Какова масса израсходованного водорода из баллона объемом 44 л при температуре -143°C, если давление в баллоне

Тема: Расчет массы израсходованного водорода

Инструкция:
Для решения данной задачи мы можем использовать идеальный газовый закон. Идеальный газовый закон гласит, что давление газа (P), его объем (V) и абсолютная температура (T) связаны следующим образом: P * V = n * R * T, где n - количество вещества газа, а R - универсальная газовая постоянная.

Для расчета массы израсходованного водорода, сначала мы должны найти количество вещества газа. Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа P * V = n * R * T для нахождения количества вещества. Поскольку у нас известны все значения, кроме количества вещества, мы можем перенести все известные значения в формулу и найти n.

Затем мы можем использовать молярную массу водорода (M), чтобы найти массу израсходованного газа, умножив количество вещества на молярную массу: масса = n * M.

Дополнительный материал:

Дано:
V = 44 л
T = -143°C
P = -208 кПа

Найти массу израсходованного водорода.

Решение:
1. Преобразуем температуру из градусов Цельсия в кельвины: T(K) = T(°C) + 273.15.
T(K) = -143 + 273.15 = 130.15 K.

2. Переведем давление из кПа в Па: P(Pa) = P(kPa) * 1000.
P(Pa) = -208 * 1000 = -208000 Па.

3. Подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа и найдем количество вещества (n):
P * V = n * R * T.
(-208000) * 44 = n * (8.314) * 130.15.
n = (-208000 * 44) / (8.314 * 130.15).
n ≈ -6.73 моль.

4. Молярная масса водорода (M) составляет примерно 2 г/моль.

5. Найдем массу, умножив количество вещества на молярную массу:
масса = n * M.
масса ≈ -6.73 * 2 ≈ -13.46 грамм.

Совет:
Для успешного решения подобных задач рекомендуется уметь применять идеальный газовый закон и хорошо знать значения универсальной газовой постоянной (R) и молярной массы вещества (M).

Дополнительное задание:
В баллоне объемом 22 л при температуре 25°C и давлении 300 кПа находится кислород. Найдите массу израсходованного кислорода, если давление упало до 150 кПа. (Учтите, что молярная масса кислорода равна примерно 32 г/моль.)