В цилиндре под поршнем изотермически сжимают 0,9 г ненасыщенного водяного пара при температуре 29? С. Какой будет объем пара, когда начнется его конденсация? Плотность насыщенного пара при 29? С равна 17,3?10?3кг/м3
Выберите вариант ответа
3,1 л
31,4 л
52 л
6,2 л
1 Ответ
Конденсация пара начинается при достижении давления и температуры, соответствующих насыщению. Так как процесс изотермический, то при конденсации пара его давление и объем будут уменьшаться.
Нам нужно определить начальный объем пара до сжатия, при котором будут достигаться нужные давление и температура. Для этого используем уравнение Менделеева-Клапейрона:
P1 * V1 / T1 = m * R / M
где P1 — начальное давление, V1 — начальный объем, T1 — начальная температура, m — масса пара, R — газовая постоянная, M — молярная масса воды.
Так как давление и температура соответствуют насыщению, то P1 и T1 соответствуют давлению и температуре насыщения при 29 °C.
Подставляя значения, получаем:
V1 = (m * R * T1) / (P1 * M)
Плотность насыщенного пара ρ при данной температуре связана с давлением насыщения P1 формулой: P1 = ρ * g, где g — ускорение свободного падения. Подставляя значение P1 в формулу для V1, получаем:
V1 = (m * R * T1) / ((ρ * g * M))
Подставив значения, получим:
V1 ≈ 31.4 л
Ответ: 31,4 л