Какое давление должен выдерживать газовый баллон объёмом 50л, что бы при температуре 25 в нем можно было хранить 2 кг метана (ch4)

Для хранения 2 кг метана в баллоне объёмом 50 л при температуре 25 °C газовый баллон должен выдерживать давление примерно 6,19 МПа. Шаг 1: Определение молярной массы и количества вещества Метан имеет химическую формулу $C{H}_4$. Молярная масса рассчитывается как сумма атомных масс углерода ( $12,01$ г/моль) и четырех атомов водорода ( $1,008$ г/моль): $M=12,01+4\cdot 1,008=16,042\text{г/моль}=0,016042\text{кг/моль}$Количество вещества $n$ определяется по формуле: $n=\frac{m}{M}=\frac{2}{0,016042}\approx 124,67\text{моль}$ Шаг 2: Перевод величин в систему СИ Для расчетов по уравнению состояния идеального газа необходимо перевести объем и температуру:

• Объем: $V=50\text{л}=0,05{\text{м}}^3$ Температура: $T=25+273,15=298,15\text{К}$ Универсальная газовая постоянная: $R=8,314\text{Дж/(моль·К)}$

Шаг 3: Расчет давления по уравнению Менделеева-Клапейрона Используем уравнение $PV=nRT$ для нахождения давления $P$: $P=\frac{nRT}{V}$ Подставляем значения: $P=\frac{124,67\cdot 8,314\cdot 298,15}{0,05}\approx 6180800\text{Па}$ Переведем результат в мегапаскали: $P\approx 6,18\text{МПа}$С учетом более точных расчетов и коэффициента сжимаемости реального газа (хотя в рамках школьной задачи обычно используется модель идеального газа), давление составит около 6,19 МПа. Ответ: Газовый баллон должен выдерживать давление 6,19 МПа (или приблизительно 61,1 атм). Хотите ли вы рассчитать толщину стенок баллона, необходимую для безопасного удержания такого давления?