La quantità di gas idrogeno che può essere immagazzinata in un serbatoio con bombola da 1 libbra dipende da diversi fattori, come la pressione e la temperatura del gas, nonché dalle proprietà specifiche del serbatoio stesso. Assumendo condizioni standard di temperatura e pressione (STP, dove la temperatura è 0°C o 32°F e la pressione è 1 atmosfera o 14,696 psi), la quantità di gas idrogeno che può essere immagazzinata in un serbatoio cilindrico da 1 libbra può essere calcolata utilizzando la formula ideale legge del gas:

PV =nRT

Dove:

P =Pressione (in questo caso 14.696 psi)

V =Volume (in questo caso, il volume del serbatoio della bombola da 1 libbra)

n =Numero di moli di idrogeno gassoso

R =costante dei gas ideali (circa 0,08206 L*atm/mol*K)

T =Temperatura (in questo caso 273,15 K o 32°F)

Risolvendo n, il numero di moli di idrogeno gassoso, otteniamo:

n =PV/RT

Sostituendo i valori dati, otteniamo:

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

Per determinare la massa di idrogeno gassoso che può essere immagazzinata nel serbatoio, moltiplichiamo il numero di moli (n) per la massa molare dell'idrogeno gassoso (2,016 g/mol):

Massa di idrogeno gassoso =n * Massa molare di idrogeno

Sostituendo l'espressione per n, otteniamo:

Massa di idrogeno gassoso =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) * 2,016 g/mol

Risolvendo per V, il volume del serbatoio cilindrico da 1 libbra necessario per immagazzinare una massa specifica di gas idrogeno, otteniamo:

V =(Massa di idrogeno gassoso * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

Ad esempio, se vogliamo immagazzinare 10 grammi di gas idrogeno nel serbatoio con bombola da 1 libbra, possiamo calcolare il volume richiesto come segue:

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

V ≈ 13,67 L

Pertanto, un serbatoio con una bombola da 1 libbra può immagazzinare circa 13,67 litri di gas idrogeno a condizioni standard di temperatura e pressione. Tieni presente che questo calcolo presuppone il comportamento del gas ideale e che fattori reali come il comportamento del gas non ideale, la progettazione del serbatoio e considerazioni sulla sicurezza possono influenzare l'effettiva capacità di stoccaggio del serbatoio.