Каково давление насыщенного пара гексана при температуре 298 К, если равно 124 мм рт.ст.? Найдите давление насыщенного пара над сферическими каплями гексана с радиусами: а) 5 мкм, б) 5 нм. Учитывайте, что плотность гексана составляет 0.655 г/см3, а поверхностное натяжение гексана на границе раздела гексан – насыщенный пар при 298 К равно 17.9 · 10-3 Дж/м2.
Золотой_Робин Гуд
Для нахождения давления насыщенного пара гексана, используем уравнение Клапейрона:
\[P = \frac{{RT}}{{V_m}}\]
где:
\(P\) - давление насыщенного пара,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
\(T\) - температура в Кельвинах,
\(V_m\) - молярный объем насыщенного пара.
Для начала, найдем молярную массу гексана (\(M\)):
\[M = \frac{{m}}{{n}}\]
где:
\(m\) - масса вещества (0.655 г),
\(n\) - количество вещества.
Мы найдем количество вещества, используя формулу:
\[n = \frac{{m}}{{M}}\]
Теперь, найдем молярный объем гексана (\(V_m\)):
\[V_m = \frac{{V}}{{n}}\]
где:
\(V\) - объем гексана (1 моль).
Таким образом, \(V_m = V\).
Теперь подставим значения в уравнение Клапейрона:
\[P = \frac{{RT}}{{V}}\]
\(P = \frac{{8.314 \times 298}}{{V}}\)
Мы получили выражение для давления насыщенного пара гексана.
Теперь рассмотрим сферические капли гексана заданных радиусов:
а) Радиус капли \(r = 5 \times 10^{-6}\) м.
Для нахождения давления насыщенного пара над каплей гексана, используем уравнение Лапласа:
\[P = \frac{{2T}}{{r}}\]
где:
\(P\) - давление насыщенного пара над каплей,
\(T\) - поверхностное натяжение гексана на границе раздела гексан-насыщенный пар (\(17.9 \times 10^{-3}\) Дж/м\(^2\)),
\(r\) - радиус капли.
Подставим значения и вычислим давление насыщенного пара:
\[P = \frac{{2 \times 17.9 \times 10^{-3}}}{{5 \times 10^{-6}}}\]
После вычислений получим значение давления насыщенного пара над каплей гексана с радиусом 5 мкм.
б) Радиус капли \(r = 5 \times 10^{-9}\) м.
Подставим значения и вычислим давление насыщенного пара:
\[P = \frac{{2 \times 17.9 \times 10^{-3}}}{{5 \times 10^{-9}}}\]
После вычислений получим значение давления насыщенного пара над каплей гексана с радиусом 5 нм.
Таким образом, мы найдем давление насыщенного пара гексана при заданных радиусах сферических капель.
\[P = \frac{{RT}}{{V_m}}\]
где:
\(P\) - давление насыщенного пара,
\(R\) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
\(T\) - температура в Кельвинах,
\(V_m\) - молярный объем насыщенного пара.
Для начала, найдем молярную массу гексана (\(M\)):
\[M = \frac{{m}}{{n}}\]
где:
\(m\) - масса вещества (0.655 г),
\(n\) - количество вещества.
Мы найдем количество вещества, используя формулу:
\[n = \frac{{m}}{{M}}\]
Теперь, найдем молярный объем гексана (\(V_m\)):
\[V_m = \frac{{V}}{{n}}\]
где:
\(V\) - объем гексана (1 моль).
Таким образом, \(V_m = V\).
Теперь подставим значения в уравнение Клапейрона:
\[P = \frac{{RT}}{{V}}\]
\(P = \frac{{8.314 \times 298}}{{V}}\)
Мы получили выражение для давления насыщенного пара гексана.
Теперь рассмотрим сферические капли гексана заданных радиусов:
а) Радиус капли \(r = 5 \times 10^{-6}\) м.
Для нахождения давления насыщенного пара над каплей гексана, используем уравнение Лапласа:
\[P = \frac{{2T}}{{r}}\]
где:
\(P\) - давление насыщенного пара над каплей,
\(T\) - поверхностное натяжение гексана на границе раздела гексан-насыщенный пар (\(17.9 \times 10^{-3}\) Дж/м\(^2\)),
\(r\) - радиус капли.
Подставим значения и вычислим давление насыщенного пара:
\[P = \frac{{2 \times 17.9 \times 10^{-3}}}{{5 \times 10^{-6}}}\]
После вычислений получим значение давления насыщенного пара над каплей гексана с радиусом 5 мкм.
б) Радиус капли \(r = 5 \times 10^{-9}\) м.
Подставим значения и вычислим давление насыщенного пара:
\[P = \frac{{2 \times 17.9 \times 10^{-3}}}{{5 \times 10^{-9}}}\]
После вычислений получим значение давления насыщенного пара над каплей гексана с радиусом 5 нм.
Таким образом, мы найдем давление насыщенного пара гексана при заданных радиусах сферических капель.
Знаешь ответ?