Яка воля повітря, коли в 10 літрах цього повітря при температурі 30 градусів Цельсія міститься 0,2 грама водяної пари?

Вода

21

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: \(PV = nRT\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа в абсолютных единицах (в данной задаче - градусах Цельсия + 273.15).

Мы знаем объем газа (\(V = 10\) литров), количество вещества газа (\(n\) - которое мы должны найти) и температуру (\(T = 30 + 273.15 = 303.15\) К).

Для преобразования массы вещества в количество вещества, мы можем использовать молярную массу воды. Молярная масса воды равна приблизительно 18 г/моль.

Используя формулу \(n = \frac{m}{M}\), где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества, подставим известные значения: \(n = \frac{0.2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}}\).

Рассчитаем \(n\): \[n = \frac{0.2 \, \text{г}}{18 \, \text{г/моль}} \approx 0.0111 \, \text{моль}\]

Теперь, имея количество вещества \(n\), объем \(V\) и температуру \(T\), мы можем рассчитать давление \(P\). Расставим известные значения в уравнение \(PV = nRT\) и решим его относительно \(P\):

\[P = \frac{nRT}{V} = \frac{0.0111 \, \text{моль} \times 8.31 \, \text{Дж/(моль $\cdot$ К)} \times 303.15 \, \text{К}}{10 \, \text{л}}\]

Расчитаем \(P\):

\[P \approx 8.33 \, \text{кПа}\]

Итак, воля данного объема воздуха при температуре 30 градусов Цельсия и содержании 0.2 грамма водяного пара составляет около 8.33 кПа.