Задача по физике В учебном кабинете объемом 200 м^3 разлили воду массой 650 г. Вода полностью испарилась. При этом относительная влажность воздуха в кабинете повысилась от φ% до 75%. Определите значение ф. Температура воздуха в кабинете 19 градусов C.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим, сколько воды испарилось из учебного кабинета.

Масса воды, которая испарилась, равна массе испарившегося пара. Так как влажность воздуха повысилась до 75%, то масса воды в паре составляет 75% от массы воды в кабинете до испарения.

Масса воды в кабинете до испарения: 650
Масса воды в испарившемся паре: 0.75 * 650 г = 487.5 г

Теперь определим, сколько вещества испарилось из кабинета. Для этого воспользуемся уравнением Клапейрона-Клаузиуса:

m = (P V) / (R T)

где m - масса вещества, испарившегося, P - давление насыщенного пара, V - объем кабинета, R - универсальная газовая постоянная, T - температура воздуха.

Для воды при температуре 19 градусов С
P = 2346 Па (давление насыщенного пара)

Подставляем все данные в уравнение:

487.5 г = (2346 Па 200 м^3) / (8.31 Дж/(мольК) * (19+273) K)

487.5 г = (469200 Па м^3) / (2521.73 Дж/моль)

487.5 г = 186.22 моль

Теперь найдем объем парамольной воды при 19 градусах С и нормальном давлении (1 атмосфера):

V = n 22.4 л/моль = 186.22 мл 0.0224 л/моль = 4.17 мл

Таким образом, относительная влажность воздуха в учебном кабинете составляла 4.17% до испарения воды.