Уравнение состояния Газа

не ясен пример
Автор
Сообщение
student_R
#51044 2022-08-29 20:46 GMT

Чтобы измерить массу воды в капельках тумана, пробу воздуха при давлении 100 кПа и температуре 0°C герметично закрывают в сосуде с прозрачными стенками, нагревают до температуры, при которой туман в пробе исчезает, и измеряют давление при этой температуре. Оцените массу тумана в 1 м³ пробы, если температура исчезновения тумана 82°C, давление в сосуде при этой температуре 180 кПа. 

Никак не могу понять суть решения данной, ответ согласно задачнику 210, однако у меня выходит 305. Прошу помочь и объяснить мне — что я делаю не так или что с задачей не так. Заранее благодарю.

zam
#51052 2022-08-29 22:09 GMT
#51044 student_R :

у меня выходит 305.

Так покажите, как у вас выходит 305. Будем разбираться.

 

student_R
#51097 2022-08-31 13:25 GMT

использую PV=nRT для двух случаев

в начале принимаю что в системе из газообразных только туман а капельки воды по сравнению с ним не значительны и выходит значение n1= 44 моль 

Для второго случая (давление 180) также нахожу моль и она равна 60.96 моль и это уже смесь газов тумана и воды 

Отсюда нахожу разность  16.96 моль и умножаю ан молярную массу воды и получаю соответсвенно значение ~ 305 грамм

zam
#51115 2022-08-31 16:48 GMT
#51097 student_R :

использую PV=nRT для двух случаев

в начале принимаю что в системе из газообразных только туман а капельки воды по сравнению с ним не значительны и выходит значение n1= 44 моль 

Для второго случая (давление 180) также нахожу моль и она равна 60.96 моль и это уже смесь газов тумана и воды 

Отсюда нахожу разность  16.96 моль и умножаю ан молярную массу воды и получаю соответсвенно значение ~ 305 грамм

У меня тоже получается 305 грамм.

\(\frac{1}{8.31}(\frac{180000}{273+82}-\frac{100000}{273}) \cdot 18=305 \; грамм\)

Видимо, в задачнике опечатка.

Немного по терминологии.

Туман — это жидкость (мелкие капельки, висящие в воздухе).

Поэтому начальное состояние — это сухой воздух+водяной пар+жидкая вода.

Конечное состояние — это сухой воздух+ водяной пар (водяного пара стало больше).

 

diver12
#51122 2022-08-31 19:07 GMT
diver12
#51144 2022-09-01 13:07 GMT
#51115 zam :
#51097 student_R :

использую PV=nRT для двух случаев

в начале принимаю что в системе из газообразных только туман а капельки воды по сравнению с ним не значительны и выходит значение n1= 44 моль 

Для второго случая (давление 180) также нахожу моль и она равна 60.96 моль и это уже смесь газов тумана и воды 

Отсюда нахожу разность  16.96 моль и умножаю ан молярную массу воды и получаю соответсвенно значение ~ 305 грамм

У меня тоже получается 305 грамм.

\(\frac{1}{8.31}(\frac{180000}{273+82}-\frac{100000}{273}) \cdot 18=305 \; грамм\)

Видимо, в задачнике опечатка.

Немного по терминологии.

Туман — это жидкость (мелкие капельки, висящие в воздухе).

Поэтому начальное состояние — это сухой воздух+водяной пар+жидкая вода.

Конечное состояние — это сухой воздух+ водяной пар (водяного пара стало больше).

 

Решил просчитать массу воды по формуле идеального газа. 

zam
#51146 2022-09-01 13:55 GMT
#51144 diver12 :

Решил просчитать массу воды по формуле идеального газа. 

1. Следует обращаться на «вы».

2. По уравнению состояния идеального газа я нашёл количество молей газа в начальном и в конечном состоянии: \(n_1= \frac {p_1V}{RT_1}, \; n_2= \frac {p_2V}{RT_2}\) .

Получилось, что \(n_2 > n_1\) . Откуда взялись лишние моли? Ясно откуда. Это жидкая вода (капельки тумана) превратилась в газообразную воду.

Таким образом, масса жидкой воды в кубометре воздуха с туманом равна \(m=(n_2-n_1)M_{H_2O}=\frac{V}{R}( \frac{p_1}{T_1} — \frac{p_2}{T_2})M_{H_2O}\) . Вот и всё.

Объёмом жидкой воды пренебрегаем, потому что плотность жидкой воды примерно в 1000 раз больше, чем плотность газообразной воды при нормальных условиях.

3. А что же там по вашей ссылке? Вроде у них тоже получилось 305 грамм.

diver12
#51148 2022-09-01 14:14 GMT
#51146 zam :
#51144 diver12 :

Решил просчитать массу воды по формуле идеального газа. 

1. Следует обращаться на «вы».

2. По уравнению состояния идеального газа я нашёл количество молей газа в начальном и в конечном состоянии: \(n_1= \frac {p_1V}{RT_1}, \; n_2= \frac {p_2V}{RT_2}\) .

Получилось, что \(n_2 > n_1\) . Откуда взялись лишние моли? Ясно откуда. Это жидкая вода (капельки тумана) превратилась в газообразную воду.

Таким образом, масса жидкой воды в кубометре воздуха с туманом равна \(m=(n_2-n_1)M_{H_2O}=\frac{V}{R}( \frac{p_1}{T_1} — \frac{p_2}{T_2})M_{H_2O}\) . Вот и всё.

Объёмом жидкой воды пренебрегаем, потому что плотность жидкой воды примерно в 1000 раз больше, чем плотность газообразной воды при нормальных условиях.

3. А что же там по вашей ссылке? Вроде у них тоже получилось 305 грамм.

По формуле идеального газа ищешь массу воды. Сездым Зяма.

zam
#51149 2022-09-01 14:18 GMT
#51148 diver12 :

По формуле идеального газа ищешь массу воды. Сездым Зяма.

Пожалуй, я вам запрещу покидать вольер для павианов. По причине вопиющей глупости и хамства.

Там вам будет гораздо уютнее, в компании товарищей по разуму.

givigudze
#51166 2022-09-01 16:34 GMT

А чем отличается состояние когда появились капельки воды на стенках, от  парового равновесного состояния, в плане pv=knRT ? 

Может как-то через точку россы считается ?

zam
#51179 2022-09-01 18:24 GMT
#51166 givigudze :

А чем отличается состояние когда появились капельки воды на стенках, от  парового равновесного состояния, в плане pv=knRT ? 

Ничем. А что это у вас за буковка «k» в уравнении состояния идеального газа? Не кажется ли вам, что она там лишняя?

Может как-то через точку россы считается ?

Что считается? Точка росы — это пара чисел (температура, давление), при которой парциальное давление водяного пара равно давлению насыщенного водяного пара. В нашей задаче точка росы — это (82°C, 180 кПа).  По этим данным можете посчитать относительную влажность воздуха. Но нас про это не спрашвают.

givigudze
#51293 2022-09-03 06:52 GMT

Если мы знаем относительную влажность — то можно посчитать сколько в кубометре воздуха, а сколько воды.