Визначити об'єм, що його займає газоподібний водень при температурі 0° С і тиску 10. Па, якщо маса водню дорівнює 2 кг. (R = 8,31 Дж/моль-К; М = 0,002 кг/моль).​

Відповідь:

Закон Бойля-Маріотта говорить про те, що при постійній температурі об'єм газу зворотно пропорційний тиску:

P₁V₁ = P₂V₂

де P₁ та V₁ - початковий тиск і об'єм, P₂ та V₂ - кінцевий тиск і об'єм.

Також, за ідеального газу, маса газу пов'язана з його об'ємом і кількістю речовини за допомогою рівняння стану:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - його об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - абсолютна температура.

Маса газу пов'язана з кількістю речовини та молярною масою:

n = m/M

де m - маса газу, M - молярна маса.

Об'єднавши ці рівняння, отримаємо:

V = nRT/P = (m/M)RT/P

Підставимо відомі значення температури, тиску та маси водню, а також значення універсальної газової сталої R та молярної маси водню M:

V = (2 кг / 0.002 кг/моль) * (8.31 Дж/моль-К) * (273 К) / (10 Па) = 950,49 м³

Отже, об'єм, який займає газоподібний водень при температурі 0° С і тиску 10 Па, дорівнює 950,49 м³.

Пояснення: