Задача по молекулярной физике №62

Автор admin На чтение 1 мин Просмотров 41

Определите плотность водяного пара в воздухе, который находится при температуре 100 $∘C$ , если известно, что относительная влажность этой порции воздуха равна 40 %. Ответ приведите в кг/м $3$ и округлите до сотых долей.

Переведем градусы Цельсия в Кельвины $100 ∘C = 373 К$ . Влажность находится по формуле:

pв.п. φ = p , н.п.

где $pв.п.$ — давление газа, $pн.п.$ — давление насыщенных паров. Давление насыщенных паров при 100 $∘C$ равно $105$ Па.

pв.п = 0,4 ⋅ 105 П а = 40 кП а

Уравнение Менделеева-Клапейрона :

mRT--- ρRT-- pв.п.V = μ ⇒ pв.п. = μ ,

где $μ$ — молярная масса газа, $V$ — объем газа, $m$ — масса пара, $R$ — универсальная газовая постоянная, $ρ$ — плотность газа, а $T$ — температура пара в Кельвинах. Плотность газа выразим из уравнения Менделеева-Клапейрона:

3 −3 pв.п.μ- 40 ⋅-10-П-а-⋅ 18-⋅ 10-кг/м-оль 3 ρ = RT = 8,31 ⋅ 373 К ≈ 0,23 кг/м