Определите объем, занимаемый паром, при котором выпадет роса. При температуре t = 50 °C плотность насыщенного водяного пара ρ = 83 г/м3

Газ изотермически сжимают в цилиндре, в котором находится
водяной пар массой m =10 г при температуре t = 50 °C. Определи-
те объем, занимаемый паром, при котором выпадет роса. При
температуре t = 50 °C плотность насыщенного водяного пара
ρ =83 г/м3

Для решения этой задачи будем использовать следующие формулы:

1. Уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT

2. Масса газа:
m = nM

Где:
— P — давление (неизвестно)
— V — объем (неизвестно)
— n — количество вещества (в молях)
— R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
— T — абсолютная температура (50°C + 273,15 = 323,15 К)
— m — масса газа (10 г = 0,01 кг)
— M — молярная масса газа (18,02 г/моль = 0,01802 кг/моль)

Находим количество вещества:
n = m/M = 0,01 кг / 0,01802 кг/моль = 0,5545 моль

При выпадении росы, давление насыщенного пара равно давлению в системе. Из уравнения состояния находим:

PV = nRT
P = nRT/V

Плотность насыщенного водяного пара при 50°C равна 83 г/м³ = 0,083 кг/м³.
Масса пара m = 0,01 кг. Объем пара V = m/ρ = 0,01 кг / 0,083 кг/м³ = 0,1205 м³.

Таким образом, объем, занимаемый водяным паром массой 10 г при температуре 50°C, при котором выпадет роса, составляет 0,1205 м³.