Какова масса водяного пара в комнате объемом 80 м 3 при температуре 15 0 С и относительной влажности воздуха, равной 70%?
Leonid
Для решения данной задачи мы можем использовать понятие влажного воздуха и его парциального давления.
Первым шагом нужно найти насыщенное давление водяного пара при температуре 15°C. Парциальное давление водяного пара (Pv) можно рассчитать с помощью формулы Клапейрона-Клаузиуса:
\[ Pv = P_{\text{нас}} \cdot \frac{\text{отн. влажность}}{100}, \]
где Pv - парциальное давление водяного пара,
P_{\text{нас}} - насыщенное давление водяного пара при данной температуре,
\text{отн. влажность} - относительная влажность воздуха в процентах.
Для нашей задачи нам понадобится значение насыщенного давления водяного пара при 15°C. По таблицам или некоторым эмпирическим формулам можно найти, что насыщенное давление водяного пара при 15°C равно 17,54 мм рт.ст.
Теперь мы можем использовать формулу для расчета парциального давления:
\[ Pv = 17,54 \cdot \frac{70}{100} = 12,28 \, \text{мм рт.ст.} \]
Теперь мы можем рассчитать массу водяного пара в комнате, используя идеальный газовый закон:
\[ PV = nRT \]
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Нам известны значения объема комнаты (V = 80 м³), парциального давления (P = 12,28 мм рт.ст.) и температуры (T = 15°C = 288,15 К). Универсальная газовая постоянная R равна 8,314 Дж/(моль·К).
Теперь мы можем решить уравнение относительно количества вещества (n):
\[ n = \frac{PV}{RT} \]
\[ n = \frac{12,28 \cdot 10^{-3} \cdot 80}{8,314 \cdot 288,15} \]
\[ n \approx 0,00326 \, \text{моль} \]
Наконец, мы можем рассчитать массу водяного пара, используя молярную массу водяного пара (18,015 г/моль):
\[ \text{Масса водяного пара} = n \cdot \text{молярная масса} \]
\[ \text{Масса водяного пара} = 0,00326 \cdot 18,015 \approx 0,0588 \, \text{г} \]
Таким образом, масса водяного пара в комнате объемом 80 м³ при температуре 15°C и относительной влажности воздуха, равной 70%, составляет около 0,0588 г.
Первым шагом нужно найти насыщенное давление водяного пара при температуре 15°C. Парциальное давление водяного пара (Pv) можно рассчитать с помощью формулы Клапейрона-Клаузиуса:
\[ Pv = P_{\text{нас}} \cdot \frac{\text{отн. влажность}}{100}, \]
где Pv - парциальное давление водяного пара,
P_{\text{нас}} - насыщенное давление водяного пара при данной температуре,
\text{отн. влажность} - относительная влажность воздуха в процентах.
Для нашей задачи нам понадобится значение насыщенного давления водяного пара при 15°C. По таблицам или некоторым эмпирическим формулам можно найти, что насыщенное давление водяного пара при 15°C равно 17,54 мм рт.ст.
Теперь мы можем использовать формулу для расчета парциального давления:
\[ Pv = 17,54 \cdot \frac{70}{100} = 12,28 \, \text{мм рт.ст.} \]
Теперь мы можем рассчитать массу водяного пара в комнате, используя идеальный газовый закон:
\[ PV = nRT \]
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Нам известны значения объема комнаты (V = 80 м³), парциального давления (P = 12,28 мм рт.ст.) и температуры (T = 15°C = 288,15 К). Универсальная газовая постоянная R равна 8,314 Дж/(моль·К).
Теперь мы можем решить уравнение относительно количества вещества (n):
\[ n = \frac{PV}{RT} \]
\[ n = \frac{12,28 \cdot 10^{-3} \cdot 80}{8,314 \cdot 288,15} \]
\[ n \approx 0,00326 \, \text{моль} \]
Наконец, мы можем рассчитать массу водяного пара, используя молярную массу водяного пара (18,015 г/моль):
\[ \text{Масса водяного пара} = n \cdot \text{молярная масса} \]
\[ \text{Масса водяного пара} = 0,00326 \cdot 18,015 \approx 0,0588 \, \text{г} \]
Таким образом, масса водяного пара в комнате объемом 80 м³ при температуре 15°C и относительной влажности воздуха, равной 70%, составляет около 0,0588 г.
Знаешь ответ?