Когда масса водяного пара вместимостью 20 л составляет 0.128 г, каково значение температуры, при котором пар станет

Тема урока: Насыщенный пар (точка росы)

Пояснение:
Насыщенный пар - это пар, содержащий максимальное количество водяных молекул при заданной температуре и давлении. Точка росы - это температура, при которой насыщенный пар начинает конденсироваться и образовывать жидкость.

Чтобы найти значение точки росы, используем закон Рауля, который гласит, что парциальное давление компонента в смеси равно произведению его молярной доли вещества на давление насыщенного пара при данной температуре:

P_H2O = X_H2O * P°_H2O

Где P_H2O - парциальное давление водяного пара, X_H2O - молярная доля водяного пара, P°_H2O - давление насыщенного пара воды при данной температуре.

Так как мы ищем точку росы, то парциальное давление водяного пара будет равно давлению насыщенного пара при данной температуре. Следовательно,

P_H2O = P°_H2O

Объем пара можно найти с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = n * R * T / P

Где V - объем пара, n - количество вещества (в нашем случае водяной пар), R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление

Теперь мы можем использовать полученные уравнения, чтобы решить задачу.

Доп. материал:
Масса водяного пара составляет 0.128 г, а объем его равен 20 л. Найдите значение температуры, при котором пар станет насыщенным (точка росы).

Решение:
1. Найдем количество вещества водяного пара:
n = m/M = 0.128 г / (18 г/моль) = 0.0071 моль

2. Найдем парциальное давление водяного пара:
P_H2O = n * R * T / V

Подставляем известные значения:
P_H2O = (0.0071 моль) * (0.0821 атм*л/моль*К) * T / (20 л)

Поскольку пар становится насыщенным, P_H2O равно P°_H2O:
P°_H2O = (0.0071 моль) * (0.0821 атм*л/моль*К) * T / (20 л)

3. Решим уравнение относительно T:
P°_H2O = (0.0071 моль) * (0.0821 атм*л/моль*К) * T / (20 л)

T = (P°_H2O * 20 л) / (0.0071 моль * 0.0821 атм*л/моль*К)

Ответ: значение температуры, при котором пар станет насыщенным (точка росы), будет равно полученному значению T.

Советы:
- Проверьте свои единицы измерения и убедитесь, что они соответствуют единицам, используемым в формулах.
- Всегда внимательно читайте условие задачи и выделяйте важные данные, такие как массу, объем и количество вещества.

Задача для проверки:
Масса водяного пара вместимостью 40 л составляет 0.256 г. Найдите значение температуры, при котором пар станет насыщенным (точка росы).