Каков будет коэффициент уменьшения концентрации молекул водяного пара в сосуде, если относительная влажность воздуха

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом Рауля, который связывает изменение концентрации парового давления с изменением относительной влажности. Закон Рауля гласит, что давление, создаваемое паром некоторого вещества в смеси с другими веществами, равно произведению парциального давления этого вещества в чистом состоянии на его коэффициент уменьшения концентрации.

Первым шагом нам нужно найти парциальное давление водяного пара в воздухе при начальной относительной влажности 50%. Это можно сделать, используя формулу:

\[P_1 = P_{\text{пара}} \times X_1,\]

где \(P_1\) - парциальное давление водяного пара при начальной относительной влажности, \(P_{\text{пара}}\) - давление водяного пара при данной температуре (100°), \(X_1\) - мольная доля водяного пара в смеси при начальной относительной влажности (50%).

Далее, мы должны найти парциальное давление водяного пара в воздухе при конечной относительной влажности 25%, используя ту же формулу:

\[P_2 = P_{\text{пара}} \times X_2,\]

где \(P_2\) - парциальное давление водяного пара при конечной относительной влажности, \(X_2\) - мольная доля водяного пара в смеси при конечной относительной влажности (25%).

Теперь, чтобы найти коэффициент уменьшения концентрации молекул водяного пара, мы можем воспользоваться следующей формулой:

\[K = \frac{P_2}{P_1}.\]

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[K = \frac{P_{\text{пара}} \times X_2}{P_{\text{пара}} \times X_1} = \frac{X_2}{X_1}.\]

Теперь остается только вычислить значения мольных долей \(X_1\) и \(X_2\). Мольная доля водяного пара в смеси можно найти, используя мольную долю водорода в воздухе, так как вода в большинстве случаев присутствует в форме водяного пара. При условии, что процесс не реагирует со веществами, объем водяного пара не меняется, значит \(X_1 = X_2\), и коэффициент уменьшения концентрации молекул водяного пара будет равен 1.

Таким образом, коэффициент уменьшения концентрации молекул водяного пара в сосуде равен 1 при изменении относительной влажности воздуха с 50% до 25% при постоянной температуре 100°. Это означает, что концентрация молекул водяного пара не изменится в данном случае.