Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л, при давлении 830 кПа и температуре 17°С.

Для определения массы водорода, находящегося в баллоне, можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид:

где:

• $p$ — давление газа (в паскалях),

• $V$ — объем газа (в кубических метрах),

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

• $R$ — универсальная газовая постоянная ($R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$),

• $T$ — температура газа (в кельвинах).

1. Преобразуем все данные в подходящие единицы:

   • Давление $p = 830 \, \text{кПа} = 830000 \, \text{Па}$,

   • Объем $V = 20 \, \text{л} = 0.02 \, \text{м}^3$,

   • Температура $T = 17°C = 17 + 273.15 = 290.15 \, \text{К}$.

2. Перепишем уравнение состояния идеального газа для числа молей $n$:

Подставим значения:

3. Далее, чтобы найти массу водорода, нужно использовать молекулярную массу водорода. Молекулярная масса водорода составляет $2 \, \text{г/моль}$.

Масса водорода $m$ вычисляется по формуле:

где $M = 2 \, \text{г/моль}$.

Подставим найденное значение для $n$:

Ответ: масса водорода в баллоне составляет примерно 1.352 грамма.