Каково количество воды, которое выделится из 1 м3 насыщенного воздуха при охлаждении с температуры +10°C до -10°C?
Каково количество воды, которое выделится из 1 м3 насыщенного воздуха при охлаждении с температуры +10°C до -10°C? Количество водяного пара в 1 м3 насыщенного воздуха составляет 9 г при температуре +10°C и 2,5 г при температуре -10°C. Запишите последовательность рассуждений.
Nikolaevich 65
Для решения данной задачи мы можем использовать закон Гай-Люссака о состоянии идеального газа, который утверждает, что давление и объем идеального газа при постоянной температуре и количестве вещества обратно пропорциональны.Предположим, что в начальном состоянии объем воздуха равен
Переведем температуры в абсолютную шкалу Кельвина для использования в формуле. Температура в Кельвинах вычисляется путем добавления 273.15 к температуре в Цельсиях:
Теперь мы можем использовать закон Гай-Люссака для решения задачи. Закон можно записать в виде:
где
Поскольку воздух является насыщенным в обоих состояниях, то парциальное давление водяного пара можно считать постоянным и одинаковым в обоих состояниях.
Мы можем опустить парциальное давление из формулы, так как оно будет сокращаться:
Теперь мы можем подставить значения и решить уравнение:
Делая вычисления, получаем:
Таким образом, количество воды, которое выделится из 1 м3 насыщенного воздуха при охлаждении с температуры +10°C до -10°C, равно 0 г. Поскольку объем воздуха не меняется, влага просто конденсируется обратно водой, а не выделяется из системы.