Составители:
Рубрика:
Задача 2. Во влажном воздухе образуется туман при 270,8 К. Коэффици-
ент перенасыщения p/p
s
= 4,21. Рассчитайте критический размер ядер кон-
денсации и число молекул, содержащихся в них. Поверхностное натяже-
ние воды
σ
= 74 мДж/м
2
, мольный объем воды V
М
= 18 ⋅ 10
-6
м
3
/моль.
Решение. Радиус равновесного зародыша r в зависи от пересыщения
системы определяется по уравнению Кельвина
()
.
2
/ln
rTR
V
pp
M
s
σ
=
Отсюда
()
нмм
ppTR
V
r
s
M
824,01024,8
21,4ln8,27031,8
101810742
/ln
2
10
63
=⋅=
⋅⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
==
−
−−
σ
Вычислив радиус зародыша, можно определить объем ядра конденсации
V
яд
= 4/3
π
r
3
. Зная V
яд
, можно определить, какую долю этот объем состав-
ляет от мольного объема (V
яд
/ V
М
), а умножив на число Авогадро N
A
, узна-
ем сколько молекул входит в состав одного такого ядра. Таким образом,
число молекул n в одном зародыше составит:
(
)
.78
10183
1002,61024,814,34
3/4
6
23
3
10
3
=
⋅⋅
⋅⋅⋅⋅⋅
=
⋅
==
−
−
М
A
A
М
яд
V
Nr
N
V
V
n
π
В. Задачи для самостоятельного решения.
Задача 1. Рассчитайте давление насыщенных паров р над каплями воды
дисперсности 40 мкм
-1
при температуре 298 К. Давление паров воды над
плоской поверхностью при этой температуре составляет 2370 Па, плот-
ность воды 0,996 г/см
3
, поверхностное натяжение 71,9 мДж/м
2
.
Ответ: 2580 Па.
Задача 2. Образование изморози наблюдается во влажном воздухе при
273 К и коэффициете пересыщения p/p
s
= 4,37. Рассчитайте минимальный
размер капель при конденсации и число молекул, их составляющих, ес-
ли поверхностное натяжение воды равно 73,8 мДж/м
2
, а мольный объем
V
M
= 18 ⋅ 10
-6
м
3
/моль.
Ответ : 0,794 мм; каждую зародышевую каплю составляет 70 молекул.
18
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
