Физика . Закон Менделеева - Клапейрона В запаянном сосуде находится вода, занимающая объём равный половине объема сосуда . Найти давление и плотность водяного пара при температуре t=400 С, зная, что при этой температуре вся вода обращается в пар

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Менделеева - Клапейрона:

P = (mRT)/(Mv)

Где:
P - давление водяного пара
m - масса вещества
R - газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·K))
T - температура в Кельвинах (400°C = 673К)
M - молярная масса вещества (вода - 18 г/моль)
v - объем сосуда

Так как вся вода обратилась в пар, то масса вещества равна массе воды в сосуде. Также из условия задачи известно, что объем водяного пара равен половине объема сосуда, поэтому v = 2V

Тогда выражение для давления P примет вид:
P = (mRT)/(Mv) = (2V R T) / (M * 2V) = RT/M

Подставим известные значения и рассчитаем давление водяного пара:
P = 8,31 * 673 / 18 = 309,45 кПа

Для нахождения плотности водяного пара воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

ρ = m/V

Так как вся вода обратилась в пар, то масса вещества равна массе воды, а объем пара равен объему сосуда. Найдем плотность пара:
ρ = m/(2V) = 18 / (2*V) = 9/V

Так как V = V пара + V воды, а V пара = V воды, то V = 2V воды
ρ = 9/2V

Подставим значение V и рассчитаем плотность водяного пара:
ρ = 9 / 2V = 9 / (2 * 2V) = 9 / 4V

Таким образом, давление водяного пара при температуре 400°C составляет 309,45 кПа, а плотность пара равна 9 / 4V.