Некоторое количество водорода находится при температуре 200 К и давлении 400 Па. Газ нагревают до температуры 10 000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Определите давление газа, если его объём и масса остались без изменения. Молярная масса водорода 0,002 кг/моль.

Ответ: 40 кПа

Объяснение:

Дано:

Т1 = 200 К

р1 = 400 Па

Т2 = 10000 К

М( Н2 ) = 2 * 10^-3 кг/моль

М( Н ) = 1 * 10^-3 кг/моль

-------------------------------------------

Решение:

Сразу уточним то что при нагревании водорода его масса и объём не будет изменяться.

Тогда для начального состояния водорода запишем уравнение Менделеева-Клапейрона

р1V = ( mRT1 )/M( H2 )

V = ( mRT1 )/( p1M( H2 ) ) (1)

Теперь для конечного состояния

р2V = ( mRT2 )/( M( H ) )

V = ( mRT2 )/( p2M( H ) ) (2)

Прировняем уравнения (1) и (2)

( mRT1 )/( p1M( H2 ) ) = ( mRT2 )/( p2M( H ) )

Т1/( p1M( H2 ) ) = Т2/( p2M( H ) )

р2 = ( p1M( H2 )Т2 )/( М( Н )Т1 )

р2 = ( 400 * 2 * 10^-3 * 10000 )/( 1 * 10^-3 * 200 ) = 40 кПа