Для решения этой задачи мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление газа, V - объем баллона, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Сначала найдем количество вещества в баллоне до израсходования части водорода:
n = PV / RT
n = (0.4 МПа * 25 л) / (8.31 Дж/(моль*К) * 290 К)
n ≈ 0.34 моль
После того, как часть водорода была израсходована, давление уменьшилось. Определим давление после израсходования водорода:
P' = P - ΔP
P' = 0.4 МПа - 0.4 МПа
P' = 0 МПа
Так как давление стало равным нулю, мы можем судить о том, что весь исходный объем занял водород, который был израсходован.
Теперь, чтобы найти массу израсходованного водорода, нам нужно знать молярную массу водорода, которая равна примерно 2 г/моль.
m = n * M
m = 0.34 моль * 2 г/моль
m ≈ 0.68 г
Таким образом, масса израсходованного водорода составляет около 0.68 грамма.