Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6112
2018-01-18 
В сосуд с поршнем налит слой воды толщиной $h = 2 см$ при температуре $t = 20^{ \circ} С$. Плотность воды $\rho = 10^{3} кг/м^{3}$, ее молярная масса $M = 0,018 кг/моль$. На какую высоту $\Delta h$ надо поднять поршень, чтобы вся вода испарилась? Температура пара и воды поддерживается постоянной, воздуха в сосуде нет, давление насыщенного водяного пара при $t = 20^{ \circ} С$ равно $p_{н} = 17,5 мм рт.ст$.
Решение:
Если поршень поднять на минимальную высоту $H$, при которой вся вода испарится, то давление пара будет равно давлению насыщенных паров при зада иной температуре. Уравнение Менделеева-Клапейрона в этом случае примет вид
$p_{н}SH = \frac{m_{п}}{M} RT$,
где $m_{п} = \rho Sh$ - масса пара, равная массе исходного количества воды в сосуде. Следовательно, поршень нужно поднять на высоту
$\Delta h = H - h$, или $\Delta h = \frac{ \rho h RT}{Mp_{н}} - p = p \left ( \frac{ \rho RT}{Mp_{н}} - 1 \right ) \approx 1,2 \cdot 10^{3} м$.
В сосуд с поршнем налит слой воды толщиной $h = 2 см$ при температуре $t = 20^{ \circ} С$. Плотность воды $\rho = 10^{3} кг/м^{3}$, ее молярная масса $M = 0,018 кг/моль$. На какую высоту $\Delta h$ надо поднять поршень, чтобы вся вода испарилась? Температура пара и воды поддерживается постоянной, воздуха в сосуде нет, давление насыщенного водяного пара при $t = 20^{ \circ} С$ равно $p_{н} = 17,5 мм рт.ст$.
Решение:
Если поршень поднять на минимальную высоту $H$, при которой вся вода испарится, то давление пара будет равно давлению насыщенных паров при зада иной температуре. Уравнение Менделеева-Клапейрона в этом случае примет вид
$p_{н}SH = \frac{m_{п}}{M} RT$,
где $m_{п} = \rho Sh$ - масса пара, равная массе исходного количества воды в сосуде. Следовательно, поршень нужно поднять на высоту
$\Delta h = H - h$, или $\Delta h = \frac{ \rho h RT}{Mp_{н}} - p = p \left ( \frac{ \rho RT}{Mp_{н}} - 1 \right ) \approx 1,2 \cdot 10^{3} м$.
