2016-11-27
В запаянном сосуде объемом 0,4 л находится водяной пар при температуре 423 К и давлении 8,5 кПа. Сколько росы выпадет на стенках сосуда при понижении температуры до 295 К? Давление насыщенного пара при 295 К равно 2,6 кПа.
Решение:
Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона для двух состояний пара:
$P_{1}V = \frac{m_{1}}{M}RT_{1}$ (1)
$P_{2} (V- \Delta V) = \frac{m_{2}}{M}RT_{2}$, (2)
где $m_{1}$ — масса пара в начальном состоянии, $m_{2}$ — в конечном, $\Delta V$ — объем образовавшейся в сосуде воды (росы):
$\Delta V = \frac{ \Delta m}{ \rho_{в}}$. (3)
Масса образовавшейся воды:
$\Delta m = m_{1} - m_{2}$. (4)
Учитывая малость $\Delta V$ по сравнению с $V$, из (1—4) получаем:
$\Delta m = \left ( \frac{P_{1}}{T_{1}} - \frac{P_{2}}{T_{2}} \right ) \frac{MV}{R} = \left ( 8,5 \cdot \frac{10^{3}}{423} - 2,6 \cdot \frac{10^{3}}{295} \right ) \frac{18 \cdot 10^{-3} \cdot 4 \cdot 10^{-4}}{8,3} = 10^{-2} г$.