Дано:
T = 80 °C = 80 + 273 = 353 K (температура)
V1 = 2 л = 0.002 м³ (начальный объём)
V2 = V1 / 2 = 0.001 м³ (объём после уменьшения)
а) Чему равно давление пара?
Используем уравнение состояния идеального газа для насыщенного пара:
P = nRT / V
Так как пар находится в насыщенном состоянии, можем использовать уравнение Менделеева-Клапейрона: P = Pнасыщенного = 2.34 кПа при температуре 80 °C.
б) Чему равна масса пара?
Масса пара можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:
m = nM
n = PV / RT
m = PV / RT * M
m = 2.34 * 0.002 / (8.314 * 353) * 18 ≈ 0.02 кг
в) Чему будет равно давление пара, если его объём уменьшить в 2 раза при той же температуре?
Используем закон Бойля-Мариотта для идеального газа:
P1V1 = P2V2
P2 = P1 * V1 / V2
P2 = 2.34 * 0.002 / 0.001 = 4.68 кПа
Ответ:
а) Давление пара равно 2.34 кПа
б) Масса пара равна примерно 0.02 кг
в) Давление пара будет равно 4.68 кПа, если его объём уменьшить в 2 раза при той же температуре.