2016-11-27
В откачанном герметически закрытом сосуде объемом 10 л находится открытая колбочка, содержащая 10 г воды. Сосуд прогревают до $100^{ \circ} C$. Какая масса воды испарится?
Решение:
Сделаем предположение, что не вся вода испарится. Тогда пар в сосуде будет насыщенным. Запишем уравнение Менделеева - Клапейрона для пара в сосуде:
$PV = \frac{m}{M} RT$,
где $T = 373 К, V = 10^{ -2} м^{3}, M = 18 \cdot 10^{-3} кг/моль$, давление насыщенного пара при $100^{ \circ} C (373 К) P = 10^{5} Па$. Из (1) находим массу пара в сосуде:
$m = \frac{PVM}{RT} = 6 г$. (2)
Полученный ответ подтверждает сделанное при решении задачи предположение.
Примечание. Если бы оказалось, что полученная из (2) масса пара превышает массу воды в колбочке, то следовало бы сделать вывод, что вся вода испарилась.