10 m3 = 10000 dm3
Warunki standardowe: ciśnienie = 1013 hPa, temperatura = 25°C = 298 K
1013 ∙ 10000 = n ∙ 83,1 ∙ 298
10130000 = 24763,8 ∙ n / : 24763,8
n = 409 [mol]
Warunki zadania: ciśnienie = 1025 hPa, temperatura = 300 K
pV = nRT
1025 ∙ V = 409 ∙ 83,1 ∙ 300
1025 ∙ V = 10196370 / : 1025
V = 9947,7 [dm3]
Odpowiedź: W podanych warunkach będzie to objętość 9947,7 dm3.
1. Aby rozwiązać tego typu zadania, musimy skorzystać z równania Clapeyrona. Równanie to obrazuje zależności między ilością gazu (w molach), objętością a warunkami (ciśnieniem i temperaturą):
p ∙ V = n ∙ R ∙ T, gdzie:
n — liczba moli gazu
P — ciśnienie [hPa]
V — objętość [dm3]
R — stała gazowa
T — temperatura [K]
2. Najpierw liczymy liczbę moli wodoru na podstawie objętości w warunkach standardowych (1013 hPa, 298 K). Centymetry sześcienne przeliczamy na decymetry sześcienne.
10 m3 = 10000 dm3
1013 ∙ 10000 = n ∙ 83,1 ∙ 298
10130000 = 24763,8 ∙ n / : 24763,8
n = 409 [mol]
3. Znamy już liczbę moli. By uzyskać informację o objętości w warunkach zadania, ponownie korzystamy z równania. Tym razem niewiadomą jest objętość V.
pV = nRT
1025 ∙ V = 409 ∙ 83,1 ∙ 300
1025 ∙ V = 10196370 / : 1025
V = 9947,7 [dm3]