Дано:
Объем сосуда V = 3 л = 0.003 м^3
Концентрация молекул газа n = 2*10^23 м^-3
Найти: массу водорода в сосуде
Решение:
Масса вещества можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Выразим количество вещества:
n = PV / RT,
где R = 8.31 Дж/(моль*К) - универсальная газовая постоянная для SI.
Теперь выразим массу водорода, зная его молярную массу M = 0.002 кг/моль:
m = n * M.
Подставим известные значения и рассчитаем массу:
n = (1 * 10^5 Па * 0.003 м^3) / (8.31 Дж/(моль*К) * 300 K) ≈ 120 моль,
m = 120 моль * 0.002 кг/моль = 0.24 кг.
Ответ: Масса водорода, заполняющего сосуд, составляет примерно 0.24 кг.