Реши задание на изображении
Краткий ответ: \(T \approx 97\ \text{К}\) (примерно \(-176^\circ\text{C}\)).
Как решать
- Найдём заряд, прошедший через электролит:
\[ Q=It=5\cdot 3600=18\,000\ \text{Кл} \]
- По закону Фарадея для атомарного водорода \(H\):
\[ \nu=\frac{Q}{F} \]
где \(F\approx 96\,500\ \text{Кл/моль}\).
\[ \nu=\frac{18\,000}{96\,500}\approx 0{,}1866\ \text{моль} \]
- Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:
\[ pV=\nu RT \]
Отсюда:
\[ T=\frac{pV}{\nu R} \]
Переведём объём:
\[ V=1{,}5\ \text{л}=1{,}5\cdot 10^{-3}\ \text{м}^3 \]
Тогда:
\[ T=\frac{10^5\cdot 1{,}5\cdot 10^{-3}} {0{,}1866\cdot 8{,}31} \approx 96{,}7\ \text{К} \]
\[ \boxed{T\approx 97\ \text{К}} \]
Проверка: при таком количестве атомарного водорода \(0{,}1866\) моль газ занимает \(1{,}5\) л при \(10^5\) Па именно при температуре около \(97\) К.
Если в задаче имелся в виду реальный молекулярный водород \(H_2\), то число молей будет вдвое меньше, а температура — примерно \(193\) К. Но по слову «атомарного» берём \(H\).
