Какое давление будет находиться в сосуде объемом 25 л, если в нем содержится водород массой 16 г при температуре 27°С?

Тема: Расчет давления газа в сосуде

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа - уравнение Клапейрона. Это уравнение связывает давление газа, его объем, температуру и количество вещества газа.

Уравнение Клапейрона имеет следующий вид: PV = nRT

Где:
P - давление газа в паскалях (Па)
V - объем газа в кубических метрах (м³)
n - количество вещества газа в молях (моль)
R - универсальная газовая постоянная, примерное значение которой составляет 8,314 Дж/(моль·К)
T - температура газа в кельвинах (К)

Для решения задачи мы должны сначала преобразовать данные задачи в соответствующие единицы измерения. Молярная масса водорода составляет 0,002 кг/моль. В вашей задаче дано, что содержится 16 г водорода. Чтобы найти количество вещества газа (n), мы можем использовать формулу: n = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса газа.

Тогда n = 0,016 кг / 0,002 кг/моль = 8 моль.

Также температура дана в градусах Цельсия. Чтобы перевести температуру в кельвины, мы можем использовать формулу: T(K) = T(°C) + 273.15.

Тогда T = 27°C + 273.15 = 300.15 К.

Теперь у нас есть все необходимые данные для расчета давления газа в сосуде.

Подставляем значения в уравнение Клапейрона:

P * 25 л = 8 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 300.15 К

P * 25 = 19908,96

P = 19908,96 Па

Таким образом, давление в сосуде объемом 25 л, содержащим 16 г водорода при температуре 27°C, составляет примерно 19908,96 Па.

Демонстрация: Какое давление будет находиться в сосуде объемом 30 л, если в нем содержится азот массой 28 г при температуре 20°C? Известно, что молярная масса азота составляет 0,028 кг/моль.

Совет: Для решения задач по газам важно обратить внимание на правильное преобразование единиц измерения и правильное использование уравнения Клапейрона.

Задание для закрепления: Какое давление будет находиться в сосуде объемом 10 л, если в нем содержится кислород массой 32 г при температуре 25°C? Известно, что молярная масса кислорода составляет 0,032 кг/моль.