Для определения массы водорода в баллоне необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
\( PV = nRT \)
Где:
- P - давление (в паскалях),
- V - объем (в кубических метрах),
- n - количество вещества (в молях),
- R - универсальная газовая постоянная (\(8.31 Дж/моль\cdot К\)),
- T - температура (в Кельвинах).
Сначала переведем заданные величины в нужные единицы:
- V = 20 л = 0.02 м³,
- P = 830 кПа = 830000 Па,
- T = 17°C = 17 + 273 = 290K.
Теперь можно найти количество вещества \( n \): \( n = \frac{PV}{RT} \)
Подставляем известные значения: \( n = \frac{830000 \cdot 0.02}{8.31 \cdot 290} \approx 67.91 моль \)
Наконец, найдем массу водорода, учитывая молярную массу водорода \(M(H_2) = 2 г/моль\):
\( m = n \cdot M \) \( m = 67.91 \cdot 2 \approx 135.82 г \)
Итак, масса водорода в баллоне объемом 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17 градусов Цельсия составляет примерно 135.82 грамма.