Harjutustund 3 Õhu niiskus (0)

Kodused ülesanded: 
 
1.  Õhu   relatiivne   niiskus  20  oC  juures  on  90%.  Kui  palju  tekib  õhu  jahtumisel  5  oC-ni 
kondensaati? 
 
Lahendus: 
Andmed tabelist:  
P küllastatud veeaur = 17,54mmHg (20 oC juures) 
 
 
 
P küllastatud veeaur = 6,54mmHg (5 oC juures) 
P
o
vee aur 20 C juures= 17,54mmHg*0,90 = 15,8mmHg. 
Veeauru osarõhu suhe üldrõhku on võrdne veeauru mahuga 100 mahuühikus õhus: 
 
V
o
veeaur 20 C juures = (PH2O*100)/Püld = (15,8mmHg*100)/760mmHg = 2,08% 
Teiste sõnadega 20 oC juures, 100L õhus on 2,08L veeauru või 20,8L veeauru 1m3 (1000L) 
õhu kohta. 
Arvutame vee auru ruumala normaaltingimustel: 
 
Kus   P0=760mmHg, V0=?, T0=273K. 
 
P1=760mmHg, V1=20,8L/1m3, T1=(20+273)=293K 
 
V0=(760mmHg*20,8L/1m3*273K)/(760mmHg*293K) = 19,38L/1m3 
n(vee aur) = V/Vm = 19,38L/22,4L/mol = 0,865mol/1m3 
m(vee aur) = n*M = 0,865mol*18g/mol = 15,6g/1m3 (20 oC juures) 
 
P 
o
vee aur 5 C juures= 6,54mmHg  
Püld = 760mmHg 
 
1 
 
V
o
veeaur 5 C juures = (PH2O*100)/Püld = (6,54mmHg*100)/760mmHg = 0,86% 
Teiste  sõnadega  20  oC  juures,  100L  õhus  on  0,86L  veeauru  või  8,6L  veeauru  1m3  (1000L) 
õhu kohta. 
Arvutame vee auru ruumala normaaltingimustel: 
 
Kus   P0=760mmHg, V0=?, T0=273K. 
 
P1=760mmHg, V1=8,6L/1m3, T1=(5+273)=278K 
 
V0=(760mmHg*8,6L/1m3*273K)/(760mmHg*278K) = 8,45L/1m3 
n(vee aur) = V/Vm = 8,45L/22,4L/mol = 0,377mol/1m3 
m(vee aur) = n*M = 0,377mol*18g/mol = 6,8g/1m3 (5 oC juures) 
 
Seega kondenseerub igast õhu kuupmeetrist: 15,6g - 6,8g = 8,8g vett. 
 
 
2.  Õhu  relatiivne  niiskus  26  oC  juures  on  80%.  Kui  palju  kondensaati  moodustub  õhu 
komprimeerimisel rõhuni 12 atm? 
 
Lahendus: 
Andmed tabelist:  
P küllastatud veeaur = 23,76mmHg (26 oC juures) 
P
o
vee aur 26 C juures= 23,76mmHg*0,80 = 19,0mmHg. 
Rõhu P=12atm juures on Pvee aur komprimeerimisel= 19,0mmHg*12atm = 228mmHg. 
Gaasilise   olekusse  jääb  12  atmosfääri  üldrõhu  korral  veeauru  kogus,  mis  annab  osarõhu 
23,76mmHg (mis küllastatud veeauru rõhk 26 oC juures). 
Seega  veeldub aur, mis omaks rõhku: 228mmHg – 23,76mmHg = 204,24mmHg. 
Siit arvutatakse veeauru maht 100 liitris õhus, milline on rõhu all 12atm: 
 
2 
 
Kus PH2O=204,24mmHg, Püld=12atm*760mmHg/1atm=9120mmHg. 
V
o
veeaur 26 C juures = (PH2O*100)/Püld = (204,24mmHg*100)/9120mmHg = 2,24%. 
Teiste  sõnadega  26  oC  juures  veeauru  maht  on  2,24L  100L-s  õhus  või  22,4L  veeauru  1m3 
(1000L) õhu kohta. 
Arvutame vee auru ruumala normaaltingimustel: 
 
Kus   P0=1atm, V0=?, T0=273K. 
 
P1=12atm, V1=22,4L/1m3, T1=(26+273)=299K 
 
V0=(12atm*22,4L/1m3*273K)/(1atm*299K) = 245,4L/1m3 
n(vee aur) = V/Vm = 245,4L/22,4L/mol = 10,96mol/1m3 
m(vee aur) = n*M = 10,96mol*18g/mol = 197g/1m3. 
Seega moodustub igas suruõhu (12atm) kuupmeetris 197g kondensaati. 
 
 
 
 
3. Leida 30%-lise H3PO4 (ρ=1,32g/cm3) lahuse molaarne kontsentratsioon. 
 
Lahendus: 
Võtame 1L = 1000 cm3 H3PO4 lahuse, siis 
m(H3PO4)30% lahus = ρ*V = 1,32g/cm3*1000cm3 = 1320g 
m(H3PO4) = 1320g*0,3 = 396g 
n(H3PO4) = 396g/98g/mol = 4,04mol 
c(H3PO4) = n/V = 4,04mol/1L = 4,04mol/L = 4,04M 
 
 
3 
4. Kui palju tahket NaOH (85%-lise NaOH sisaldusega) on vaja: 
a) 8 liitri 4%-lise lahuse valmistamiseks, ρ=1,04g/cm3. 
b) 12 kg 0,1M lahuse valmistamiseks, ρ=1,003g/cm3. 
 
Lahendus: 
a) m(NaOH)4% lahus = ρ*V = 1,04g/cm3*8000cm3 = 8320g 
m(NaOH) = 8320g*0,04 = 332,8g 
m(NaOH)85% NaOH sisaldusega = 332,8g/0,8 = 416g 
 
b) V(NaOH)0,1M lahus = m/ρ = 12000g/1,003g/cm3 = 11964cm3. 
n(NaOH) = c*V = 0,1M*11,964L = 1,196mol 
m(NaOH) = n*M = 1,196mol*40g/mol = 47,9g 
m(NaOH)85% NaOH sisaldusega = 47,9g/0,8 = 59,8g 
 
 
5. Mitu liitrit gaasilist vesinikkloriidi HCl (n.t.) on vaja: 
a) 30 liitri 5%-lise lahuse ρ=1,02g/cm3 valmistamiseks 
b) 80 liitri 0,4M lahuse valmistamiseks 
 
Lahendus: 
a) m(HCl)5% lahus = ρ*V = 1,02g/cm3*30000cm3 = 30600g 
m(HCl) = 30600g*0,05 =1530g 
n(HCl) = m/M = 1530g/36,5g/mol = 41,9mol 
V(HCl) = n*Vm = 41,9mol*22,4L/mol = 939L 
 
b) n(HCl) = c*V = 0,4mol/L*80L = 32mol 
V(HCl) = n*Vm = 32mol*22,4L/mol = 717L 
 
 
6. Kui palju vett on vaja välja aurutada 300 liitrist 1,5%-lisest suhkru lahusest (ρ=1,008g/cm3) 
30%-lise lahuse (ρ=1,25g/cm3) saamiseks? 
 
Lahendus: 
m(suhkru 1,5%-line lahus) = ρ*V = ρ=1,008g/cm3*300000cm3 = 302400g 
 
4 
m(suhkur) = 302400g*0,015 = 4536g 
m(suhkru 30%-line lahus) = 4536g/0,3 = 15120g 
m(H2O) = 302400g - 15120g = 287280g = 287kg = 287L 
 
 
7. Mitu liitrit gaasilist HCl (n.t.) ja vett on vaja 8 dm3 2M vesilahuse (ρ=1,06g/cm3) 
valmistamiseks? 
 
Lahendus: 
n(HCl) = c*V = 2mol/L*8L = 16mol 
V(HCl) = n*Vm = 16mol*22,4L/mol = 358L 
m(HCl)2M lahus = ρ*V = 1,06g/cm3*8000cm3 = 8480g 
m(HCl) = n*M = 16mol*36,5g/mol = 584g 
m(H2O) = 8480g – 584g = 7896g 
 
8. Arvutada 60%-lise väävelhappelahuse (ρ=1,50g/cm3) molaarsus . 
 
Lahendus: 
Võtame 1L = 1000 cm3 H2SO4 lahuse, siis 
m(H2SO4)60% lahus = ρ*V = 1,50g/cm3*1000cm3 = 1500g 
m(H2SO4) = 1500g*0,6 = 900g 
n(H2SO4) = 900g/98g/mol = 9,18mol 
c(H2SO4) = n/V = 9,18mol/1L = 9,18mol/L = 9,18M 
 
 
 
 
5