Определить плотность водорода при температуре 17С и давлении 204кПа
Определить плотность водорода при температуре 17С и давлении 204кПа
Плотность водорода при температуре 17°C и давлении 204 кПа составляет 0.0899 г/см³.
Чтобы определить плотность водорода при заданных условиях, можно использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа записывается как:
[ PV = nRT ]
где:
Плотность (( \rho )) можно выразить через массу (( m )) и объем (( V )) как:
[ \rho = \frac{m}{V} ]
Количество молей (( n )) связано с массой и молярной массой (( M )) следующим образом:
[ n = \frac{m}{M} ]
Подставляя это в уравнение состояния, получаем:
[ PV = \frac{m}{M}RT ]
Отсюда выражаем массу:
[ m = \frac{PVM}{RT} ]
Теперь выразим плотность:
[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{PM}{RT} ]
Теперь подставим известные значения:
Теперь подставим эти значения в формулу для плотности:
[ \rho = \frac{204 \times 10^3 \, \text{Па} \times 2.02 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 290.15 \, \text{К}} ]
Вычислим:
[ \rho \approx \frac{412.08}{2410.341} \approx 0.171 \, \text{кг/м}^3 ]
Таким образом, плотность водорода при температуре 17°C и давлении 204 кПа составляет приблизительно ( 0.171 \, \text{кг/м}^3 ).
Для определения плотности водорода при заданных условиях (температуре 17°C и давлении 204 кПа) можно использовать уравнение состояния идеального газа:
pV = nRT
где p - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Для начала необходимо выразить объем V через другие величины. Воспользуемся уравнением состояния идеального газа для молярного объема:
V = nRT/p
Далее, плотность вещества можно определить как отношение массы к объему:
ρ = m/V
Так как m = nM, где M - молярная масса вещества, получаем:
ρ = (nM)/V = (pM)/(RT)
Подставляя известные значения (давление, температура, универсальная газовая постоянная, молярная масса водорода), можно рассчитать плотность водорода при заданных условиях.
