Question

Помогите пожалуйста!!! Дам 100 баллов Определите число молекул водяного пара, содержащегося в помещении вместимости V= 72 м3, если температура воздуха, находящегося в нем, и его относительная влажность t = 20 °С и ф = 36 % соответственно.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

V = 72 м³

t = 20°C

φ = 36%

__________

N - ?

При температуре 20° плотность насыщенного пара:

ρ₀ = 17,3 г/м³   или 17,3·10⁻³ кг/м³

Найдем плотность ненасыщенного пара при этой температуре:

φ = ρ·100% / ρ₀

ρ =  φ·ρ₀ / 100% = 36·17,3·10⁻³ / 100 ≈ 6,23·10⁻³ кг/м³

Масса паров воды в помещении:

m = ρ·V = 6,23·10⁻³·72 ≈ 0,450 кг

Молярная масса воды:

M = 18·10⁻³ кг/моль

Число молекул найдем из формулы:

m / M = N / Nₐ

N = m·Nₐ / M

N = 0,450·6,02·10²³ / (18·10⁻³) ≈ 1,5·10²⁵

Answer 2

Для определения числа молекул водяного пара, содержащегося в помещении, мы можем использовать уравнение Клапейрона-Клаузиуса, которое связывает давление, температуру и количество вещества в газе. Это уравнение имеет следующий вид:

PV = nRT

где: P - давление газа, V - объем помещения, n - количество вещества (число молекул), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Для решения задачи, нам необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины. Формула для этого выглядит следующим образом:

T(Kelvin) = T(Celsius) + 273.15

Таким образом, температура воздуха в помещении будет:

T = 20 + 273.15 = 293.15 К

Относительная влажность ф можно интерпретировать как процентное содержание водяного пара в воздухе при данной температуре. Для нахождения давления водяного пара мы можем использовать уравнение Клапейрона-Клаузиуса в следующем виде:

P = ф * Pсат

где: P - давление водяного пара, Pсат - насыщенное давление водяного пара при данной температуре.

Для нахождения насыщенного давления водяного пара при температуре T мы можем использовать таблицы насыщенных паров воды. По таблицам, насыщенное давление водяного пара при 20 °C составляет примерно 23.36 мм ртутного столба (или 3136 Па).

Теперь мы можем найти давление водяного пара:

P = (ф / 100) * Pсат P = (36 / 100) * 3136 Па P ≈ 1128.96 Па

Теперь, используя уравнение Клапейрона-Клаузиуса, мы можем найти количество вещества (число молекул) водяного пара:

n = (P * V) / (R * T) n = (1128.96 Па * 72 м³) / (8.314 Дж/(моль*К) * 293.15 К)

Подставив значения, получаем:

n ≈ 0.378 моль

Чтобы найти число молекул, умножим количество вещества на постоянную Авогадро (6.022 × 10^23 моль^-1):

Число молекул = n * N_A Число молекул ≈ 0.378 моль * (6.022 × 10^23 моль^-1)

Число молекул водяного пара, содержащегося в помещении вместимостью 72 м³, составляет примерно 2.279 × 10^23 молекул.

Пожалуйста, обратите внимание, что в этом ответе использованы аппроксимации и округления для упрощения расчетов. Реальные значения могут незначительно отличаться.