Какая температура у водорода, если его давление составляет 150 кПа, а его объем равен 350 см³? В течение 60 минут через
Какая температура у водорода, если его давление составляет 150 кПа, а его объем равен 350 см³? В течение 60 минут через электролитическую ванну, содержащую раствор серной кислоты, прошел ток силой 1,2 А, и на катоде выделился газообразный водород. Электрохимический эквивалент водорода составляет 1,04 * 10^-8 кг/Кл.
16.12.2023 09:16
Для решения задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Мы должны найти T, поэтому нам необходимо решить уравнение относительно T.
Сначала нам нужно найти количество вещества (n) водорода. Мы можем выразить n, используя заданные данные:
n = m / M,
где m - масса вещества, M - молярная масса.
Теперь мы можем выразить T, заменив найденное значение n в уравнении состояния идеального газа:
T = (PV) / (nR).
Подставляя известные значения (P = 150 кПа, V = 350 см³, R = 8,314 Дж/(моль·К)), а также значение m, которое мы можем найти, зная, что n = I / e, где I - сила тока, а e - электрохимический эквивалент водорода:
T = (PV) / (nR) = (150 * 350) / ( (1,2*60*60) / (1,04 * 10^-8) * 8,314)
= 8875/(0,03456 * 8,314)
≈ 333,5 K.
Температура водорода составляет около 333,5 Кельвина.
Задание для закрепления: Какую температуру будет иметь идеальный газ, если его объем составляет 250 мл, а давление равно 300 кПа? Известно, что полученный слиток металла имеет массу 0,25 г, а электрохимический эквивалент вещества составляет 2,5 * 10^-6 кг/Кл.