2. Определите количество вещества водорода, содержащегося в баллоне, вместимость которого V = 100 л, если плотность водорода р = 500 г/м³.

Чтобы определить количество вещества водорода в баллоне, мы можем воспользоваться формулой для нахождения массы вещества из объема и плотности, а затем перевести массу в количество вещества. Давайте разберем шаги.

Данные задачи

• Объем водорода \( V = 100 \, \text{л} \) (литров)
• Плотность водорода \( \rho = 500 \, \text{г/м}^3 \)

Шаг 1: Переведем объем в кубические метры

Для начала переведем объем из литров в кубические метры, так как плотность дана в граммах на кубический метр. 1 литр равен \( 0.001 \, \text{м}^3 \):

\[ V = 100 \, \text{л} = 100 \times 0.001 \, \text{м}^3 = 0.1 \, \text{м}^3 \]

Шаг 2: Найдем массу водорода

Теперь используя формулу для массы, которая связывает массу, плотность и объем:

\[ m = \rho \cdot V \]

где:

• \( m \) — масса,
• \( \rho \) — плотность,
• \( V \) — объем.

Подставляем значения:

\[ m = 500 \, \text{г/м}^3 \times 0.1 \, \text{м}^3 = 50 \, \text{г} \]

Шаг 3: Переведем массу в количество вещества

Теперь, чтобы найти количество вещества, используем формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:

• \( n \) — количество вещества,
• \( m \) — масса,
• \( M \) — молярная масса водорода.

Молярная масса водорода (\( H_2 \)) составляет около 2 г/моль. Подставим значение массы:

\[ n = \frac{50 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 25 \, \text{моль} \]

Ответ

Количество вещества водорода в баллоне составляет \( 25 \, \text{моль} \).

Таким образом, мы последовательно нашли массу, а затем количество вещества, основываясь на известных данных.