Открываем таблицу зависимости давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры( есть в любом задачнике) и находим, что плотность пара при 20 С p=17,3 г/см3. ответ 17,3 г
Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу Клапейрона-Клаузиуса:
P = nRT/V
Где:
P - давление воздуха
n - количество вещества (молярная масса/молярная масса вещества)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура воздуха
V - объем воздуха
Нас интересует масса насыщенного водяного пара в 1м³ воздуха. Для этого нам нужно узнать давление насыщенного пара при температуре 20°C.
Давление насыщенного пара в зависимости от температуры можно найти в таблицах. Для температуры 20°C это примерно 2.34 кПа.
Также нам понадобится знать молярную массу воды (H₂O). Она составляет примерно 18 г/моль.
Теперь мы можем приступить к решению задачи.
1. Подставляем известные значения в формулу Клапейрона-Клаузиуса:
2.34 кПа = n * R * (20 + 273.15) K / 1м³
2. Переводим давление воздуха из кПа в Па:
P = 2.34 * 10^3 Па
3. Заменяем постоянные значения в формуле:
P = (m/M) * R * T / V
где m - масса водяного пара в граммах
M - молярная масса водяного пара (18 г/моль)
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
T - температура воздуха в кельвинах (293.15 К)
V - объем воздуха (1м³)
4. Разрешим уравнение относительно m (масса насыщенного водяного пара):
m = (P * M * V) / (R * T)
5. Подставляем значения из пункта 3:
m = (2.34 * 10^3 Па * 18 г/моль * 1м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 К)
6. Выполняем необходимые вычисления:
m = 8753.43 г
Таким образом, масса насыщенного водяного пара в 1м³ воздуха при температуре 20°C составляет 8753.43 г.
