43. ДАВЛЕНИЕ ПАРА

(Задачи рекомендуется решать по порядку)

Давлением пара летучей жидкости называется давле­ние, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром при данной температуре. Величина эта за­висит от температуры и не зависит от давления других газов в смеси.

ЗАДАЧИ

Давление насыщенных паров воды при 21,3° С равно 19 мм рт. ст.

а) Какое количество воды содержится в 1 л насыщенного водяными парами газа при такой температуре и нор­мальном атмосферном давлении?

б) Тот же эксперимент был повторен при давлении 2 атм. Какое количество воды содержится в этом случае в 1 л газовой смеси и каково при этом парциальное дав­ление паров воды?

в) В третий раз эксперимент был поставлен следую­щим образом: из газовой смеси, находившейся в кон­такте с водой при давлении 1 атм, был взят 1 л газа, ко­торый затем при температуре 24,3° С был подвергнут
давлению в 2 атм, т. е. сжат до 0,5 л. Какое количество паров воды будет содержаться в этом объеме газовой смеси и каково их парциальное давление?

г) Предыдущий эксперимент был повторен с той раз­ницей, что, вместо того чтобы сжимать газ, ему позволили изотермически расшириться до объема 2 л. Какова при этом будет масса паров воды и их парциальное дав­ление в этом объеме?

Ответ 43. Давление пара а) 18,6 мг. б) 18,6 мг; парциальное давление 19,0 мм рт. ст. в) 9,3 мг; остальные 9,3 мг конденсировались, т. е. перешли в жидкое состояние; парциальное давление остается равным 19,0 мм рт. ст. г) 18,6 мг; парциальное давление равно 9,5 мм рт. ст.

44. ВЛАЖНОСТЬ

(Задачи рекомендуется решать по порядку)

Относительной влажностью газа называется выражен­ное в процентах отношение массы фактически содержа­щихся в нем паров воды к той массе водяного пара, ко­торая содержалась бы в том же объеме газа при той же температуре в случае полного насыщения. Дефицитом влажности называется разность между упругостью (пар­циальным давлением) насыщенных паров воды при дан­ной температуре и фактической упругостью паров в ис­следуемом газе.

ЗАДАЧИ

10 л воздуха массой 12,1 г медленно пропускались при температуре 18° С и давлении 1 атм над некоторым количеством хлористого кальция, в результате чего масса последнего увеличилась на 0,099 г.

а) Какова была упругость паров воды во влажном воздухе?

б) Какова была его относительная влажность?

в) Каков был дефицит влажности? (Давление насы­щенных паров воды при разных температурах см. в табл. 23.)

г) Допустим, что некое млекопитающее ежедневно вдыхает 10000 л такого воздуха, а выдыхает воздух, насыщенный парами воды при температуре 37° С. Какое количество воды выводится таким способом ежедневно из организма этого млекопитающего?

Ответ 44. Влажность а) 9,98 мм рт. ст. б) 64,4%. в) 5,50 мм рт. ст. г) 368 г (выдыхаетсял воздуха при 37° С, содержащих 467 г воды, а вдыхаетсял при температуре 18° С. содержащих 99 г воды).

45. ДАВЛЕНИЕ ПАРА В ПУЗЫРЬКАХ

(Задачи рекомендуется решать по порядку)

ЗАДАЧИ

Можно считать, что пузырьки газа в кишечнике мле­копитающих насыщены парами воды при температуре 37° С.

а) Какая часть давления в пузырьках обусловлена давлением водяных паров?

б) Какую долю общего числа молекул газа в пузырьке составляют молекулы воды?

в) Какой процент от общей массы газа в пузырьках составляет масса паров воды?

г) Какую долго объема в пузырьке занимают пары воды?

д) Когда газ выходит наружу, его температура падает до 13,7° С. Какая часть воды перейдет при этом в жидкое состояние? Молекулярную массу остальных газов можно считать равной 40, давление - равным 1 атм.

Ответ 45. Давление пара в пузырьках а) 0,062. б) 0,062. в) 2,89%. г) Каждый газ занимает весь объем целиком, д) 0,73, если пузырьки не лопаются; если же они лопаются, то, вероятно, лишь очень малая их часть.

Таблица 23

ДАВЛЕНИЕ ПАРОВ ВОДЫ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Температура,

Давление пара, мм рт. ст.

Температура, °С

Давление пара, мм рг. от.

0

4,579

30

31,82

1

4.929

31

33,69

2

5,294

32

35.66

3

5,685

33

37,73

4

6,101

34

39,90

5

6,543

35

42,17

6

7,013

36

44,56

7

7,513

37

47,07

8

8,045

38

49,69

9

8,609

39

52,44

10

9,209

40

55,32

11

9,844

41

58,34

12

10,52

42

61,50

13

11,23

43

64,80

14

11,99

44

68,28

15

12,79

45

71,88

16

13,63

46

75,65

17

14,53

47

79,60

18

15,48

48

83,71

19

16,48

49

88,02

20

17,53

50

92,51

21

18,65

51

97,20

22

19,83

52

102,1

23

21,07

53

107.2

24

22,38

54

112,5

25

23,76

60

149,4

26

25,21

70

233,7

27

26,74

80

355,1

28

28,35

90

525,8 ;

29

30,04

100

760,0

760 мм рт. ст. = 10,3 м вод. ст.= 1 атм = 101375Па ≈ 105 Па