Два сосуда наполненные воздухом
2017-10-13 
Два сосуда объемом $V = 10 л$ каждый наполнены сухим воздухом при давлении $V = 1 атм$ и температуре $t_{0} = 0^{ circ} С$. В первый вводят $m_{1} = 3 г$ воды, во второй $m_{2} = 15 г$ и нагревают сосуды до температуры $t = 100^{ circ} С$. Определить давление влажного воздуха при этой температуре в каждом сосуде.
Решение:
Введенная в сосуд вода испаряется, и давление в сосуде согласно закону Дальтона становится равным сумме парциальных давлений воздуха и паров воды.
Парциальное давление воздуха $p$ в обоих сосудах одинаково и легко находится с помощью закона Шарля, так как нагревание неизменной массы воздуха происходит при постоянном объеме (ибо тепловым расширением сосуда можно пренебречь):
$p = p_{0} T/T_{0} = 1 атм cdot 373 К/273 К= 1,37 атм$.
Теперь определим парциальное давление $p_{1}$ водяного пара в первом сосуде при $100^{ circ} С$. Для этого воспользуемся уравнением Менделеева — Клапейрона
$p_{1} = frac{1}{V} frac{m_{1}}{ mu} RT$. (1)
Подставляя в (1) числовые значения всех величин ($R = 0,082 атм cdot л/(моль cdot ^{ circ}С), mu = 0,018 кг/моль$), находим $p_{1} = 0,51 атм
Подсчитав таким же образом парциальное давление водяного пара во втором сосуде, получим $p_{2} = 2,55 атм > 1 атм$.
Итак, казалось бы, полное давление во втором сосуде
$p + p_{2} = 3,92 атм$.
Но не будем торопиться. Подумаем, может ли давление водяного пара при $100^{ circ} С$ быть больше 1 атм. Вспомним, что при давлении 1 атм вода кипит при $100^{ circ} С$. Это значит, что давление насыщенного водяного пара равно 1 атм при $100^{ circ} С$. Другими словами, давление водяного пара при $100^{ circ} С$ при наличии свободной поверхности жидкости никогда не может превышать 1 атм. Поэтому во втором сосуде вода испарилась не полностью, пар будет насыщенным и его парциальное давление равно 1 атм. Полное давление в этом сосуде $ p + 1 атм = 2,37 атм$.
Подумайте теперь, как можно подсчитать массу неиспарившейся воды во втором сосуде.
При решении этой задачи для нахождения давления водяного пара мы использовали закон Менделеева — Клапейрона — уравнение состояния идеального газа. Это можно делать для достаточно разреженного пара независимо от того, является ли он насыщенным или нет. Однако содержание закона в этих двух случаях совершенно различно. Если пар далек от насыщения, то, используя уравнение (1), мы находим давление пара, которое оказывается весьма близким к наблюдаемому на опыте. Для насыщенного пара использование этого уравнения для нахождения давления приводит, как мы только что видели, к абсурду. Однако это не означает, что закон неверен. Если вычисленное по уравнению (1) давление водяного пара оказывается больше, чем давление насыщенного пара при данной температуре, то это означает, что на самом деле масса пара меньше той, которую мы подставляли в уравнение,— часть вещества находится в жидкой фазе. Подставляя в формулу (1) давление насыщенного пара, взятое из таблиц, можно из нее найти массу насыщенного пара, содержащегося в объеме $V$ при температуре $T$.
Таким образом, применяя уравнение Менделеева — Клапейрона к парам, нужно все время иметь под рукой таблицу зависимости давления насыщенного пара от температуры, т. е. зависимости температуры кипения от давления.
Теперь вы без труда сможете ответить на поставленный дополнительный вопрос — определить массу неиспарившейся воды во втором сосуде.
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 886032
более месяца назад
Просмотров : 14
Ответов : 1
Лучший ответ:
Простенькая задача, составляешь систему уравнений менделеева-клапейрона для трех случаев: 1 для первого сосуда, 2 для второго 3 для соединненных сосудов.Решение на скриншоте.
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Помогите пожалуйста решить задачку. Одного человека спросили : – Сколько вам лет ? – Не так уж много, но я старше своего внука в шестьсот раз . – Неужели столько живут ? Как вы думаете, не перепутал ли этот человек что-нибудь ?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 11
Ответов : 1
названия профессий с шипящим на конце
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 11
Ответов : 1
Средняя линяя в равнобедренной трапеции равна 12см, а диагональ – 13,6см. Найти площадь
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 6
Ответов : 1
Слово нужно где оканчание а суффикс еньк и туда нужен корень и соединительную гласную чтоб получилось сущиствительное слово
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 6
Ответов : 1
напишите уравнение диссоциации следующих электролитов H3PO4:BaCl2:NiOHNO3
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 32
Ответов : 1
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 1230530
более месяца назад
Просмотров : 25
Ответов : 1
Лучший ответ:
Решение во вложении))))))))))))
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Автомобиль выехал из пункта А в пункт В и некоторое время двигался с постоянной скоростью. Проехав 3/4 пути, он увеличил скорость на 20 км/ч. Когда автомобиль прибыл в пункт B, оказалось, что его средняя скорость движения составила 64 км/ч. Найдите первоначальную скорость автомобиля.
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 17
Ответов : 1
Назовите координаты двух точек,по которым удобно строить график функции: y=3x-5
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
как изменяется поведение птиц в предгнездовой и гнездовой период?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 5
Ответов : 1
Сочинение на тему:Как одна вещь изменила жизнь человека.Помогите пожалусто очень надо:**
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 5
Ответов : 1
Помогите перевести текст… без переводчика!!!Мой день рождение…На мое день рождение мама готовит мне роллы-сушидарит подарки гости и родственники, играем в настольные игрысмотрим кино и разговариваем, дом мы украшаем всякими красивыми ленточками или что то типо того , на него приходит бабушка, де…
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
Источник
- Главная
- Вопросы & Ответы
- Вопрос 1123457
более месяца назад
Просмотров : 65
Ответов : 1
Лучший ответ:
T = const; изотермический процесс;p1V1 = p2V2;p1V1 = p1′(V1+V2)p2V2 = p2′(V1+V2);p = p1’+p2’p1′ = p1V1/(V1+V2) = (0.8*10^6*3*10^-3)/(8*10^-3) = 300кПаp2′ = p2V2/(V1+V2) = (0.6*10^6*5*10^-3)/(8*10^-3) = 375кПаp = 675кПа
более месяца назад
Ваш ответ:
Комментарий должен быть минимум 20 символов
Чтобы получить баллы за ответ войди на сайт
Лучшее из галереи за : неделю месяц все время
Другие вопросы:
Плывёт по реке красавец-теплоход…………….
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
Задача по програмированию. По этому графику нужно определить и вывести на экран попадёт ли точка в закрашенный промежуток или нет.Помогите пожалуйста, тему пропутила и никак не могу понять как сделать.
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 6
Ответов : 1
чи можна втекти від смерчу чому
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 10
Ответов : 1
Разность двух чисел равна 60. Частное от деления большего числа на меньшее равно 4. Что это за числа?
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 11
Ответов : 1
Определить с помощью характерных реакций : NaNo3 , NaPo4 , Ca(Po4)3 Na2Co3 , Na2SiO3 , (NH4)2CO3
более месяца назад
Смотреть ответ
Просмотров : 7
Ответов : 1
Источник