Решение
Дано:
V = 1 \text{ м}^3, \quad t = 100°C \Rightarrow T = 373 \text{ К}, \quad \varphi = 0{,}6
Найти:
m — ?
Решение:
При температуре 100°C вода кипит при атмосферном давлении, значит давление насыщенного водяного пара:
p_{\text{нас}} = 10^5 \text{ Па}
Относительная влажность — это отношение текущего давления пара к давлению насыщенного:
\varphi = \frac{p}{p_{\text{нас}}} \Rightarrow p = \varphi \cdot p_{\text{нас}}
p = 0{,}6 \cdot 10^5 = 6 \cdot 10^4 \text{ Па}
Из уравнения Менделеева–Клапейрона pV = \nu RT = \frac{m}{\mu} RT выражаем массу:
m = \frac{p V \mu}{R T}
Молярная масса воды \mu = 0{,}018 \text{ кг/моль}, R = 8{,}31 \text{ Дж/(моль}\cdot\text{К)}:
m = \frac{6 \cdot 10^4 \cdot 1 \cdot 0{,}018}{8{,}31 \cdot 373}
m = \frac{1080}{3099{,}6} \approx 0{,}348 \text{ кг} \approx 0{,}35 \text{ кг}