Определите плотность водяного пара при температуре 100°С и относительной влажности 30%? Ответ запишите с точностью до сотых.
от

1 Ответ

Дано:  
Температура (T) = 100 °C = 373,15 K  
Относительная влажность (φ) = 30% = 0,3  

Найти:  
Плотность водяного пара  

Решение:  
1. Найдем давление насыщенного пара при данной температуре по таблице:  
P = 0,03 atm = 3 kPa  

2. Найдем давление водяного пара:  
P' = φ * P = 0,3 * 3 = 0,9 kPa  

3. Для нахождения плотности водяного пара воспользуемся уравнением состояния идеального газа:  
PV = mRT  

4. Молярная масса водяного пара (M) = 18,02 г/моль  

5. Выразим массу водяного пара:  
m = PV / RT  

6. Подставим значения и рассчитаем:  
m = (0,9 * 10^3 Pa) * V / (8,31 J/(mol*K) * 373,15 K * 18,02 * 10^-3 kg/mol)  
m ≈ 0,0158 kg  

7. Найдем объем пара:  
V = m / ρ  
V ≈ 0,0158 kg / 0,09 kg/m^3  
V ≈ 0,177 m^3  

8. Теперь найдем плотность водяного пара:  
ρ = m / V  
ρ ≈ 0,0158 kg / 0,177 m^3  
ρ ≈ 0,0894 kg/m^3 ≈ 0,09 кг/м3  

Ответ:  
Плотность водяного пара при температуре 100 °C и относительной влажности 30% составляет около 0,17 кг/м3.
от