Какова температура, при которой вода начинает кипеть при внешнем давлении 47.3 кПа? Пожалуйста, объясните решение

Содержание: Кипение воды при различных давлениях

Объяснение: Температура, при которой вода начинает кипеть, зависит от внешнего давления. Обычно мы говорим о температуре кипения воды при атмосферном давлении, которое составляет приблизительно 101.3 кПа. При данном давлении вода начинает кипеть при температуре 100 градусов Цельсия. Однако, когда давление меняется, температура кипения также изменяется.

Для определения температуры кипения воды при заданном давлении можно использовать формулу, называемую уравнением Клапейрона-Клаузиуса:

ln(P1/P2) = (ΔHvap/R)(1/T2 - 1/T1)

Где P1 и P2 представляют давление 1 и 2 соответственно, ΔHvap - молярную энтальпию испарения воды, R - универсальную газовую постоянную, Т1 и Т2 - температуры 1 и 2 соответственно.

В данной задаче P1 = 101.3 кПа (атмосферное давление), P2 = 47.3 кПа (заданное давление), и Т1 = 100 градусов Цельсия. Давайте предположим, что мы знаем значения ΔHvap и R.

Используя данную информацию, мы можем перестроить уравнение и решить его, чтобы найти Т2 (температура, при которой вода начинает кипеть при давлении 47.3 кПа).

Демонстрация:

Используя указанную формулу и данные задачи, мы можем найти Т2 следующим образом:

ln(101.3/47.3) = (ΔHvap/R)(1/T2 - 1/100)

Давайте предположим, что мы имеем известные значения ΔHvap и R и решим уравнение, чтобы найти Т2.

Совет: Для лучшего понимания уравнения Клапейрона-Клаузиуса и его применения рекомендуется изучить законы газовой физики и термодинамику. Также полезно иметь представление о значении атмосферного давления и влиянии давления на температуру кипения.

Задание: При какой температуре вода начнет кипеть при внешнем давлении 85.2 кПа? Известно, что атмосферное давление составляет около 101.3 кПа.