Каково давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при температуре 100°С, если известно
Каково давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при температуре 100°С, если известно, что суммарное давление смеси равно 1.7×10⁻⁵ Па, а влажность составляет 80%?
14.11.2023 14:48
Объяснение:
Давление воздуха в сосуде смеси воздуха и водяного пара может быть рассчитано с использованием формулы для парциального давления и закона Рауля.
Для начала нам нужно рассчитать парциальное давление водяного пара в смеси. Для этого умножаем суммарное давление смеси на влажность (в десятичном виде) - 0.8:
P_водяного_пара = Суммарное_давление_смеси * Влажность = 1.7×10⁻⁵ Па * 0.8 = 1.36×10⁻⁵ Па
Теперь мы можем вычислить давление воздуха в сосуде, исключив парциальное давление водяного пара из суммарного давления:
P_воздуха = Суммарное_давление_смеси - P_водяного_пара = 1.7×10⁻⁵ Па - 1.36×10⁻⁵ Па = 0.34×10⁻⁵ Па
Таким образом, давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при температуре 100°С, составляет 0.34×10⁻⁵ Па.
Дополнительный материал:
Ученику нужно рассчитать давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при температуре 100°С, где суммарное давление смеси равно 1.7×10⁻⁵ Па, а влажность составляет 80%.
Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить закон Рауля и понять, как парциальное давление водяного пара в смеси влияет на общее давление воздуха. Также полезно запомнить, что влажность представляется в виде десятичной доли (от 0 до 1) или процентов (от 0% до 100%).
Практика:
Ученику нужно рассчитать давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара, при температуре 80°С, если суммарное давление смеси равно 2.5×10⁻⁶ Па, а влажность составляет 60%. Каково давление воздуха в сосуде?
Пояснение:
Для решения этой задачи нам понадобится использовать знания о влажности воздуха и парциальном давлении.
Влажность воздуха объясняет, насколько насыщен воздух водяным паром при определенной температуре. Она выражается в процентах относительной влажности.
Парциальное давление водяного пара - это давление, которое оказывает водяной пар в смеси с воздухом. Известно, что суммарное давление смеси равно 1.7×10⁻⁵ Па, а влажность составляет 80%.
Мы можем использовать формулу Dalton"s Law of Partial Pressures (Закон Дальтона о парциальных давлениях), которая гласит:
P = P₁ + P₂ + P₃ + ...
Где P - суммарное давление, а P₁, P₂, P₃ и т. д. - парциальные давления каждого компонента смеси.
В данном случае мы имеем только два компонента: воздух и водяной пар. Поэтому можно записать:
P = Pвоздуха + Pводяного пара
Мы знаем, что влажность составляет 80%, поэтому парциальное давление водяного пара будет:
Pводяного пара = влажность * суммарное давление
Pводяного пара = 0.8 * 1.7×10⁻⁵ Па
Теперь, чтобы узнать давление воздуха, мы можем использовать формулу:
Pвоздуха = P - Pводяного пара
Подставляем значения:
Pвоздуха = 1.7×10⁻⁵ Па - (0.8 * 1.7×10⁻⁵ Па)
Pвоздуха = 0.34×10⁻⁵ Па
Таким образом, давление воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при температуре 100°С, равно 0.34×10⁻⁵ Па.
Пример:
Ученику можно дать задание расчета давления воздуха в сосуде, содержащем смесь воздуха и водяного пара при определенной влажности и температуре.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить закон Дальтона о парциальных давлениях и знать, как рассчитать парциальное давление водяного пара при известной влажности. Также полезно ознакомиться с температурно-влажностными диаграммами, которые помогут визуализировать влияние влажности на давление воздуха.
Дополнительное задание:
При температуре 25°C влажность воздуха составляет 40%. Рассчитайте парциальное давление водяного пара в этой смеси.