Для решения этой задачи нужно использовать закон Бойля-Мариотта, который описывает зависимость между давлением (P) и объемом (V) для газа при постоянной температуре. Это закон гласит, что произведение давления и объема газа сохраняется постоянным, если температура остаётся неизменной:
\[ P \times V = \text{const} \]
### Шаг 1: Найдем количество вещества водорода
Сначала определим, сколько молей водорода содержится в массе 9 г и 18 г. Используем формулу для определения количества вещества:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
где:
- \( n \) — количество вещества в молях,
- \( m \) — масса вещества (в граммах),
- \( M \) — молярная масса водорода (H₂) ≈ 2 г/моль.
Для водорода массой 9 г:
\[
n_1 = \frac{9}{2} = 4.5 \text{ моль}
\]
Для водорода массой 18 г:
\[
n_2 = \frac{18}{2} = 9 \text{ моль}
\]
### Шаг 2: Применим закон Бойля-Мариотта
Для газа при постоянной температуре можно записать:
\[
P_1 \times V_1 = P_2 \times V_2
\]
Это означает, что, если мы изменим объем, давление изменится обратно пропорционально этому изменению.
### Шаг 3: Построение графиков
Теперь нарисуем графики зависимости давления от объема для каждого количества водорода. На графике:
- По оси X будет объем (V).
- По оси Y будет давление (P).
1. **Для 9 г водорода (4.5 моль)**:
- Если объем увеличивается, давление уменьшается, и наоборот. Это будет гипербола.
- Например, выберем несколько значений объема (1, 2, 3, 4, 5 литров) и рассчитаем соответствующее давление, используя формулу: \( P = \frac{C}{V} \), где C — константа, зависящая от количества молей и температуры. При 273 K и 4.5 моля бизоны примерно:
\[
C \approx 4.5 \times 0.0821 \times 273 \approx 100 \text{ (примерно, усредненно)}
\]
2. **Для 18 г водорода (9 моль)**:
- Произведем те же расчеты, используя ту же формулу:
\[
C \approx 9 \times 0.0821 \times 273 \approx 200 \text{ (примерно, усредненно)}
\]
### Шаг 4: Сравнение графиков
На одном графике будет две гиперболы:
- Первая (9 г) будет выше и более пологой (меньшее количество вещества).
- Вторая (18 г) будет ниже и более крутой (большее количество вещества).
### Заключение
Таким образом, графики демонстрируют, как давление и объем взаимосвязаны для разных количеств водорода при одинаковой температуре. Чем больше количество вещества, тем ниже давление для заданного объема, и наоборот.
32
Задай свой вопрос