La quantité d'hydrogène gazeux pouvant être stockée dans un réservoir de bouteille de 1 lb dépend de plusieurs facteurs, tels que la pression et la température du gaz, ainsi que des propriétés spécifiques du réservoir lui-même. En supposant des conditions standard de température et de pression (STP, où la température est de 0°C ou 32°F et la pression est de 1 atmosphère ou 14,696 psi), la quantité d'hydrogène gazeux qui peut être stockée dans un réservoir de bouteille de 1 lb peut être calculée en utilisant la valeur idéale. loi gaz :

PV =nRT

Où:

P =Pression (dans ce cas, 14,696 psi)

V =Volume (dans ce cas, le volume du réservoir cylindrique de 1 lb)

n =Nombre de moles d'hydrogène gazeux

R =Constante des gaz parfaits (environ 0,08206 L*atm/mol*K)

T =Température (dans ce cas, 273,15 K ou 32°F)

En résolvant n, le nombre de moles d’hydrogène gazeux, nous obtenons :

n =PV/RT

En substituant les valeurs données, nous obtenons :

n =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K)

Pour déterminer la masse d’hydrogène gazeux pouvant être stockée dans le réservoir, on multiplie le nombre de moles (n) par la masse molaire d’hydrogène gazeux (2,016 g/mol) :

Masse d'hydrogène gazeux =n * Masse molaire d'hydrogène

En substituant l'expression à n, on obtient :

Masse d'hydrogène gazeux =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) * 2,016 g/mol

En résolvant V, le volume du réservoir d’une bouteille de 1 lb nécessaire pour stocker une masse spécifique d’hydrogène gazeux, nous obtenons :

V =(Masse d'hydrogène gazeux * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

Par exemple, si nous voulons stocker 10 grammes d’hydrogène gazeux dans le réservoir d’une bouteille de 1 lb, nous pouvons calculer le volume requis comme suit :

V =(10 g * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

V ≈ 13,67 L

Par conséquent, un réservoir de bouteille de 1 lb peut stocker environ 13,67 litres d’hydrogène gazeux dans des conditions standard de température et de pression. Veuillez noter que ce calcul suppose un comportement du gaz idéal et que des facteurs réels tels que le comportement non idéal du gaz, la conception du réservoir et les considérations de sécurité peuvent affecter la capacité de stockage réelle du réservoir.