Консультация № 196637
10.10.2019, 12:03
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Вечером при температуре 25 C относительная влажность воздуха была 60%. Ночью температура понизилась до
10 C и выпала роса. Какая масса водяного пара сконденсировалось из воздуха объёмом V =1м3 ?
Необходимые данные взять из таблиц.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
12.10.2019, 18:19
общий
это ответ
Здравствуйте, irinasoboleva76!

Дано: t1=25 [$186$]C -- температура воздуха в первом состоянии; [$966$]1=60 % -- относительная влажность воздуха в первом состоянии; t2=10 [$186$]C -- температура воздуха во втором состоянии.

Определить: m -- массу водяного пара, который сконденсировался из воздуха объёмом V=1 м3 во втором состоянии.

Решение

Согласно формуле T[$8776$]t+273 [1, с. 142], абсолютные температуры воздуха в первом и втором состояниях составляют соответственно T1[$8776$]t1+273=25+273=298 (К) и T2[$8776$]t2+273=10+273=283 (К). Согласно таблице давления и плотности насыщенных паров воды [1, с. 468], давление насыщенного водяного пара при температурах t1 и t2 составляет соответственно pн1=3,168*103 Па и pн2=1,227*103 Па. Молярная масса водяного пара составляет M=18*10-3 кг/моль.

Определим массу m1 водяного пара в воздухе объёмом V=1 м3 в первом состоянии. Получим p1=([$966$]1/100)pн1 -- давление водяного пара; согласно уравнению Клапейрона -- Менделеева [2, с. 147], p1V=m1RT1/M, откуда [$961$]1=m1/V=p1M/(RT1)=([$966$]1/100)pн1M/(RT1) -- плотность водяного пара (здесь R[$8776$]8,31 Дж/(моль*К) -- универсальная газовая постоянная [2, с. 147]); m1=[$961$]н1V=([$966$]1/100)pн1MV/(RT1) -- масса водяного пара.

Аналогично, для воздуха во втором состоянии масса водяного пара равна m2=pн2MV/(RT2).

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.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа