Вода полностью заполняет сосуд V=1 л. Температура воды t=27°C. Оценить давление, которое могло бы установиться, если бы исчезли силы взаимодействия между молекулами воды.
Давление, которое могло бы установиться в сосуде при идеальной газовой модели для жидкости, можно вычислить с помощью уравнения состояния идеального газа:
P = nRT/V,
где P - давление, n - количество вещества (моли), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах), V - объем.
Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Так как вода - это молекулярное вещество, в ней нет отдельных молекул, а есть молекулы, связанные друг с другом силами взаимодействия. Если бы эти силы взаимодействия исчезли и вода вела себя как идеальный газ, то n = m/M, где m - масса воды и M - молярная масса воды.
Молярная масса воды M = 18 г/моль.
m = V*d, где d - плотность воды, для воды при t = 27°C: d = 997 кг/м³.
V = 1 л = 0.001 м³.
Тогда m = 0.001*997 = 0.997 кг.
n = 0.997/18 = 0.055 mol.
Подставим все значения в уравнение:
P = 0.055 8.314 300 / 0.001 = 13082 Па = 13 кПа.
Таким образом, если бы исчезли силы взаимодействия между молекулами воды, давление в сосуде составило бы приблизительно 13 кПа.
Давление, которое могло бы установиться в сосуде при идеальной газовой модели для жидкости, можно вычислить с помощью уравнения состояния идеального газа:
P = nRT/V,
где P - давление, n - количество вещества (моли), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах), V - объем.
Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
T = t + 273 = 27 + 273 = 300 K.
Так как вода - это молекулярное вещество, в ней нет отдельных молекул, а есть молекулы, связанные друг с другом силами взаимодействия. Если бы эти силы взаимодействия исчезли и вода вела себя как идеальный газ, то n = m/M, где m - масса воды и M - молярная масса воды.
Молярная масса воды M = 18 г/моль.
m = V*d, где d - плотность воды, для воды при t = 27°C: d = 997 кг/м³.
V = 1 л = 0.001 м³.
Тогда m = 0.001*997 = 0.997 кг.
n = 0.997/18 = 0.055 mol.
Подставим все значения в уравнение:
P = 0.055 8.314 300 / 0.001 = 13082 Па = 13 кПа.
Таким образом, если бы исчезли силы взаимодействия между молекулами воды, давление в сосуде составило бы приблизительно 13 кПа.