Дано:
T1 = 50 °C = 50 + 273 = 323 K (начальная температура)
T2 = 30 °C = 30 + 273 = 303 K (конечная температура)
φ = 60% = 0.6 (относительная влажность)
V = 6 л = 0.006 м³ (объём)
а) Чему равно парциальное давление насыщенного водяного пара при данной температуре?
Используем таблицу насыщенных паров и найдем парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре 50 °C: Pнасыщенного = 12.3 кПа
б) Чему равна масса водяного пара в воздухе?
Массу водяного пара в воздухе можно найти, используя формулу для относительной влажности и парциального давления:
P = φ * Pнасыщенного
m = PV / RT * M
m = φ * Pнасыщенного * V / RT * M
m = 0.6 * 12.3 * 0.006 / (8.314 * 323) * 18 ≈ 0.024 кг
в) Какая масса воды образуется в сосуде, если его охладить до 30 °C?
Используем закон Дальтона о смешении газов и уравнение состояния идеального газа:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
m(H2O) = P2V2 / RT2 * M(H2O)
m(H2O) = Pнасыщенного * V / RT2 * M(H2O)
m(H2O) = 12.3 * 0.006 / (8.314 * 303) * 18 ≈ 0.01 кг
Ответ:
а) Парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре 50 °C равно 12.3 кПа
б) Масса водяного пара в воздухе примерно 0.024 кг
в) При охлаждении до 30 °C образуется примерно 0.01 кг воды в сосуде.