Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
\[ PV = nRT \]
где P - давление газа, V - объем сосуда, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.
Для нахождения количества вещества \( n \) воспользуемся выражением:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) - масса вещества, \( M \) - молярная масса.
Для водорода: \[ M(H_2) = 2 \, \text{г/моль} \] \[ n_{\text{H}_2} = \frac{2 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]
Для гелия: \[ M(He) = 4 \, \text{г/моль} \] \[ n_{\text{He}} = \frac{4 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 1 \, \text{моль} \]
Теперь мы можем найти общее количество вещества \( n_{\text{total}} \): \[ n_{\text{total}} = n_{\text{H}_2} + n_{\text{He}} = 1 \, \text{моль} + 1 \, \text{моль} = 2 \, \text{моль} \]
Теперь можем найти давление газов в сосуде: \[ P = \frac{n_{\text{total}}RT}{V} \]
Универсальная газовая постоянная: \[ R = 8.314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)} \]
Подставляем все значения: \[ P = \frac{2 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)} \times (20 + 273.15) \, \text{К}}{4 \, \text{л}} \]
\[ P = \frac{2 \times 8.314 \times 293.15}{4} \]
\[ P = \frac{4883.176}{4} \]
\[ P \approx 1220.79 \, \text{Па} \]
Таким образом, давление газов в сосуде составляет около 1220.79 Па при температуре 20 градусов.
