Який тиск в посудині об ємом 8,3 м3 при температурі 27°C, якщо в ній міститься 0,02 кг Гідрогену? Ви дайте відповідь

Перш за все, нам потрібно використати ідеальний газовий закон, який описує залежність між тиском, об"ємом, кількістю речовини та температурою газу. Формула цього закону виглядає так:

\[PV = nRT\]

де:
P - тиск газу (що шукаємо)
V - об"єм газу (8,3 м^3)
n - кількість речовини газу (0,02 кг Гідрогену)
R - універсальна газова стала (8,31 Дж/(моль·К))
T - температура газу (27°C)

Щоб знайти тиск, нам потрібно спочатку перевести кількість речовини газу з кілограмів в молі. Для цього треба знайти молярну масу Гідрогену (Н2), яка становить 2 г/моль. Отже, кількість молей Гідрогену дорівнює:

\[\text{кількість молей} = \frac{\text{маса}}{\text{молярна маса}} = \frac{0,02 \, \text{кг}}{2 \, \text{г/моль}} = 0,01 \, \text{моль}\]

Тепер, коли ми знаємо кількість молей газу, можемо підставити всі відомі значення у формулу і розв"язати рівняння відносно тиску (P):

\[P \cdot 8,3 \, \text{м}^3 = 0,01 \, \text{моль} \cdot 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (27 + 273) \, \text{К}\]

Розрахуємо праву частину даного рівняння:

\[0,01 \, \text{моль} \cdot 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot (27 + 273) \, \text{К} = 22,325 \, \text{Дж}\]

Таким чином, рівняння на тиск виглядає наступним чином:

\[P \cdot 8,3 \, \text{м}^3 = 22,325 \, \text{Дж}\]

Щоб знайти значення тиску (P), поділимо обидві частини рівняння на 8,3 м^3:

\[P = \frac{22,325 \, \text{Дж}}{8,3 \, \text{м}^3} = 2,69 \, \text{Дж/м}^3\]

Таким чином, тиск в посудині становить 2,69 Дж/м^3 при заданих умовах.