Какова масса водяных паров, содержащихся в воздухе актового зала объемом 66 м³ при температуре 24 °С и относительной влажности 52 %? При этом плотность насыщенного пара составляет 17,3 г/м³. Ответ округлите до десятых.
Звездный_Пыл
Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся формулы, связанные с влажностью воздуха. Для начала воспользуемся формулой для нахождения парциального давления водяного пара:
\[P_v = \frac{{P \cdot H}}{{100}}\]
где \(P_v\) - парциальное давление водяного пара,
\(P\) - атмосферное давление,
\(H\) - относительная влажность.
Атмосферное давление \(P\) примем равным стандартному атмосферному давлению, которое составляет около 101325 Па.
\[P = 101325 \, \text{Па}\]
Находим парциальное давление водяного пара:
\[P_v = \frac{{101325 \cdot 52}}{{100}} \, \text{Па}\]
\[P_v = 52753 \, \text{Па}\]
После этого воспользуемся формулой Клапейрона-Клаузиуса, чтобы найти массу водяных паров:
\[n = \frac{{P_v \cdot V}}{{R \cdot T}}\]
где \(n\) - количество вещества,
\(V\) - объем,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)),
\(T\) - температура.
Подставляем значения и решаем уравнение:
\[n = \frac{{52753 \cdot 66}}{{8,314 \cdot 297}} \, \text{моль}\]
\[n \approx 134 \, \text{моль}\]
Чтобы найти массу водяных паров, умножим количество вещества на молекулярную массу. Молекулярная масса водяного пара равна приблизительно 18 г/моль.
\[m = n \cdot M\]
\[m \approx 134 \cdot 18 \, \text{г}\]
\[m \approx 2412 \, \text{г}\]
Округлим полученный ответ до десятых:
Ответ: масса водяных паров, содержащихся в воздухе актового зала, составляет около 2412 г.
\[P_v = \frac{{P \cdot H}}{{100}}\]
где \(P_v\) - парциальное давление водяного пара,
\(P\) - атмосферное давление,
\(H\) - относительная влажность.
Атмосферное давление \(P\) примем равным стандартному атмосферному давлению, которое составляет около 101325 Па.
\[P = 101325 \, \text{Па}\]
Находим парциальное давление водяного пара:
\[P_v = \frac{{101325 \cdot 52}}{{100}} \, \text{Па}\]
\[P_v = 52753 \, \text{Па}\]
После этого воспользуемся формулой Клапейрона-Клаузиуса, чтобы найти массу водяных паров:
\[n = \frac{{P_v \cdot V}}{{R \cdot T}}\]
где \(n\) - количество вещества,
\(V\) - объем,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}\)),
\(T\) - температура.
Подставляем значения и решаем уравнение:
\[n = \frac{{52753 \cdot 66}}{{8,314 \cdot 297}} \, \text{моль}\]
\[n \approx 134 \, \text{моль}\]
Чтобы найти массу водяных паров, умножим количество вещества на молекулярную массу. Молекулярная масса водяного пара равна приблизительно 18 г/моль.
\[m = n \cdot M\]
\[m \approx 134 \cdot 18 \, \text{г}\]
\[m \approx 2412 \, \text{г}\]
Округлим полученный ответ до десятых:
Ответ: масса водяных паров, содержащихся в воздухе актового зала, составляет около 2412 г.
Знаешь ответ?