Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, где давление (P), объем (V), количество вещества (n) и универсальная газовая постоянная (R) связаны следующим образом: PV = nRT
Нам дано количество вещества в граммах (20 г водорода), которое мы можем перевести в количество молей (n) с помощью молярной массы водорода (молярная масса H2 = 2 г/моль).
n = масса / молярная масса = 20 г / 2 г/моль = 10 моль
Теперь мы можем рассчитать давление по формуле:
P = nRT / V
где R - универсальная газовая постоянная (R = 8.31 Дж/(моль*К)), T - абсолютная температура (Т = t + 273,15), V - объем баллона (V = 100 л).
Подставляем значения:
P = (10 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * (47 + 273,15) К) / 100 л
P = (10 * 8.31 * 320,15) / 100 = 2659,2865 Дж/л = 26,592865 кПа
Давление в баллоне составляет примерно 26,6 кПа.