Получено 240г водорода при 27°С и давлении 100 кПа. Найти его объём.

Чтобы найти объем водорода, полученного в заданных условиях, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где:

• \( P \) — давление (Па),
• \( V \) — объем (м³),
• \( n \) — количество вещества (моль),
• \( R \) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• \( T \) — температура (К).

1. Сначала преобразуем массу водорода в количество вещества. Масса водорода \( m = 240 \) г, а молярная масса водорода \( M = 2 \) г/моль, поэтому:

\[ n = \frac{m}{M} = \frac{240 \text{ г}}{2 \text{ г/моль}} = 120 \text{ молей} \]

2. Теперь преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

\[ T = 27°С + 273 = 300 \text{ K} \]

3. Поскольку давление дано в кПа, преобразуем его в паскали:

\[ P = 100 \text{ кПа} = 100 \times 10^3 \text{ Па} = 100000 \text{ Па} \]

4. Теперь подставим известные значения в уравнение состояния газа и решим его относительно объема \( V \):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Подставляя значения:

\[ V = \frac{120 \text{ моль} \times 8.314 \text{ Дж/(моль·К)} \times 300 \text{ K}}{100000 \text{ Па}} \]

Теперь произведем вычисления:

\[ V = \frac{299784 \text{ Дж}}{100000 \text{ Па}} = 2.99784 \text{ м³} \]

Таким образом, объем водорода при заданных условиях составляет примерно 3 м³.