Нужна помощь по физике В замкнутом сосуде объёмом 8.3 м3 при 20°C находится один моль жидкой воды и насыщенный пар. Какое давление установится в сосуде при изотермическом увеличении его объема в 4.4 раза?
Давление насыщенного водяного пара при 20°C составляет 2.33 кПа.
Ответ дайте в Па c точностью до трёх значащих цифр.
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Клапейрона-Клаузиуса:
P1V1 = nRT1
P2V2 = nRT2
Где P1 и P2 - давление в начальном и конечном состоянии, V1 и V2 - объем в начальном и конечном состоянии, n - количество вещества (в нашем случае 1 моль), R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - температура в начальном и конечном состоянии.
Так как давление насыщенного водяного пара при 20°C составляет 2.33 кПа, то начальное давление равно 2.33 кПа. Температура остается постоянной и равна 20°C = 293 K.
V2 = 4.4 V1 = 4.4 8.3 = 36.52 м³
Подставляем известные значения в уравнение:
P1V1 = nRT1
2.33 8.3 = 1 R * 293
R = 2.33 * 8.3 / 293 = 0.066 Pa·m³/mol·K
P2V2 = nRT2
P2 36.52 = 1 0.066 * 293
P2 = 1 0.066 293 / 36.52 = 0.532 Па
Ответ: давление в замкнутом сосуде при увеличении объема в 4.4 раза будет равно 0.532 Па.
Для решения данной задачи воспользуемся уравнением Клапейрона-Клаузиуса:
P1V1 = nRT1
P2V2 = nRT2
Где P1 и P2 - давление в начальном и конечном состоянии, V1 и V2 - объем в начальном и конечном состоянии, n - количество вещества (в нашем случае 1 моль), R - универсальная газовая постоянная, T1 и T2 - температура в начальном и конечном состоянии.
Так как давление насыщенного водяного пара при 20°C составляет 2.33 кПа, то начальное давление равно 2.33 кПа. Температура остается постоянной и равна 20°C = 293 K.
V2 = 4.4 V1 = 4.4 8.3 = 36.52 м³
Подставляем известные значения в уравнение:
P1V1 = nRT1
2.33 8.3 = 1 R * 293
R = 2.33 * 8.3 / 293 = 0.066 Pa·m³/mol·K
P2V2 = nRT2
P2 36.52 = 1 0.066 * 293
P2 = 1 0.066 293 / 36.52 = 0.532 Па
Ответ: давление в замкнутом сосуде при увеличении объема в 4.4 раза будет равно 0.532 Па.