:
Объем 5 литров также нужно перевести в кубические метры. 1 литр = 0,001 м³, следовательно:
V = 5 литров * 0,001 = 0,005 м³.
- Подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа:
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение PV = nRT:
100700 Па * 0,005 м³ = n * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К.
- Решим это уравнение для n:
100700 * 0,005 = n * 8,314 * 300;
503,5 = n * 2494,2;
n = 503,5 / 2494,2 ≈ 0,202 моль.
- Теперь найдем массу водорода:
Чтобы найти массу водорода, нужно знать его молекулярную массу. Молекулярная масса водорода (H2) составляет примерно 2 г/моль.
Масса (m) = n * M, где M – молекулярная масса.
m = 0,202 моль * 2 г/моль = 0,404 г.
Ответ: Масса 5 литров водорода при температуре 300 К и давлении 100,7 кПа составляет примерно 0,404 грамма.