В сосуде вместимостью 500 см³ содержится водород массой 0,89 г при температуре 17°C. Определите давление газа.

Для того чтобы вычислить давление водорода, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

$pV = nRT$

где:

• $p$ — давление газа,

• $V$ — объем газа,

• $n$ — количество вещества газа (в молях),

• $R$ — универсальная газовая постоянная,

• $T$ — температура в Кельвинах.

1. Найдем количество вещества водорода (n):

Молекулярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль. Масса водорода $m = 0,89$ г, поэтому количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

где $M$ — молекулярная масса водорода.

Подставляем значения:

$n = \frac{0,89}{2} = 0,445 \, \text{моль}$

2. Переведем температуру в Кельвины:

Температура $T = 17^\circ C = 17 + 273 = 290 \, \text{К}$.

3. Преобразуем объем в литры:

Объем $V = 500 \, \text{см}^3 = 0,5 \, \text{л}$.

4. Используем универсальную газовую постоянную $R$:

Значение газовой постоянной в этих единицах составляет $R = 8,314 \, \text{Дж/(моль·К)}$, или $R = 0,0821 \, \text{л·атм/(моль·К)}$, если используем атмосферное давление в расчетах.

5. Рассчитаем давление газа (p):

Теперь можно подставить все значения в уравнение состояния идеального газа:

Подставляем данные:

Таким образом, давление водорода в сосуде при температуре 17°C составляет 21,5 атм.