Закрытом сосуде находится 2 г водяного пара под давлением 50 кПа и при температуре 100 ºС. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 4 раза. Найдите массу образовавшейся при этом воды

P₁ = 50 кПа = 50 000 Па;

Т = 100^о С = 373 К

n1 (H₂O) = m1 (H₂O) / M (H₂O) = 2 / 18 = 0,111 моль;

С помощью закона Менделеева-Клапейрона найдем исходный объем сосуда:

V1 = n1 (H₂O) * R * T / P₁ = (0,111 * 8,314 * 373) / 50000 = 0,00689 м³;

V₂ = V₁ / 4 = 0,00689 / 4 = 0,00172 м³;

После сжатия давление в сосуде составит 1 атмосферу (101325 Па), избыток воды сконденсируется. Найдем количество вещества воды в паровой фазе:

n2 (H₂O) = (P₂ * V₂) / (R * T) = (101325 * 0,00172) / (8,314 * 373) = 0,056 моль;

n (жидкой воды) = n₁ (H₂O) - n₂ (H₂O) = 0,111 - 0,056 = 0,055 моль;

m (жидкой воды) = 0,055 * 18 = 0,99 г.

Ответ: m (жидкой воды) = 0,99 г.