Найдите значение p - давление водяного пара, находящегося в насыщенном состоянии при температуре Т=290 К, если

Тема вопроса: Расчёт давления насыщенного водяного пара

Инструкция:
Давление насыщенного водяного пара зависит от его температуры. Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния для идеального газа - уравнение Клапейрона.

Уравнение Клапейрона имеет следующий вид:

p * V = n * R * T,

где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Однако, в данной задаче нам дана плотность водяного пара, а не его объем. Чтобы найти объем, мы можем использовать следующую формулу:

V = m / ρ,

где m - масса вещества, ρ - плотность.

Известно, что масса вещества можно выразить через количество вещества и молярную массу:

m = n * M,

где M - молярная масса.

Молярная масса водяного пара (H2O) равна 18 г/моль. Подставим данные в формулы и решим задачу:

V = (n * M) / ρ,

p * V = n * R * T,

p = (n * R * T) / V,

V = (n * M) / ρ = ((p * V) * M) / ρ,

p = (p * V * R * T) / ((p * V * M) / ρ),

p = (R * T * ρ) / M.

Подставим значения в формулу и решим уравнение:

p = (8,3143 Дж/(моль·К) * 290 К * 2,56·10^(-2) кг/м³) / 18 г/моль.

p ≈ 3,43 кПа.

Совет:
Для более лёгкого понимания уравнения Клапейрона и его использования в задачах, рекомендуется прочитать литературу по газовым законам и идеальному газу.

Задание для закрепления:
Найдите значение давления насыщенного водяного пара при температуре 373 К, если его плотность составляет 0,03 кг/м³.