Для того чтобы определить, во сколько раз масса кислорода объемом 1 м³ больше массы водорода того же объема, нужно учитывать плотности этих газов при одинаковых условиях (температура и давление).
Плотность газа можно найти по формуле:
[ \rho = \frac{M}{V_m} ]
где:
- ( \rho ) — плотность газа,
- ( M ) — молярная масса газа,
- ( V_m ) — молярный объем газа при стандартных условиях (22,414 м³ для одного моля газа при 0°C и 1 атм).
Для водорода ((H_2)):
- Молярная масса (M_{H_2}) ≈ 2 г/моль,
- Плотность ( \rho_{H_2} \approx \frac{2 \, \text{г/моль}}{22,414 \, \text{л/моль}} \approx 0,0899 \, \text{г/л} ).
Для кислорода ((O_2)):
- Молярная масса (M_{O_2}) ≈ 32 г/моль,
- Плотность ( \rho_{O_2} \approx \frac{32 \, \text{г/моль}}{22,414 \, \text{л/моль}} \approx 1,429 \, \text{г/л} ).
Теперь, чтобы найти отношение масс кислорода и водорода в одинаковом объеме (1 м³), нужно просто поделить плотность кислорода на плотность водорода:
[ \frac{\rho_{O2}}{\rho{H_2}} = \frac{1,429 \, \text{г/л}}{0,0899 \, \text{г/л}} \approx 15,9 ]
Таким образом, масса кислорода объемом 1 м³ примерно в 15,9 раз больше массы водорода того же объема при одинаковых условиях.