Объяснение:
Дано:
m₁ = 20 г
M₁ = 4 г/моль - молярная масса гелия
m₂ = 10 г
M₂ = 20 г/моль - молярная масса неона
t = 27°C; T = 273 + 27 = 300 К
U - ?
И гелий, и неон - атомарные газы. Для них число степеней свободы
i = 3.
Найдем количество вещества.
Для гелия:
ν₁ = m₁/M₁ = 20 / 4 = 5 моль
Для неона:
ν₂ = m₂/M₁ = 10 / 20 = 0,5 моль
Внутренняя энергия гелия:
U₁ = (i/2)·v₁·R·T = (3/2)·5·8,31·300 ≈ 18 700 Дж
Внутренняя энергия неона:
U₂ = (i/2)·v₂·R·T = (3/2)·0,5·8,31·300 ≈ 1 900 Дж
Суммарная энергия:
U = U₁+U₂ = 18700 + 1900 ≈ 21 кДж
Дано:
p = 1,5 кПа = 1500 Па = 15*10² Па
T = 16 °C = 16 + 273 = 289 K
R = 8,31 Дж/(К*моль)
M(H2O) = 2 + 16 = 18 г/моль = 18*10^(-3) кг/моль
ρ - ?
Используем уравнение Менделеева-Клапейрона для состояния газа:
pV = (m/M)RT
Нам надо найти плотность водяного пара - именно это и является абсолютной влажностью. Выразим массу m как произведение плотности ρ и объёма V:
pV = (ρV/M)RT | : V
p = (ρ/M)RT = ρRT/M - выражаем плотность и находим значение:
ρ = pM/RT = 15*10²*18*10^(-3) / 8,31*289 = 270*10^(-1) / 2401,59 = 27 / 2401,59 = 9 / 800,53 - округлим 800,53 до 801 (на результаты не повлияет):
ρ = 9 / 801 = (9/8,01) * 10^(-3) = 1,12359... * 10^(-3) = 1,12 * 10^(-3) кг/м³ = 1,12 г/м³
ответ: 1,12 г/м³.
