Задача о трех состояниях воды

[Fantamas]

В одном сосуде у нас имеется вода в трех состояниях: лед, жидкость, пар. Давление составляет 6 Паскаль, температура 0,1 градусов Цельсия.

Вопрос: Что будет если в сосуд доставить немного тепла? Нужно описать все изменения.

[Boets]

чать льда растает.

[Fantamas]

Ну это само собой. Но здесь все намного сложнее.

Чем выше температура, тем больше объем газа. Но мы и плавим лед, а лед занимает больше места чем вода.

То есть нужно как-то сообразит как будет изменятся давление.

[Sovetnik]

1. Давление паров воды над льдом не 6, а 600 Па.

2. Это давление не изменится, пока не расплавится весь лед.

[Гость Ефим]

Ну это само собой. Но здесь все намного сложнее.

Чем выше температура, тем больше объем газа. Но мы и плавим лед, а лед занимает больше места чем вода.

То есть нужно как-то сообразит как будет изменятся давление.

Растает часть льда и испарится часть воды. Давление и температура не изменятся, а теплосодержание возрастёт за счет увеличения количества пара.

[Fantamas]

Растает часть льда и испарится часть воды. Давление и температура не изменятся, а теплосодержание возрастёт за счет увеличения количества пара.

А есть какие-то формулы какие это подтверждают? Потому что для мне это слишком сложно. Вить даже если мы просто дадим тепла к пару то давление увеличивается(простой эксперимент когда в чашку набираешь немного теплой поды, закрываешь ее ладонью и встраиваешь, то ладонью чувствуешь увеличение давления). Так вот, какая формула бы подтверждала что *Испарение нового пара + расширение того что был - лед который растаял = 0* ?

[Ramus]

В одном сосуде у нас имеется вода в трех состояниях: лед, жидкость, пар. Давление составляет 6 Паскаль, температура 0,1 градусов Цельсия.

Вопрос: Что будет если в сосуд доставить немного тепла? Нужно описать все изменения.

Температуры соответствующей 6 Па у меня в таблице нет, но температуре -40 °С соответствует давление насыщенных паров 18.9 Па.

Равновесное давление воды при 0.1 °С 617 Па, при 0 °С 611 Па. Температура плавления льда 0 °С. Следовательно температура и давление в сосуде не равновесные и будут изменяться со временем, даже без подвода тепла.

 

Будут идти следующие процессы: таяние льда, испарение воды.

В зависимости от сотношения воды, льда и объема сосуда может быть несколько вариантов:

1. Вся вода перейдет в лед и пар;

2. Вся вода перейдет в пар;

3. Останется жидкость и пар;

4. Останется лед, жидкость и пар и температура будет 0 °С, а давление будет равно давлению насыщенного пара при 0 °С.

Изменено 9 Декабря, 2012 в 07:29 пользователем Ramus

[Гость Ефим]

Температуры соответствующей 6 Па у меня в таблице нет, но температуре -40 °С соответствует давление насыщенных паров 18.9 Па.

Равновесное давление воды при 0.1 °С 617 Па, при 0 °С 611 Па. Температура плавления льда 0 °С. Следовательно температура и давление в сосуде не равновесные и будут изменяться со временем, даже без подвода тепла.

 

Будут идти следующие процессы: таяние льда, испарение воды.

В зависимости от сотношения воды, льда и объема сосуда может быть несколько вариантов:

1. Вся вода перейдет в лед и пар;

2. Вся вода перейдет в пар;

3. Останется жидкость и пар;

4. Останется лед, жидкость и пар и температура будет 0 °С, а давление будет равно давлению насыщенного пара при 0 °С.

Топикстартер, как мне кажется, имел в виду тройную точку воды (610 Па при 0.01С), но ошибся в числах. Иначе задача вообще не имеет смысла.

[KRAB-XIMIK]

Я думаю, льда уже не будет. Подводим тепло - двигаемся по фазовой диаграмма вправо, значит лёд плавится, часть воды переходит в газ. Но так как повышается давление, то часть газа конденсируется. Как-то так

[Fantamas]

Да дело идет о тройной точке воды. Видимо ошибся когда переписывал задание.

Так значит что мы имеем:

Добавляем немного тепла и какие процессы происходят? Лед тает это однозначно, следовательно давление понижается. Увеличивается объем воды и количество пара. И от главный вопрос, будет ли количество нового компенсировать потерю давления из-за расплавленного льда? Или давление будет выше и часть пары конденсируется?