Для решения задачи определим плотность водорода в баллоне, используя уравнение состояния идеального газа:
\[ pV = nRT \]
Также можем использовать выражение для плотности:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{pM}{RT} \]
где:
- \( p = 7,73 \, \text{МПа} = 7730000 \, \text{Па} \) — давление,
- \( M = 2 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль} \) — молярная масса водорода,
- \( R = 8,31 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)} \) — универсальная газовая постоянная,
- \( T = 6°C = 273 + 6 = 279 \, \text{К} \) — температура в Кельвинах.
Подставим значения в формулу для плотности:
\[ \rho = \frac{7730000 \, \text{Па} \times 2 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}}{8,31 \, \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)} \times 279 \, \text{К}} \]
Давайте рассчитаем:
\[ \rho = \frac{15460 \, \text{Па}\cdot\text{кг/моль}}{2317.29 \, \text{Дж/м³}} \]
\[ \rho \approx 6.67 \, \text{кг/м}^3 \]
Таким образом, плотность водорода в баллоне составляет примерно \( 6.67 \, \text{кг/м}^3 \).