2018-04-16
Некоторую массу вещества, взятого в состоянии насыщенного пара, изотермически сжали в $n$ раз по объему. Найти, какую часть $\eta$ конечного объема занимает жидкая фаза, если удельные объемы насыщенного пара и жидкой фазы отличаются друг от друга в $N$ раз ($N > n$). Тот же вопрос, но при условии, что конечный объем вещества соответствует середине горизонтального участка изотермы на диаграмме $p, V$.
Решение:
Мы задаем $V_{l}^{ \prime}$ - удельный объем жидкости. $V_{ \nu}^{ \prime} = NV_{l}^{ \prime}$ - удельный объем пара.
Пусть $V$ - исходный объем пара. Тогда
$M \frac{pV}{RT} = m_{l} + m_{ \nu} = \frac{V}{NV_{l}^{ \prime} }$ или $\frac{V}{n} = (m_{l} + Nm_{ \nu} ) V_{l}^{ \prime}$
Так что, $(N - 1)m_{l}V_{l}^{ \prime} = V \left ( 1 - \frac{1}{n} \right ) = \frac{V}{n} (n - 1)$ или $\eta = \frac{m_{l}V_{l}^{ \prime} }{V/n } = \frac{n - 1}{N - 1}$
В случае, когда конечный объем вещества соответствует средней точке горизонтальной части изотермической линии на диаграмме $p, \nu$, конечный объем должен составлять $(1 + N) \frac{V_{l}^{ \prime} }{2}$ - на единицу массы вещества. При этом объем жидкости равен $V_{l}^{ \prime} / 2$ на единицу общей массы вещества.
таким образом $\eta = \frac{1}{1 + N}$