Здравствуйте, irinasoboleva76!
Дано: t
1=25 [$186$]C -- температура воздуха в первом состоянии; [$966$]
1=60 % -- относительная влажность воздуха в первом состоянии; t
2=10 [$186$]C -- температура воздуха во втором состоянии.
Определить: m -- массу водяного пара, который сконденсировался из воздуха объёмом V=1 м
3 во втором состоянии.
Решение
Согласно формуле T[$8776$]t+273 [1, с. 142], абсолютные температуры воздуха в первом и втором состояниях составляют соответственно T
1[$8776$]t
1+273=25+273=298 (К) и T
2[$8776$]t
2+273=10+273=283 (К). Согласно таблице давления и плотности насыщенных паров воды [1, с. 468], давление насыщенного водяного пара при температурах t
1 и t
2 составляет соответственно p
н1=3,168*10
3 Па и p
н2=1,227*10
3 Па. Молярная масса водяного пара составляет M=18*10
-3 кг/моль.
Определим массу m
1 водяного пара в воздухе объёмом V=1 м
3 в первом состоянии. Получим p
1=([$966$]
1/100)p
н1 -- давление водяного пара; согласно уравнению Клапейрона -- Менделеева [2, с. 147], p
1V=m
1RT
1/M, откуда [$961$]
1=m
1/V=p
1M/(RT
1)=([$966$]
1/100)p
н1M/(RT
1) -- плотность водяного пара (здесь R[$8776$]8,31 Дж/(моль*К) -- универсальная газовая постоянная [2, с. 147]); m
1=[$961$]
н1V=([$966$]
1/100)p
н1MV/(RT
1) -- масса водяного пара.
Аналогично, для воздуха во втором состоянии масса водяного пара равна m
2=p
н2MV/(RT
2).
Значит, искомая масса составляет
m=m1-m2=([$966$]1/100)pн1MV/(RT1)-pн2MV/(RT2)=(MV/R)(([$966$]1/100)(pн1/T1)-pн2/T2)=
=(18*10-3*1/8,31)*((60/100)*(3,168*103/298)-(1,227*103/283))[$8776$]4,42*10-3 (кг).
Ответ: 4,42*10
-3 кг.
Литература
1. Кухлинг Х. Справочник по физике. -- М.: Мир, 1985. -- 520 с.
2. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
Об авторе:
Facta loquuntur.