в баллоне ёмкостью 12л находится водород под давлением 9,8мпа. определите массу водорода, если его температура 10°с

Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа, которое звучит как:

\[ PV = nRT \]

где:

• \( P \) — давление газа (в Паскалях),
• \( V \) — объем газа (в кубических метрах),
• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( R \) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• \( T \) — температура газа (в Кельвинах).

1. Сначала преобразуем данные:

• Давление \( P = 9.8 \, \text{МПа} = 9.8 \times 10^6 \, \text{Па} \)
• Объем \( V = 12 \, \text{л} = 12 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \)
• Температуру преобразуем в Кельвины: \( T = 10^\circ C = 10 + 273.15 = 283.15 \, \text{К} \)

2. Теперь подставим известные значения в уравнение состояния:

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Подставляем:

\[ n = \frac{(9.8 \times 10^6 \, \text{Па}) \times (12 \times 10^{-3} \, \text{м}^3)}{8.314 \, \text{Дж/(моль \cdot К)} \times 283.15 \, \text{К}} \]

3. Посчитаем:

\[ n = \frac{(9.8 \times 10^6) \times (0.012)}{8.314 \times 283.15} \]

\[ n = \frac{117600}{2350.6721} \approx 50.0 \, \text{моль} \]

4. Теперь нам нужно найти массу водорода. Для этого используем молярную массу водорода:

\[ M(H_2) = 2.016 \, \text{г/моль} \]

5. Теперь рассчитываем массу:

\[ m = n \cdot M(H_2) \]

\[ m = 50.0 \, \text{моль} \times 2.016 \, \text{г/моль} = 100.8 \, \text{г} \]

Таким образом, масса водорода в баллоне составляет 100.8 граммов.