В баллоне объемом 22,4 л находится водород при нормальных условиях. После того как в баллон было дополнительно введено

Чтобы найти значение массы гелия, введенного в баллон с водородом, воспользуемся формулой (учитываем, что установившееся давление рано сумме парциальных давлений водорода и гелия): (P - P_Не) * V = (m_He / M_He) * R * Tн.у., откуда выразим: m_He = (P - P_Н2) * V * M_He / (R * Tн.у.).

Постоянные и переменные: P — установившееся в баллоне давление (Р = 0,25 МПа = 2,5 * 10⁵ Па); P_Н2 — начальное давление водорода (P_Н2 = 10⁵ Па); V — объем баллона (V = 22,4 л = 22,4 * 10^-3 м³); М_He — молярная масса гелия (М_He = 0,004 кг/моль); R — универс. газовая постоянная (R = 8,31 Дж/(К*моль)); Tн.у. — постоянная температура (Tн.у. = 273 К).

Произведем расчет: m_He = (P - P_Н2) * V * M_He / (R * Tн.у.) = (2,5 * 10⁵ - 10⁵) * 22,4 * 10^-3 * 0,004 / (8,31 * 273) = 0,0059 кг = 5,9 г.

Ответ: В баллон должны были ввести 5,9 г гелия.