В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находится водород и углекислый газ.массы газов одинаковы.какой из газов и во сколько раз производит большее давление на стенки баллона?

Для ответа на этот вопрос нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и понять, как масса, молекулярная масса, и количество молекул связаны с давлением.

Основные соотношения

1. Уравнение состояния идеального газа:

   $$PV = nRT$$

   где $P$ — давление, $V$ — объем, $n$ — количество молей газа, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — температура.

2. Количество молекул газа связано с количеством молей:

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

   где $m$ — масса газа, $M$ — молярная масса газа.

3. Если массы газов одинаковы ($m_1 = m_2$) и температура одинакова ($T_1 = T_2$), то разницу в давлении определяют молярные массы.

Сравнение для водорода и углекислого газа

• Молярная масса водорода ($H_2$): $M_{H_2} = 2 \, \text{г/моль}$.
• Молярная масса углекислого газа ($CO_2$): $M_{CO_2} = 44 \, \text{г/моль}$.

Количество молекул газа в баллоне

При одинаковой массе:

Для водорода ($H_2$):

Для углекислого газа ($CO_2$):

Очевидно, что количество молекул водорода больше, так как его молярная масса меньше.

Давление в баллоне

Из уравнения идеального газа:

При одинаковом объеме и температуре:

Поскольку $n_{H_2} / n_{CO_2} = M_{CO_2} / M_{H_2} = 44 / 2 = 22$, давление, создаваемое водородом, в 22 раза больше давления, создаваемого углекислым газом.

Итог

Водород производит большее давление на стенки баллона, чем углекислый газ, и это давление в 22 раза больше.