Question

Сколько водяного пара выделится из воздуха объёмом 2 м3 при снижении температуры с 20 С до 5 С если относительная влажность воздуха равна 80 % давление насыщенного пара при температуре 20 С равно 2,33 кПа а при температуре 5 С - 0,88кПа

Answer 1

Относительная влажность воздуха - это отношение давления водяного пара к давлению насыщенного пара при этой же температуре, т. е. φ = (р / р0) * 100%. Давление насыщенного водяного пара при температуре 20 °С равно 2,33 кПа (взято из сборника задач Рымкевичей). 

φ = (1,23 кПа / 2,33 кПа) * 100% ≈ 53 %.

Answer 2

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу Клаузиуса-Клапейрона, которая связывает количество выделенного водяного пара с изменением температуры и давлением насыщенного пара.

Формула Клаузиуса-Клапейрона выглядит следующим образом:

ln(P1/P2) = (ΔHvap/R) * (1/T2 - 1/T1)

где: P1 и P2 - давление насыщенного пара при температуре T1 и T2 соответственно, ΔHvap - молярная энтальпия испарения, R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - температура в Кельвинах.

Для начала, нам нужно преобразовать температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

T1 = 20 + 273.15 = 293.15 K T2 = 5 + 273.15 = 278.15 K

Затем мы можем подставить значения в формулу и решить её:

ln(P1/0.88) = (ΔHvap/R) * (1/278.15 - 1/293.15)

Теперь нам нужно найти значение ΔHvap/R. Для этого нам понадобится значение R, которое равно 8.314 J/(mol·K). Также нам понадобится значение P1, которое равно 2.33 кПа.

ΔHvap/R = (ln(P1/0.88)) / (1/278.15 - 1/293.15)

После нахождения значения ΔHvap/R, мы можем использовать его для расчета количества выделенного водяного пара. Для этого мы можем использовать формулу:

n = (P1 * V) / (R * T1)

где: n - количество водяного пара, P1 - давление насыщенного пара при температуре T1, V - объем воздуха, R - универсальная газовая постоянная, T1 - температура в Кельвинах.

Подставляя значения, получим:

n = (2.33 * 2) / (8.314 * 293.15)

Таким образом, количество выделенного водяного пара составляет приблизительно:

n ≈ 0.0012 моль

Надеюсь, это помогло! Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, дайте мне знать.