Найти массу водорода, находящегося в баллоне объемом 20 л под давлением 830 кПа

Условие задачи:

Найти массу водорода, находящегося в баллоне объемом 20 л под давлением 830 кПа при 17° C.

Задача №4.2.20 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(V=20\) л, \(p=830\) кПа, \(t=17^\circ\) C, \(m-?\)

Решение задачи:

Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева:

\[pV = \frac{m}{M}RT\;\;\;\;(1)\]

В этом уравнении \(p\) – давление водорода, \(V\) – объем баллона, \(m\) – искомая масса водорода, \(M\) – молярная масса водорода (она равна 0,002 кг/моль), \(R\) – универсальная газовая постоянная (\(R=8,31\) Дж/(моль·К)), \(T\) – абсолютная температура.

Выразим из уравнения (1) массу водорода \(m\):

\[m = \frac{{pVM}}{{RT}}\]

Переведем объем в единицы системы СИ, а температуру – в Кельвины:

\[20\;л = 0,02\;м^3\]

\[17^\circ\;C  = 290\;К\]

Посчитаем ответ:

\[m = \frac{{830 \cdot {{10}^3} \cdot 0,02 \cdot 0,002}}{{8,31 \cdot 290}} = 0,0138\;кг\]

Ответ: 0,0138 кг.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.2.19 В 1 м3 газа при давлении 120 кПа содержится 2×10^25 молекул, средняя квадратичная
4.2.21 Газ массой 16 г при давлении 1 МПа и температуре 112 C занимает объем 1600 см3
4.2.22 Найти число молекул воздуха в комнате, имеющей объем 8x5x4 м3, при температуре 10 C