Закрытый сосуд объёмом V1 = 0,8 м3 содержит воду массой m = 0,75 кг. Сосуд нагрели до температуры t = 100 °С. На сколько следует изменить объём сосуда, чтобы в нём содержался только насыщенный пар? Давление насыщенного пара определяется по таблице, которая расположена ниже. Как работать с таблицей, рассказано выше и отмечено красным цветом.

Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Для начала, нам нужно понять, что такое насыщенный пар. Насыщенный пар - это пар, который находится в равновесии с жидкостью при определенной температуре и давлении. В данной задаче нам уже дано значение температуры - 100 °С. Наша задача - найти объем сосуда, при котором в нем будет находиться только насыщенный пар.

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать таблицу с данными о насыщенном паре. В таблице указаны значения давления насыщенного пара при разных температурах. Используя эту таблицу, мы сможем найти давление насыщенного пара при температуре 100 °С.

Теперь перейдем к следующему этапу - найдем давление насыщенного пара при температуре 100 °С. По таблице, можно заметить, что при данной температуре давление насыщенного пара равно 1,01325 МПа. Запомним это значение, так как оно нам понадобится дальше.

Теперь мы можем перейти к расчету изменения объема сосуда. Найдем соотношение между объемом воды и массой воды. Из условия задачи указано, что масса воды равна 0,75 кг. Знаем, что плотность воды при 100 °С равна 997 кг/м3. Используя формулу плотности, можем найти объем воды:

V2 = m / p,
где V2 - объем воды, m - масса воды, p - плотность воды.

Подставим значения:

V2 = 0,75 кг / 997 кг/м3 = 0,000751 м3.

Теперь нам нужно найти объем сосуда с насыщенным паром. Объем сосуда с насыщенным паром будет равен сумме объема воды и объема пара. Поэтому:

V = V2 + V3,
где V - объем сосуда с насыщенным паром, V2 - объем воды, V3 - объем пара.

Мы уже вычислили значение V2, остается вычислить значение V3.

Для этого воспользуемся законом Клапейрона-Клаузиуса:

pV = mRT,
где p - давление насыщенного пара, V - объем пара, m - масса пара, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Мы знаем значения давления насыщенного пара (1,01325 МПа), массы пара (так как массу воды мы уже нашли - 0,75 кг, то знаем, что масса пара будет равна массе воды, так как насыщенный пар образуется из воды). Значение универсальной газовой постоянной R = 8,314 Дж/(моль*К). Теперь нам нужно найти значение температуры. В условии задачи указано, что температура равна 100 °C, но для последующих расчетов, нам нужно перевести ее в Кельвины:

T(K) = t(°C) + 273,15 = 100 °C + 273,15 = 373,15 К.

Теперь можем подставить все значения в формулу и найти объем пара:

pV = mRT,
1,01325 МПа * V3 = 0,75 кг * 8,314 Дж/(моль*К) * 373,15 К.

Для удобства расчета, переведем значения давления и масы пара:

1,01325 МПа = 101,325 кПа,
0,75 кг = 750 г.

Теперь подставим значения и решим уравнение:

101,325 кПа * V3 = 750 г * 8,314 Дж/(моль*К) * 373,15 К,
V3 = (750 г * 8,314 Дж/(моль*К) * 373,15 К) / 101,325 кПа.

После выполнения всех вычислений, мы получаем значение V3 - объема пара равным 2,07 м3.

Теперь, чтобы найти итоговый объем сосуда с насыщенным паром, просто сложим значения V2 и V3:

V = V2 + V3,
V = 0,000751 м3 + 2,07 м3,

Таким образом, чтобы в сосуде находился только насыщенный пар, его нужно изменить на объем 2,070751 м3.