A quantidade de gás hidrogênio que pode ser armazenada em um tanque cilíndrico de 1 lb depende de vários fatores, como a pressão e a temperatura do gás, bem como as propriedades específicas do próprio tanque. Assumindo condições padrão de temperatura e pressão (STP, onde a temperatura é 0°C ou 32°F e a pressão é 1 atmosfera ou 14,696 psi), a quantidade de gás hidrogênio que pode ser armazenada em um tanque cilíndrico de 1 lb pode ser calculada usando o ideal lei dos gases:

PV =nRT

Onde:
P =Pressão (neste caso, 14,696 psi)
V =Volume (neste caso, o volume do tanque do cilindro de 1 lb)
n =Número de moles de gás hidrogênio
R =Constante de gás ideal (aproximadamente 0,08206 L*atm/mol*K)
T =Temperatura (neste caso, 273,15 K ou 32°F)

Resolvendo para n, o número de moles do gás hidrogênio, obtemos:

n =VP/RT

Substituindo os valores dados, obtemos:

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

Para determinar a massa de gás hidrogênio que pode ser armazenada no tanque, multiplicamos o número de moles (n) pela massa molar do gás hidrogênio (2,016 g/mol):

Massa do gás hidrogênio =n * Massa molar do hidrogênio

Substituindo a expressão por n, obtemos:

Massa de gás hidrogênio =(14,696 psi * V) / (0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) * 2,016 g/mol

Resolvendo para V, o volume do tanque do cilindro de 1 lb necessário para armazenar uma massa específica de gás hidrogênio, obtemos:

V =(Massa de gás hidrogênio * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)

Por exemplo, se quisermos armazenar 10 gramas de gás hidrogênio no tanque do cilindro de 1 lb, podemos calcular o volume necessário da seguinte forma:

V =(10 g * 0,08206 L*atm/mol*K * 273,15 K) / (14,696 psi)
V ≈ 13,67 L

Portanto, um tanque cilíndrico de 1 lb pode armazenar aproximadamente 13,67 litros de gás hidrogênio em condições padrão de temperatura e pressão. Observe que este cálculo pressupõe o comportamento ideal do gás, e fatores do mundo real, como comportamento não ideal do gás, projeto do tanque e considerações de segurança, podem afetar a capacidade real de armazenamento do tanque.