Давайте разберем задачу пошагово.
Дано:
- Объем выделившегося водорода (V = 1,л = 1 \times 10^{-3},м^3)
- Температура (T = 483,К)
- Заряд, прошедший через раствор (Q = 3600,Кл)
- Электрохимический эквивалент водорода (E_{eq} = 1,0 \times 10^{-8},кг/Кл)
Что нужно найти:
Давление (p), при котором находился водород.
Шаг 1. Определение массы водорода, выделившегося при электролизе
Масса водорода определяется через электрохимический эквивалент и пройденный заряд:
[
m = Q \times E_{eq}
]
Подставим числа:
[
m = 3600,Кл \times 1,0 \times 10^{-8},кг/Кл = 3,6 \times 10^{-5},кг
]
Шаг 2. Использование уравнения идеального газа
Обозначим:
- (V = 1 \times 10^{-3}) м³
- (T = 483,К)
- (m = 3,6 \times 10^{-5},кг)
Нам нужно найти давление (p).
Из уравнения состояния идеального газа для мольной части:
[
pV = nRT
]
где:
- (n) — количество молей водорода,
- (R) — газовая постоянная, (R = 8,314,Дж/(моль \cdь,К)).
Шаг 3. Определение количества молей (n)
Молярная масса водорода (M_{H_2} = 2,г/моль = 0,002,кг/моль).
[
n = \frac{m}{M_{H_2}} = \frac{3,6 \times 10^{-5}}{0,002} = 0,018,моль
]
Шаг 4. Расчет давления
Подставляем в уравнение:
[
p = \frac{nRT}{V}
]
Подставим числа:
[
p = \frac{0,018 \times 8,314 \times 483}{1 \times 10^{-3}}
]
Проводим вычисления:
[
p = \frac{0,018 \times 8,314 \times 483}{1 \times 10^{-3}}
]
[
p = 0,018 \times 8,314 \times 483 \times 10^{3}
]
Вычислим по шагам:
- (8,314 \times 483 \approx 4022,862)
- (0,018 \times 4022,862 \approx 72,41)
- Значит,
[
p \approx 72,41 \times 10^{3}, \text{Па} = 72,41,\text{kПа}
]
Ответ:
Давление, при котором находился выделившийся водород, равно примерно 72,4 кПа.
Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами — обращайтесь!
