Какой будет объем водорода при 740 мм рт.ст. и температуре 27°C, если его масса составляет

Для решения этой задачи, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная и \(T\) - температура в кельвинах.

Первым шагом, нам необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины. Для этого, мы используем формулу: \(T(K) = t(°C) + 273.15\). В нашем случае, температура равна 27°C, поэтому

\[T(K) = 27°C + 273.15 = 300.15K\]

Затем, мы можем подставить известные значения в уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

Поскольку нас интересует объем водорода (\(V\)), мы оставим эту переменную неизвестной.

Также, нам не дано количество вещества (\(n\)). Однако, мы можем использовать молярную массу водорода, чтобы найти количество вещества. Молярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль.

Для расчета количества вещества, мы используем формулу:

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

Где \(m\) - масса вещества и \(M\) - молярная масса.

Нам дано, что масса водорода составляет \(m = 5\) г. Подставляя известные значения, получим:

\[n = \frac{5 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 2.5 \, \text{моль}\]

Теперь, у нас есть все необходимые значения для решения уравнения состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

\[V \cdot (740 \, \text{мм рт.ст.}) = (2.5 \, \text{моль}) \cdot (0.0821 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}) \cdot (300.15 \, \text{К})\]

Давайте произведем несколько вычислений:

\[V \cdot 740 = 2.5 \cdot 0.0821 \cdot 300.15\]

\[740V = 75.092625\]

Теперь, чтобы найти значение объема (\(V\)), разделим обе части уравнения на 740:

\[V = \frac{75.092625}{740} \approx 0.1015 \, \text{л}\]

Итак, объем водорода при давлении 740 мм рт. ст. и температуре 27°C, при его массе составляющей 5 г, равен примерно 0.1015 литра.