Дано:
T = 14 °C (температура)
P = ? (давление)
Найти:
Давление, при котором вода будет кипеть при 14 °C.
Решение:
Для нахождения давления, при котором вода будет кипеть при определенной температуре, можно воспользоваться уравнением Клапейрона-Клаузиуса:
P = P_0 * exp((-ΔH_vap) / (R * T)),
где:
P_0 - стандартное атмосферное давление (101.3 кПа),
ΔH_vap - молярная теплота парообразования (40.7 кДж/моль для воды),
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
T - абсолютная температура в Кельвинах.
Переведем температуру в Кельвины:
T = 14 + 273.15 = 287.15 K.
Теперь подставим известные значения в уравнение:
P = 101.3 кПа * exp((-40.7 кДж/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 287.15 K)).
Вычислим значение под экспонентой:
(-40.7 кДж/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 287.15 K) ≈ -0.190.
Теперь рассчитаем давление:
P ≈ 101.3 кПа * exp(-0.190).
P ≈ 101.3 кПа * 0.826.
P ≈ 83.75 кПа.
Ответ:
При 14 °C вода будет кипеть при давлении около 83.75 кПа.