1. Определить плотность насыщенного водяного пара в воздухе при температуре 300 К. Давление насыщенного пара при этой температуре 3,56 кПа.

Решение:

Для решения задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа, применённое к водяному пару:

\( p = \rho R T \)

где:

• \( p \) — давление пара,
• \( \rho \) — плотность пара,
• \( R \) — удельная газовая постоянная для водяного пара,
• \( T \) — абсолютная температура.

Удельная газовая постоянная для водяного пара \( R = 461,5 \) Дж/(кг·К).

Из уравнения выразим плотность:

\( \rho = \frac{p}{R T} \)

Подставим значения:

\( p = 3,56 \) кПа \(= 3560 \) Па

\( T = 300 \) К

\( R = 461,5 \) Дж/(кг·К)

\[ \rho = \frac{3560 \text{ Па}}{461,5 \text{ Дж/(кг} · \text{К)} \cdot 300 \text{ К}}} \]

\[ \rho \approx \frac{3560}{138450} \approx 0,0257 \text{ кг/м}^3 \]

Ответ: Плотность насыщенного водяного пара составляет примерно 0,0257 кг/м³.