Сколько объема имеет изолированная емкость, в которую добавили 2*10^-4 кг воды при относительной влажности 40%? Вода

Пеликан

16

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится применить формулу для расчета объема паровой смеси.

Общая масса влаги в паровой смеси равна массе добавленной воды. Мы можем вычислить массу добавленной воды, умножив массу одной молекулы воды на число молекул:

Масса одной молекулы воды (H2O) равна 18 г/моль.
Пусть m - молярная масса H2O (m = 2*10^-4 кг).
n - число молекул воды, добавленных в емкость. Чтобы найти n, мы делим молекулярную массу на массу одной молекулы воды:
n = m / масса одной молекулы воды.

Теперь, чтобы найти объем емкости, нам нужно найти объем пара. Мы можем использовать идеальный газовый закон:

pV = nRT,

где p - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

В условии сказано, что вода полностью испаряется при насыщении паровой смесью. Это значит, что давление (p) равно давлению насыщенного пара при данной температуре.

Также из условия известна относительная влажность (ОВ), которая определяется как отношение давления насыщенного пара к давлению насыщения при данной температуре:

ОВ = p / p насыщения.

Мы можем решить это уравнение относительно p насыщения:

p насыщения = ОВ * p.

Известно, что плотность паровой смеси (ρ) равна 14,5*10^-3 кг/м^3.

Теперь мы можем найти количество вещества (n) с использованием уравнения состояния и затем объем (V):

n = m / молярная масса вещества,
V = nRT / p насыщения.

Давайте вычислим все значения и найдем ответ.