У зачиненій кімнаті об’ємом 40 м3 випаровували воду масою 90 г. Унаслідок цього відносна вологість повітря збільшилась на15%. Визначте густину насиченої водяної пари за даної температури.

Ответ:

Знайдемо масову концентрацію вологи в початковому повітрі:

m₁(H₂O) = 90 г

V = 40 м³ = 40000 дм³

ρ(поч) = 1.2 кг/м³ (приблизно для повітря в кімнаті)

масова концентрація вологи в початковому повітрі:

c₁ = m₁/V/ρ(поч) = 90/(40000*1.2) = 0.001875 г/см³

Знайдемо кінцеву масову концентрацію вологи в повітрі:

Δφ = 15% = 0.15 (збільшення відносної вологості)

φ(кін) = φ(поч) + Δφ = 1 + 0.15 = 1.15

Кінцева вологість повітря - це відношення маси водяної пари до маси повітря після випарування води:

c₂ = c₁φ(кін)/φ(поч) = 0.0018751.15/1 = 0.002156 г/см³

Знайдемо масу водяної пари, що утворилася:

Δm = (c₂-c₁)Vρ(поч) = (0.002156-0.001875)400001.2 = 12.12 г

Знайдемо густину насиченої водяної пари за допомогою ідеального газового закону:

V = 40 м³ = 40000 дм³

m = 12.12 г

M(H₂O) = 18.02 г/моль

n = m/M(H₂O) = 12.12/18.02 = 0.673 моль

При даній температурі та тиску, густину насиченої водяної пари можна знайти з ідеального газового закону:

PV = nRT

ρ(H₂O) = PM