Какова плотность водорода в колбе объемом 10 л при температуре 300 К и давлении 374 кПа, если молярная масса водорода

Тема: Расчет плотности газа

Объяснение:
Плотность газа определяется как масса газа, содержащаяся в единице объема. Для расчета плотности газов, используется уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P обозначает давление, V - объем, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, и T - температура в Кельвинах.

В данной задаче, у нас есть объем колбы V = 10 л, давление P = 374 кПа и температура T = 300 K. Молярная масса водорода равна 2 г/моль.

Для начала, нужно вычислить количество вещества газа (n) по формуле n = масса / молярная масса. Масса вычисляется как произведение плотности газа (ρ) на объем газа (V). Из уравнения состояния идеального газа, можно выразить плотность газа следующим образом: ρ = (P * молярная масса) / (R * T).

Применяя все известные значения к формуле, получим: n = (374 кПа * 10 л) / (8.314 Дж/(моль * К) * 300 К) = 0.1506 моль.

Затем можно вычислить массу газа: масса = n * молярная масса = 0.1506 моль * 2 г/моль = 0.3012 г.

Чтобы найти плотность, нужно разделить массу на объем: плотность = масса / объем = 0.3012 г / 10 л = 0.03012 г/л.

Пример использования:
Масса водорода в колбе равна 0.3012 г, а плотность газа составляет 0.03012 г/л.

Совет:
Для лучшего понимания понятия плотности газа, рекомендуется закрепить изученные формулы, а также проводить практические задания с различными значениями объема, давления, температуры и молярной массы.

Упражнение:
Найдите плотность азота в колбе объемом 5 л при температуре 400 К и давлении 500 кПа, если молярная масса азота равна 28 г/моль.