Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3110
2017-04-24 
В цилиндре под поршнем находится $m = 10 г$ водяного пара при температуре $t = 100^{ \circ} C$ и давлении $p = 4 \cdot 10^{4} Па$. Какая масса пара сконденсируется, если объем пара изотермически уменьшить в 5 раз?
Решение:
Известно, что при температуре $t = 100^{ \circ} С$ давление насыщенных водяных паров $p_{н} = 10^{5} Па$. Так как по условию давление паров $p = 4 \cdot 10^{4} Па$, то они ненасыщенны, причем известны их масса, температура и давление. Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, найдем их объем: $pV = \frac{m}{ \mu} RT \Rightarrow V = \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{p}$. Здесь $\mu = 18 \cdot 10^{-3} кг/моль$ - молярная масса воды.
После изотермического сжатия пар становится насыщенным, часть его переходит в жидкое состояние. Массу пара обозначим через $m_{п}$; объем, который он занимает, равен $\frac{1}{5} V$ (объемом жидкости можно пренебречь). Применив уравнение Менделеева-Клапейрона, получим:
$p_{н} \cdot \frac{1}{5} V = \frac{m_{п}}{ \mu} RT \Rightarrow m_{п} = \frac{p_{н} \mu}{5RT} \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{p} = \frac{1}{5} m \frac{p_{н}}{p} = 5 г$.
Масса сконденсировавшегося пара равна $m - m_{п} = 5 г$.
В цилиндре под поршнем находится $m = 10 г$ водяного пара при температуре $t = 100^{ \circ} C$ и давлении $p = 4 \cdot 10^{4} Па$. Какая масса пара сконденсируется, если объем пара изотермически уменьшить в 5 раз?
Решение:
Известно, что при температуре $t = 100^{ \circ} С$ давление насыщенных водяных паров $p_{н} = 10^{5} Па$. Так как по условию давление паров $p = 4 \cdot 10^{4} Па$, то они ненасыщенны, причем известны их масса, температура и давление. Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, найдем их объем: $pV = \frac{m}{ \mu} RT \Rightarrow V = \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{p}$. Здесь $\mu = 18 \cdot 10^{-3} кг/моль$ - молярная масса воды.
После изотермического сжатия пар становится насыщенным, часть его переходит в жидкое состояние. Массу пара обозначим через $m_{п}$; объем, который он занимает, равен $\frac{1}{5} V$ (объемом жидкости можно пренебречь). Применив уравнение Менделеева-Клапейрона, получим:
$p_{н} \cdot \frac{1}{5} V = \frac{m_{п}}{ \mu} RT \Rightarrow m_{п} = \frac{p_{н} \mu}{5RT} \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{p} = \frac{1}{5} m \frac{p_{н}}{p} = 5 г$.
Масса сконденсировавшегося пара равна $m - m_{п} = 5 г$.
