дано:
- температура T = 80 °C
- масса образовавшейся воды m = 1 г = 0.001 кг
найти:
- работа, совершенная паром W
решение:
Для начала нам нужно определить давление насыщенного водяного пара при температуре 80 °C. Используя таблицы насыщенных паров, мы можем найти, что давление p (в кПа) примерно равно 0.47 МПа (или 470 кПа).
Работа, совершаемая газом при изобарном процессе, можно выразить следующей формулой:
W = p * ΔV,
где ΔV — изменение объема.
Поскольку у нас образовалась 1 г воды, необходимо учесть изменение объема, связанное с этим процессом. Объем, занимаемый 1 г воды, можно найти по плотности воды. Плотность воды при 80 °C примерно равна 971 кг/м³.
Теперь найдем объем 1 г воды:
V_вода = m / ρ = 0.001 кг / 971 кг/м³ ≈ 0.000001031 м³.
Теперь нам нужно учитывать, что образование 1 г воды приведет к уменьшению объема пара на этот же объем, так как пар конденсируется в воду. Следовательно, изменение объема пара будет равно -V_вода, то есть ΔV = -0.000001031 м³.
Теперь можем подставить значения в формулу для работы:
W = p * ΔV = 470000 Па * (-0.000001031 м³)
= -0.48457 Дж.
Ответ получился отрицательным, что указывает на то, что работа была совершена над паром, когда он конденсировался.
ответ:
Работа, совершенная паром при образовании 1 г воды, составляет примерно -0.485 Дж.