Сколько воды нужно чтоб заполнитьемкость под давлением паром

[Ostapich]

Добрый день коллеги!
Суть проблемы такая:
На работе есть лабораторный химический реактор и только купили промышленный.
Лабораторный на $300$ мл воды, а промышленный на $300$ литров.
В нем я варю определенную смесь, где очень важна пропорция сухих и воды.
На данном этапе мне нужно перенести рецептуры с лабораторного на промышленный, но я столкнулся с проблемой.
Лабораторный я загружал по полной, т.е. заливал в него $300$ мл. А на промышленном, не очень выгодно делать эксперименты на полную загрузку. Поэтому я хотел бы его загрузить по минимуму, где то $30$ литров.
Но тогда у нас будет $270$ литров свободного пространства и вода испариться и соотношение сухих-воды будет другой.
Забыл сказать, реактор работает под давлением, поэтому пар ни куда не уходит.
Мое решение: нужно долить воды в смесь, например у нас $40$ % сухих и $60$ воды. Мы доливаем столько, сколько занимает пар на $270$ литров, например +$15$. У нас получается $75$ воды, $15$ испарившись , оставляет нужное соотношение.

Только вопрос, как это посчитать?
Температура в реакторе от $100$ до $130$ градусов. Из за этого разное давление в реакторе ($1-3$ атм).
Короче , вопрос, как подсчитать, сколько нужно добавить воды, чтобы она заняла $270$ литров свободного пространства в реакторе , а в самой смеси, соотношение сухих и воды осталось таким же , как если бы я загружал реактор на все $300$.
Итого какие данные есть:
Температура - $100$ - $130$ градусов C.
Объем свободного пространства - $270$ литров.
Давление - $1$-$2$ атм.
Мой взор смотрит на эту таблицу:http://vsevtempe.spb.ru/tehnicheskaya_informatsiya/svoystva_para/
Как я понимаю, $270$ литров пара, это $0,27$ куб. метров.
Далее мы берем коэффициент из таблицы (Уд.объем пара м3/кг) например при температуре $120$ градусов - $0,8854$.
Удельный объем из википедии:

$\frac{1}{p}= \frac{dV}{dM}$
$dV=dM\cdot 0,8854$
$dM = \frac{0,27}{ 0,8854}= 0,3$ кг.

А если отталкиваться от этого решения: http://easyfizika.ru/zadachi/molekulyarnaya-fizika/najti-massu-vodyanogo-para-soderzhashhegosya-v-sportivnom-zale-obemom-1100-m3/
то вообще получается $0,23$ кг......
По любому не правильно, но все же я попытался)
Заранее спасибо!

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неинформативный заголовок;
- отсутствуют собственные содержательные попытки решения задачи.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»

[rockclimber]

Ostapich в сообщении #1350229 писал(а):

По любому не правильно

А почему, собственно, вы так думаете? Плотности газов примерно на три порядка отличаются от плотностей твердых тел, у вас примерно столько и получилось. Если и промазали, точно не в сто раз, и даже не в десять.
Расчет по уравнению Менделеева-Клапейрона тоже дает $0,3$ килограмма, так что, думаю, все правильно.

Ostapich в сообщении #1350229 писал(а):

Далее мы берем коэффициент из таблицы (Уд.объем пара м3/кг)

Проще взять плотность. С удельным объемом можно перепутать, что на что делить, а плотность нужно умножать на объем, там перепутать намного сложнее.

[Ostapich]

Приветствую товарищи!
Проверьте рассчеты исходя из формулы Менделеева-Клапейрона:
$p\cdotV = \frac{m}{M}\cdot R \cdot T$
при условиях:
Давление - $2$ атм.
Температура - $120$ градусов.
Объем - $270$ литров.

$202650Pa \cdot 0,27 m^{3} = \frac{m}{18,01528 \frac {g}{mol}}\cdot 8,3144598\frac {J}{mol\cdot K}\cdot 393,15 K;$

$54715,5 J = \frac{m}{18,01528 \frac {g}{mol}} \cdot 3268,82987037\frac {J}{mol};$

$m= \frac{54715,5 J\cdot 18,01528\frac {g}{mol}}{3268,82987037\frac {J}{mol}} = 301,549g;$

Ответ: Объем на 270 литров заполнит паром 301,549 грамм воды.

[DimaM]

Ostapich в сообщении #1351054 писал(а):

301,549

Слишком много значащих цифр.

[Ostapich]

DimaM в сообщении #1351057 писал(а):

Ostapich в сообщении #1351054 писал(а):

301,549

Слишком много значащих цифр.

Хотел как лучше, получилось как всегда)
Просто я не математик и не физик( в институте удавчик был стабильный), просто прошу подтвердить правильность моих вычислений)
Округлить конечно надо).
Просто мне под разные данные эту формулу использовать, если все правильно то было бы замечательно)

[Xey]

Ostapich в сообщении #1350229 писал(а):

сколько нужно добавить воды, чтобы она заняла $270$ литров свободного пространства в реакторе

Ostapich в сообщении #1351054 писал(а):

Объем на 270 литров заполнит паром 301,549 грамм воды.

Так будет, если объем предварительно вакуумировать.
А сколько грамм пара поместится в этот объем при наличии в нем воздуха (при нормальных условиях) ?

[EUgeneUS]

Xey в сообщении #1351076 писал(а):

А сколько грамм пара поместится в этот объем при наличии в нем воздуха (при нормальных условиях) ?

1. При заданной температуре столько и будет там пара.
2. Дополнительный воздух даст добавку к давлению. Но если лабораторный бульбулятор ТС заливает не под завязку, а оставляет некоторый пузырик воздуха, то зависимость $P(T)$ в промышленном будет практически такая же, как в лабораторном.
3. Интересен вопрос в чуть другой формулировке: если 270 литров до нагрева заполнено воздухом, то сколько там водяного пара уже имеется из этих 300 грамм.

[Ostapich]

EUgeneUS в сообщении #1351081 писал(а):

Xey в сообщении #1351076 писал(а):

А сколько грамм пара поместится в этот объем при наличии в нем воздуха (при нормальных условиях) ?

1. При заданной температуре столько и будет там пара.
2. Дополнительный воздух даст добавку к давлению. Но если лабораторный бульбулятор ТС заливает не под завязку, а оставляет некоторый пузырик воздуха, то зависимость $P(T)$ в промышленном будет практически такая же, как в лабораторном.
3. Интересен вопрос в чуть другой формулировке: если 270 литров до нагрева заполнено воздухом, то сколько там водяного пара уже имеется из этих 300 грамм.

Т.е. нужно еще учитывать влажность воздуха?

[rockclimber]

Ostapich в сообщении #1351101 писал(а):

Т.е. нужно еще учитывать влажность воздуха?

Теоретически да, но на практике там совсем копейки получатся. Сравните давление насыщенных паров в вашей табличке при 25 градусах и при 120.

[EUgeneUS]

rockclimber
Давление-то, может и копеечки, но надо смотреть плотность (может оказаться "хорошая прибавка к пенсии").
UPD: у меня получилось при 100% влажности - 6 грамм, то есть 2% от 300 грамм.
ТС виднее - значимо или нет

[Theoristos]

Справочников со свойствами воды дофига, сам пользуюсь таким: http://thermalinfo.ru/spravochniki-skac ... zhidkostej
Всё упирается в то - нужна ли фактически такая точность.

Сливать, гм, продукт, без потери герметичности можно? Добавлять можно? Уровень в сосуде определять можно?

[Ostapich]

Theoristos в сообщении #1351343 писал(а):

Справочников со свойствами воды дофига, сам пользуюсь таким: http://thermalinfo.ru/spravochniki-skac ... zhidkostej
Всё упирается в то - нужна ли фактически такая точность.

Сливать, гм, продукт, без потери герметичности можно? Добавлять можно? Уровень в сосуде определять можно?

Сосуд как черный ящик в этом плане, есть только небольшое смотровое окно.
Да я не думаю что такая точность нужна, на время эти данные устроят.
Спасибо большое за литературу!