В сосуд объемом 10 д м 3 , наполненный сухим воздухом при давлении 10 5 П а и температуре 0 ° С , вводят 2,9 г воды. Сосуд нагревают до температуры 100 ° С . Найдите давление влажного воздуха в сосуде при этой температуре. Ответ приведите в килопаскалях [ к П а ] . Воздух и водяной пар считайте идеальными газами. Давление насыщенного водяного пара при 100 ° C составляет 100 к П а , молярная масса воды 18 г / м о л ь , универсальная газовая постоянная 8,31 Д ж / ( м о л ь ⋅ К ) .

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем количество молекул воды, которое было введено в сосуд:

m = 2,9 г
M = 18 г/моль

n = m/M = 2,9/18 = 0,1611 моль

Теперь найдем давление в сосуде после нагревания до 100 °C. Поскольку воздух и пар считаются идеальными газами, можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

Поскольку изначально сосуд был заполнен только сухим воздухом, учитываем только его количество молекул:

P1V = nRT1

P1 = nRT1/V = (0,1611 моль)(8,31 Дж/(моль*К))(273 K)/(10 м^3) = 3,572 кПа

Теперь добавляем давление влажного воздуха в сосуде:

P2 = P1 + P(H2O) = 3,572 кПа + 100 кПа = 103,572 кПа

Ответ: давление влажного воздуха в сосуде при температуре 100 °C равно 103,572 кПа.