Какова масса водорода, если его объем составляет 4 литра при давлении 7,6 10^4 паскалей и температуре 0 градусов?

Тема вопроса: Расчет массы водорода по заданным параметрам.

Разъяснение: Для решения данной задачи мы будем использовать идеальный газовый закон, также известный как закон Бойля-Мариотта. Этот закон устанавливает, что давление и объем газа обратно пропорциональны при постоянной температуре.

Формула для идеального газового закона выглядит следующим образом:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура газа.

Нам заданы следующие параметры: V = 4 литра, P = 7,6 * 10^4 паскалей, T = 0 градусов.

Мы хотим найти массу водорода, поэтому нам нужно найти количество вещества газа (n), используя данную формулу:

n = PV / RT.

Подставляя известные значения, получаем:

n = (7,6 * 10^4 паскалей * 4 литра) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К).

Вычислив значение n, мы можем использовать молярную массу водорода (2 г/моль) для расчета массы:

Масса = n * молярная масса.

Решение:

n = (7,6 * 10^4 паскалей * 4 литра) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К) ≈ 0.115 моль.

Масса = 0.115 моль * 2 г/моль ≈ 0.23 г.

Таким образом, масса водорода составляет примерно 0.23 г.

Совет: Важно помнить о разных единицах измерения, таких как паскали и Дж, и преобразовывать их в соответствующие и удобные для расчетов формулы единицы. Особое внимание следует обращать на правильную конвертацию температуры: из градусов Цельсия в Кельвины, путем добавления 273,15.

Упражнение: Если вам дан объем гелия в количестве 3 литра при давлении 5,8 * 10^4 паскалей и температуре 25 градусов, вычислите массу гелия.

Тема вопроса: Идеальный газ и формула состояния идеального газа

Описание: Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу состояния идеального газа, которая выражает связь между давлением (P), объемом (V), количеством вещества (n) и температурой (T) газа. Формула выглядит следующим образом:

PV = nRT,

где R - универсальная газовая постоянная.

В нашем случае, у нас известны значения давления (P), объема (V) и температуры (T). Мы должны найти массу водорода (n).

Прежде чем продолжить, давайте преобразуем значения давления и температуры в СИ (Систему Международных Единиц):

P = 7,6 * 10^4 Па,
T = 0 °C = 273 К.

Таким образом, у нас есть следующие известные значения:

P = 7,6 * 10^4 Па,
V = 4 л,
T = 273 К.

Теперь мы можем использовать формулу состояния идеального газа для решения задачи:

PV = nRT.

n = (PV) / (RT).

Подставляя значения:

n = ((7,6 * 10^4) Па * 4 л) / ((8,314 Дж/(моль * К)) * 273 К).

Выполняя вычисления, получаем результат:

n ≈ 0,07 моль.

Но нам нужно найти массу водорода. Для этого мы можем использовать молярную массу водорода, которая равна примерно 2 г/моль.

Масса водорода, m, равна:

m = n * молярная масса.

Подставляя значения:

m ≈ 0,07 моль * 2 г/моль.

Выполняя вычисления, получаем окончательный результат:

m ≈ 0,14 г.

Таким образом, масса водорода составляет примерно 0,14 грамма.

Совет: Для лучшего понимания темы идеального газа и формулы состояния идеального газа, рекомендуется изучить основные концепции идеального газа, такие как давление, объем, количество вещества и температура. Также полезно узнать о значениях универсальной газовой постоянной и молярной массе вещества. Практиковать решение задач, используя формулу состояния идеального газа, поможет закрепить материал.

Задание для закрепления: Какова масса воздуха, занимающего объем 10 литров при давлении 1,2 * 10^5 паскалей и температуре 25 градусов Цельсия?