В баллоне, расчитанном ** максимальное давление 150 атмосфер ,может содержаться 2 кг...

0 голосов
81 просмотров

В баллоне, расчитанном на максимальное давление 150 атмосфер ,может содержаться 2 кг кислорода. Какую массу водорода можно хранить в баллоне при этом давлении?


Физика (12 баллов) | 81 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Ну тут надо воспользоваться уравнением менделеева-клапейрона для кислорода и водорода. 

Пусть m₁ - масса кислорода, m₂ - масса водорода.

Молярная масса кислорода (О₂) М₁=32·10⁻³ кг/моль
Молярная масса водорода (Н₂) М₂=2·10⁻³ кг/моль

Уравнение состояния для кислорода:
pV=(m₁/M₁)*RT
Уравнение состояния для водорода:
pV=(m₂/M₂)*RT
(Здесь R - универсальная газовая постоянная, T - температура по Кельвину)

У баллона объем и максимальное выдерживаемое давление от газов не зависят, поэтому у этих двух уравнений мы можем приравнять как левые, так и правые части, после чего получим:
(m₁/M₁)*RT = (m₂/M₂)*RT

Сократим обе части получившегося уравнения на RT:
m₁/M₁ = m₂/M₂

Отсюда выразим m₂:
m₂=m₁M₂/M₁ = (2 кг × 2·10⁻³ кг/моль) / 32·10⁻³ кг/моль = 0,125 кг или 125 г.

Ответ: 125 грамм водорода можно хранить в баллоне.



(7.2k баллов)