Задача по МКТ, термодинамике №11

Воздух в комнате объемом        3 V = 50 м  имеет температуру      ∘ t= 27 C  и относительную влажность φ1  = 20%  . Сколько времени       τ  должен работать увлажнитель воздуха, распыляющий воду c производительностью μ = 2  кг/ч, чтобы относительная влажность в комнате повысилась до φ2 = 80%  ? Давление насыщенных паров воды при t= 27∘C  равно pн.п. = 3665  Па.

Переведем градусы Цельсия в Кельвины:  ∘ 27 C = 300  К
Парциальное давление водяного пара при относительной влажности φ1  равно:

p1 = φ1pн.п.

Из уравнения Менделеева – Клапейрона:

      m p1V = M-1RT

где p1  — давление газа при температуре t= 27∘C  , V  — объем газа, m1  — масса газа при температуре t= 27∘C  , M  — молярная масса водяных паров, R  — универсальная газовая постоянная, а T  — температура газа в Кельвинах.
Находим начальную массу пара, содержащегося в комнате:

     φ1pн.п.MV-- m1 =    RT     (1)

Аналогично при относительной влажности φ2  масса пара равна:

m2 = φ2pн.п.MV-- (2)         RT

Δm  = m2 − m1 = τμ (3)

Выразим из (3) время τ  и подставим (1), (2):

τ = m2−-m1-= (φ2−-φ1)pн.п.MV--        μ           μRT

   0,6⋅3665 П а⋅18⋅10−3 кг/моль⋅50 м3 ⋅3600 с τ =------2-кг⋅8,31-Дж/-(моль⋅К)⋅300 К------≈ 1428 с

Оцените статью
Я решу все!