Найдите объем водорода массой 1 кг при температуре 300 К и давлении 100 кПа.

Для нахождения объема водорода массой 1 кг при температуре 300 K и давлении 100 кПа воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

где:

• $P$ — давление,

• $V$ — объем,

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

• $R$ — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),

• $T$ — температура.

Сначала нужно найти количество вещества водорода $n$. Для этого используем его молекулярную массу. Молекулярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль, или 0,002 кг/моль.

Масса водорода $m = 1 \, \text{кг}$, и количество вещества можно найти по формуле:

где $m$ — масса водорода, $M$ — молекулярная масса водорода.

Таким образом:

Теперь, подставив в уравнение состояния идеального газа:

Теперь находим объем:

Подставляем все значения:

Таким образом, объем водорода массой 1 кг при температуре 300 K и давлении 100 кПа составляет 12,47 м³.