Как определить плотность насыщенного пара
- Как рассчитать плотность насыщенного пара?
- Что вам понадобится?
- Шаги для расчета плотности насыщенного пара
Как рассчитать плотность насыщенного пара?
Известно, что для насыщенного пара над жидкостью справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона. Это уравнение позволяет рассчитать плотность насыщенного пара, зная температуру. Плотность насыщенного пара увеличивается с повышением температуры и не зависит от объема жидкости.
Что вам понадобится?
Для расчета плотности насыщенного пара вам понадобятся следующие материалы:
- Бумага;
- Калькулятор;
- Ручка;
- Давление газа (из условия задачи или в таблице);
- Температура, при которой нужно определить плотность;
- Периодическая таблица Менделеева.
Шаги для расчета плотности насыщенного пара
1. Запишите на бумаге уравнение Менделеева-Клапейрона для идеальных газов: PV=(m/M)RT. Это уравнение можно использовать и для насыщенного пара, но только до тех пор, пока плотность газа не станет сравнимой с плотностью насыщенного пара. При сравнимых плотностях уравнение Менделеева-Клапейрона дает неверный результат, поэтому нужно использовать другие газовые законы для расчета плотности насыщенного пара.
2. Из уравнения Менделеева-Клапейрона выведите формулу для нахождения плотности насыщенного пара. Плотность насыщенного пара равна массе, деленной на объем. Таким образом, уравнение преобразуется к следующему виду: P = (p нас. пара/M)RT, где P - давление газа. Значение давления обычно дано в условии задачи или можно найти в таблице для заданной температуры. R - универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(К*моль).
3. Если вам известна температура в градусах Цельсия, переведите ее в градусы Кельвина (обозначается К) путем прибавления 273 к известной температуре. Абсолютный ноль по шкале Кельвина равен -273 градусам Цельсия.
4. Найдите молярную массу жидкости M. Ее можно рассчитать с помощью периодической таблицы Менделеева. Молярная масса вещества равна численно молекулярной массе. Найдите в таблице значения атомных масс всех элементов, содержащихся в веществе, и умножьте на количество соответствующих атомов в молекуле. Сумма полученных значений даст молекулярную массу вещества.
5. Подставьте все известные значения в формулу для плотности насыщенного пара. При подстановке давление P следует использовать в паскалях. Если давление дано в килопаскалях (кПа), умножьте его на 1000. Молярную массу M при подстановке переведите в килограммы на моль (разделите на 1000), так как в периодической таблице она указана в граммах на моль. С помощью калькулятора рассчитайте значение плотности насыщенного пара. Результат будет выражен в килограммах на кубический метр (кг/м³).