Давление водяных паров в сосуде, закрытом поршнем, при температуре 100 С равно P1=80 кПа Каким станет давление водяных паров, если объем сосуда при неизменной температуре уменьшить в два раза?



В задачах на влажность и давление водяного пара не обойтись без таблицы давления и плотности насыщенного водяного пара



Обратимся к ней и найдем, что давление насыщенного водяного пара при температуре 100 С равно   $P_{100^{\circ}}=101,32$  кПа

Определим начальную относительную влажность   

$\phi_1=\frac{P_1}{P_{100^{\circ}}}*100\%$

$\phi_1=\frac{80}{101,32}*100\%\approx 80\%$ 

В той же таблице находим плотность насыщенного водяного пара при температуре 100 С.

$\rho_{100^{\circ}}=589$  г/м^3

Найдем начальную плотность водяного пара в сосуде, для чего возьмем 80% от табличной плотности насыщенного пара:

$\rho_1=\rho_{100^{\circ}}*0,8=589*0,8=465$ г/м^3

Это значит, что изначально в 1 кубическом метре объема содержится 465 граммов воды в виде пара.  Плотность равна отношению массы пара к объему. Но, особенность водяного пара в том, что его плотность при уменьшении объема, достигнув насыщения, не увеличивается, а остается равной плотности насыщения.  Остальная масса пара конденсируется и превращается из пара в жидкость. Если объем согласно условию уменьшить в два раза при той же начальной температуре 100 С, то плотность должна бы стать в 2 раза выше, то есть 465 * 2 = 930 г/м^3.  Но, согласно таблице, плотность при 100 С не может превысить 589 г/м^3.  Этой плотности в таблице соответствует давление водяного пара 101,32 кПа.

Ответ: 101,32 кПа

Комментарии