ID: 00007704
В закрытом сосуде объёмом V = 10 л находится влажный воздух массой m = 18 г при температуре t = 80 °С. Определите давление влажного воздуха, если масса паров воды в сосуде равна m_п = 1,5 г.
Источник: ФИПИ
Влажный воздух — это смесь сухого воздуха и водяного пара. По закону Дальтона давление такой смеси равно сумме давлений её частей (парциальных давлений). Найдём количество вещества каждой части и сложим их давления.
Найдём количества вещества. Масса сухого воздуха m_в=m-m_п=18-1{,}5=16{,}5 г, его молярная масса \mu_в=29\ \frac{\text{г}}{\text{моль}}, поэтому \nu_в=\dfrac{16{,}5}{29}\approx0{,}57 моль. Пар: \mu_п=18\ \frac{\text{г}}{\text{моль}}, \nu_п=\dfrac{1{,}5}{18}\approx0{,}083 моль.
Найдём давление. Полное давление смеси p=\dfrac{(\nu_в+\nu_п)RT}{V}=\dfrac{(0{,}57+0{,}083)\cdot8{,}31\cdot353}{0{,}01}\approx1{,}9\cdot10^5 Па (T=80+273=353 К, V=10 л =0{,}01\ \text{м}^3).
p ≈ 1,9 \cdot{} 10^5 Па