Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Нам дано, что при температуре 300 К и давлении 1,2 * 10^5 Па, объем водорода составляет 10^-6 м^3. Мы хотим найти объем водорода при нормальных условиях, то есть T = 273 К и P = 1 атм = 1,013 * 10^5 Па.
Сначала мы должны выразить количество вещества газа n, используя уравнение состояния. Для этого мы используем следующую формулу: n = PV / RT.
Первым шагом будем находить количество вещества газа при известных условиях:
n1 = (P1 * V1) / (R * T1)
где P1 = 1,2 * 10^5 Па (давление), V1 = 10^-6 м^3 (объем), R = 8,314 м^3 * Па / (моль * К) (универсальная газовая постоянная), T1 = 300 К (температура).
Подставляя значения в формулу, имеем:
n1 = (1.2 * 10^5 * 10^-6) / (8.314 * 300)
Упрощаем:
n1 = 0,0000001443 моль
Теперь, зная количество вещества газа в молях при известных условиях, мы можем найти объем при нормальных условиях, используя ту же формулу:
n2 = (P2 * V2) / (R * T2)
где P2 = 1,013 * 10^5 Па (давление при нормальных условиях), V2 - искомый объем, T2 = 273 К (температура при нормальных условиях).
Остается только найти V2, изолировав его в формуле:
V2 = (n2 * R * T2) / P2
Vну=(P*V*Tну)/(T*Pну)
Vну=(1.2*10^5*10^-6*273)/(300*1.01*10^5)=1.08*10^-6 (м^3)