Аэростат объемом 250 м3 необходимо заполнить водородом при температуре 27 °С и нормальном атмосферном давлении. Сколько электроэнергии нужно потратить, пропуская ток через слабый раствор серной кислоты, для того чтобы получить необходимое количество водорода, если КПД установки для электролиза равен 80 %? Электролиз ведется при напряжении 20 В.

Для решения этой задачи нам понадобится знание формулы электролиза и соотношения между количеством вещества и объемом:

n = V / Vm,

где n - количество вещества, V - объем, Vm - молярный объем.

Так как нам дан объем аэростата, нам сначала необходимо вычислить количество вещества водорода, которое нужно заполнить:

n(H2) = V / Vm(H2),

где V(H2) - объем водорода, Vm(H2) - молярный объем водорода.

Затем мы можем использовать стехиометрию реакции электролиза для определения количества вещества серной кислоты, которое будет использоваться:

n(H2SO4) = 2 * n(H2).

И, наконец, мы можем использовать формулу для вычисления затраченной электроэнергии:

E = U * I * t,

где E - электроэнергия, U - напряжение, I - сила тока, t - время.

В данном случае, U = 20 В, t вычисляем, и I найдем, используя КПД установки:

I = E / (U * t).

Собираем все вместе и решаем задачу!