ВсОШ 2025, РЭ, 11 класс, №3
Пар – насыщенный и не очень
Если открытый сосуд с жидким веществом поставить в помещении, в котором давление пара вещества меньше насыщенного Pнасыщ, то жидкость начнёт испаряться, а давление пара расти. Зависимость давления пара от времени описывается кинетическим уравнением Pнасыщ = Pнасыщ)e−kt где – константа скорости конденсации пара в жидкость.
Вопрос . Какой кинетический порядок имеет процесс конденсации пара в жидкость? Кратко поясните.
Кинетический порядок процесса.
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Вопрос 2. Постройте график зависимости давления пара от времени в процессе испарения жидкости. Отметьте на графике значения и Pнасыщ.
Ответ приведите в полном решении в конце задачи.
Вопрос . В закрытую комнату, в которой влажность равна %, поставили ведро с водой. Через часов влажность выросла до %.
а) Найдите константу скорости .
б) Через сколько часов влажность вырастет до %?
Константа k, ч⁻¹ (четыре знака после запятой).
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Время, ч (до десятых).
Вопрос . Вода из ведра полностью испарилась, и влажность в комнате стала равна %. Сколько граммов воды было в ведре? Объём комнаты , комнатная температура , давление насыщенных паров воды мм рт. ст., начальная влажность %.
Масса воды, г (до целых).
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Вопрос . Лабораторный стакан объёмом мл заполнили жидким углеводородом и взвесили, а затем накрыли стеклянным колпаком объёмом л. После установления равновесия давление под колпаком выросло на кПа при температуре . Колпак сняли, и стакан с жидкостью взвесили, его масса снизилась на г. Установите формулу . Подсказки. Влажность – это отношение / Pнасыщ для паров воды. атм = мм рт. ст. Указание. Все численные ответы в задаче должны быть подтверждены расчётами.
Формула .
Обоснование и расчёты приведите в полном решении.
Полное решение задачи.
Введите решение текстом и/или прикрепите фото или PDF.
Ответ
Решение
. – безразмерная величина, следовательно, константа скорости имеет размерность обратного времени, что свидетельствует о первом порядке.
. монотонно возрастает от , асимптотически приближаясь к Pнасыщ:
.
а) = 0.7Pнасыщ, = 0.8Pнасыщ. Подставим эти значения в кинетическое уравнение:
0.8Pнасыщ Pнасыщ = (0.7Pнасыщ Pнасыщ)e−k·10
б) = 0.7Pнасыщ, = 0.95Pнасыщ.
0.95Pнасыщ Pнасыщ = (0.7Pнасыщ Pнасыщ)e−0.0405·t
. Давление паров, созданное испарившейся жидкостью:
. Объём, занятый газом под колпаком, составляет л. n(X) = = = моль, M(X) = / = г/моль – пентан .