В закрытом сосуде при 100°С находится влажный воздух с относительной влажностью 60 % при давлении 100 кПа. Каким будет давление (в кПа) влажного воздуха, если объем сосуда уменьшить в три раза при постоянной температуре. Нормальное атмосферное давление P0 = 100 кПа. Ответ округлить до целого.
Проверенный ответ:
Инструкция:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным.
Мы знаем, что начальное давление (P1) равно 100 кПа, начальная относительная влажность (φ1) равна 60%, а объем (V1) не задан, но не имеет значения для данной задачи. Давление нормального влажного воздуха (P0) равно 100 кПа.
Мы также знаем, что конечный объем (V2) будет в 3 раза меньше начального объема (V1).
Сначала нам нужно найти начальное количество водяного пара в сосуде, которое можно выразить как:
[ n_1 = frac{φ1}{100} cdot n_0 ]
где ( n_0 ) — количество водяного пара в сосуде при нормальных условиях, равное (frac{P0}{R cdot T}), где R — универсальная газовая постоянная, а T — абсолютная температура.
Затем мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, чтобы найти конечное давление (P2) влажного воздуха:
[ P1 cdot V1 = P2 cdot V2 ]
После этого мы округляем ответ до целого числа.
Пример использования:
Задача: Найдите давление влажного воздуха после уменьшения объема сосуда в 3 раза при постоянной температуре.
Совет:
Обратите внимание на единицы измерения и используйте абсолютную температуру.
Практика:
Если начальное давление P1 = 80 кПа и начальная относительная влажность φ1 = 40%, а объем сосуда уменьшается в 4 раза при постоянной температуре, каким будет конечное давление влажного воздуха?