Давление влажного воздуха в сосуде
м. Добрынинская, ул. Большая
| Разность показаний сухого и влажного термометров | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| 10 | 100 | 88 | 76 | 65 | 54 | 44 | 34 | 24 | 14 |
| 11 | 100 | 88 | 77 | 66 | 56 | 46 | 36 | 26 | 17 |
| 12 | 100 | 89 | 78 | 68 | 57 | 48 | 38 | 29 | 20 |
| 13 | 100 | 89 | 79 | 69 | 59 | 49 | 40 | 31 | 23 |
| 14 | 100 | 90 | 79 | 70 | 60 | 51 | 42 | 33 | 25 |
| 15 | 100 | 90 | 80 | 71 | 61 | 52 | 44 | 36 | 27 |
| 16 | 100 | 90 | 81 | 71 | 62 | 54 | 45 | 37 | 30 |
| 17 | 100 | 90 | 81 | 72 | 64 | 55 | 47 | 39 | 32 |
| 18 | 100 | 91 | 82 | 73 | 64 | 56 | 48 | 41 | 34 |
| 19 | 100 | 91 | 82 | 74 | 65 | 58 | 50 | 43 | 35 |
| 20 | 100 | 91 | 83 | 74 | 66 | 59 | 51 | 44 | 37 |
| 21 | 100 | 91 | 83 | 75 | 67 | 60 | 52 | 46 | 39 |
| 22 | 100 | 92 | 83 | 76 | 68 | 61 | 54 | 47 | 40 |
| 23 | 100 | 92 | 84 | 76 | 69 | 61 | 55 | 48 | 42 |
| 24 | 100 | 92 | 84 | 77 | 69 | 62 | 56 | 49 | 43 |
| 25 | 100 | 92 | 84 | 77 | 70 | 63 | 57 | 50 | 44 |
Какой была относительная влажность воздуха в тот момент, когда проводилась съемка? (Ответ дайте в процентах.)
На рисунке видно, что сухой термометр показывает
а влажный — Следовательно, разность показаний сухого и влажного термометров составляет Находим в таблице пересечение соответствующих строки и столбца и получаем, что относительная влажность равна
Источник
Давление влажного воздуха в сосуде под поршнем при температуре 100
В сосуде, объём которого можно изменять при помощи поршня, находится воздух с относительной влажностью 50%. Поршень медленно вдвигают в сосуд при неизменной температуре. Во сколько раз уменьшится объём сосуда к моменту, когда водяной пар станет насыщенным?
Начальное давление воздуха под поршнем равно
Когда пар станет насыщенным, его давление станет равным давлению насыщенного пара Так как процесс изотермический (Т = const), то pV = const. Следовательно,
т. е. объём уменьшился в 2 раза.
В закрытом сосуде объёмом 5 литров находится влажный воздух при температуре 100 °С и давлении
Па. Относительная влажность воздуха равна 60 %.
Выберите два верных утверждения.
1) В этом сосуде парциальное давление паров воды больше парциального давления воздуха.
2) В этом сосуде парциальное давление паров воды меньше парциального давления воздуха.
3) В этом сосуде масса воздуха меньше массы паров воды.
4) В этом сосуде масса воздуха больше массы паров воды.
5) Если при неизменной температуре увеличить объём сосуда в 5 раз, то относительная влажность воздуха станет равна 100 %.
1. Неверно. Давление насыщенных паров воды при 100 °С равно нормальному атмосферному давлению = 10 5 Па. Найдём парциальное давление водяных паров:
откуда
Найдём также парциальное давление воздуха:
(закон Дальтона), откуда То есть парциальное давление воздуха больше парциального давления водяных паров.
2. Верно, см. пункт 1.
3. Неверно. Из уравнения Менделеева-Клайперона можно выразить массы воздуха и водяных паров. ##
4. Верно, см. пункт 3.
5. Неверно. Из закона Бойля-Мариотта
при , то есть если объём увеличивается, то давление должно уменьшаться, а значит и относительная влажность воздуха будет уменьшаться.
В закрытом сосуде объёмом 5 литров находится влажный воздух при температуре 100 °С и давлении
Па. Относительная влажность воздуха равна 60 %.
Выберите два верных утверждения.
1) В этом сосуде парциальное давление паров воды больше парциального давления воздуха.
2) В этом сосуде парциальное давление паров воды меньше парциального давления воздуха.
3) В этом сосуде масса воздуха больше массы паров воды.
4) В этом сосуде масса воздуха меньше массы паров воды.
5) Если при неизменной температуре увеличить объём сосуда в 6 раз, то относительная влажность воздуха станет равна 100 %.
1. Верно. Давление насыщенных паров воды при 100 °С равно нормальному атмосферному давлению = 10 5 Па. Найдём парциальное давление водяных паров:
откуда
Найдём также парциальное давление воздуха:
(закон Дальтона), откуда То есть парциальное давление воздуха меньше парциального давления водяных паров.
2. Неверно, см. расчёты пункта 1.
3. Верно. Из уравнения Менделеева-Клапейрона можно выразить массы воздуха и водяных паров. ##
4. Неверно, см. пункт 3.
5. Из закона Бойля-Мариотта
при , то есть если объём увеличивается, то давление должно уменьшаться, а значит и относительная влажность воздуха будет уменьшаться.
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объем сосуда за счет движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объем сосуда в 3 раза меньше начального. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.
1) При уменьшении объема сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса.
2) Давление пара в сосуде все время увеличивается.
3) В конечном и начальном состоянии масса пара в сосуде одинакова.
4) При уменьшении объема в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала равна 80%.
5) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.
После уменьшения объёма в 2 раза относительная влажность воздуха увеличилась в 2 раза и стала 80%. Когда объём стал в 2,5 раза меньше первоначального, относительная влажность достигла 100%, после чего водяные пары начинали конденсироваться на стенках. При дальнейшем уменьшении объёма давление водяных паров оставалось постоянным. В конечном состоянии не весь пар в сосуде сконденсировался.
Верны первое и четвёртое утверждения.
Почему ответ два является неверным, если давление увеличивается в процессе движения поршня в 3 раза?
Давление пара в сосуде увеличивается не всё время.
Конечное давление больше начального в 2,5 раза, а не 3.
Воздух в комнате состоит из смеси газов: водорода, кислорода, азота, водяных паров, углекислого газа и др. При тепловом равновесии у этих газов обязательно одинаковы
2) парциальные давления
3) концентрации молекул
При тепловом равновесии газов выравниваются их средние кинетические энергии теплового движения, а значит, и температуры.
На рисунке изображены: пунктирной линией — график зависимости давления
насыщенных паров воды от температуры и сплошной линией — процесс 1-2 изменения парциального давления паров воды.
По мере такого изменения парциального давления паров воды абсолютная влажность воздуха
4) может как увеличиваться, так и уменьшаться
Абсолютная влажность воздуха — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1
воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Водяной пар подчиняется уравнению состояния идеального газа: Из графика видно, что рассматриваемый процесс находится под кривой зависимости давления насыщенных паров от температуры, значит, пар в ходе процесса 1-2 остается ненасыщенным. Кроме того, из графика видно, что температура газа остается неизменной, а давление газа увеличивается. Следовательно, абсолютная влажность воздуха также увеличивается.
В сосуде под поршнем находится влажный воздух с относительной влажностью 60 % при постоянной температуре 100 °С. В начальном состоянии его давление составляет
Определите, во сколько k раз нужно уменьшить объём в сосуде, чтобы давление возросло в 3 раза?
Давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений воздуха
и водяного пара :
При температуре 100 °С давление насыщенных водяных паров равно
При уменьшении объёма в
раз парциальное давление воздуха по закону Бойля — Мариотта увеличивается в раз. У водяного пара при уменьшении объёма парциальное давление сначала увеличивается до тех пор, пока не достигнет давления насыщенных паров, после чего его парциальное давление будет оставаться постоянным, а часть пара сконденсируется (изменением объёма влажного воздуха из-за капелек воды можно пренебречь). Таким образом, в конечном состоянии
На рисунке изображены: пунктирной линией — график зависимости давления
насыщенных паров воды от температуры и сплошной линией — процесс 1-2 изменения парциального давления паров воды.
По мере такого изменения парциального давления паров воды абсолютная влажность воздуха
4) может как увеличиваться, так и уменьшаться
Абсолютная влажность воздуха — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1
воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Водяной пар подчиняется уравнению состояния идеального газа: Из графика видно, что в ходе процесса 1-2 температура газа остается неизменной, а давление газа уменьшается. Следовательно, абсолютная влажность воздуха также уменьшается.
почему уменьшается ? это зависит от давления ? ( зачем тогда формула ?)
— не изменяются, уменьшается, значит, уменьшается.
В цилиндре под поршнем при комнатной температуре t долгое время находится только вода и её пар. Масса жидкости в два раза больше массы пара. Первоначальное состояние системы показано точкой на pV-диаграмме. Медленно перемещая поршень, объём V под поршнем изотермически увеличивают от V до 6V. Постройте график зависимости давления p в цилиндре от объёма V на отрезке от V до 6V. Укажите, какими закономерностями вы при этом воспользовались.
1. На участке от
до давление под поршнем постоянно (давление насыщенного пара на изотерме). На участке от до давление под поршнем подчиняется закону Бойля — Мариотта.
На участке от
до график — горизонтальный отрезок прямой, на участке от до — фрагмент гиперболы (для экспертов: отсутствие названий не снижает оценку, названия помогают оценке графика, сделанного от руки).
2. В начальном состоянии над водой находится насыщенный водяной пар, так как за длительное время в системе установилось термодинамическое равновесие.
3. Пока в цилиндре остается вода, при медленном изотермическом расширении пар остается насыщенным. Поэтому график
будет графиком константы, т. е. отрезком горизонтальной прямой. Количество воды в цилиндре при этом убывает. При комнатной температуре концентрация молекул воды в насыщенном паре ничтожна по сравнению с концентрацией молекул воды в жидком агрегатном состоянии. Масса воды в два раза больше массы пара. Поэтому, во-первых, в начальном состоянии насыщенный пар занимает объём, практически равный Во-вторых, чтобы вся вода испарилась, нужно объём под поршнем увеличить ещё на Таким образом, горизонтальный отрезок описывает зависимость на участке от до
4. При
под поршнем уже нет жидкости, все молекулы воды образуют уже ненасыщенный водяной пар, который можно на изотерме описывать законом Бойля — Мариотта: т. е. Графиком этой зависимости служит гипербола. Таким образом, на участке от до зависимость изображается фрагментом гиперболы.
Источник
➤ Adblock
detector
Источник
Абитуриенту
В. С.
Виноградов,
МАИ (ТУ), г. Москва;
М. В.
Котельников,
МАИ (ТУ), г. Москва;
Г. Э.
Солохина,
МАИ (ТУ), г. Москва
Продолжение. См. № 11, 17/08
1.
Корабль идёт прямым курсом вдоль берега на расстоянии L = 3 км от него
со скоростью v. Когда расстояние между кораблём и пристанью (вдоль
берега) стало равным s = 4 км, ему вдогонку посылают катер, идущий со
скоростью u = 2v, который, двигаясь прямолинейно, догоняет корабль. Под
каким углом a к берегу шёл катер?
Решение
Выберем
систему отсчёта, связанную с Землёй, как показано на рисунке. Условием
встречи катера и корабля является равенство их координат в некоторый
момент времени:
Запишем законы движения катера:и корабля:
Учитывая, что, по условию
задачи, u = 2v, получаем:
Исключая из системы уравнений время t, имеем:или
Выражая из
тригонометрического тождества
приходим к квадратному уравнению
Решение этого уравнения имеет вид
Подставим числовые значения:
– не
подходит по физическому смыслу.
Окончательно получаем
2.
Однородный брусок массой m = 1 кг и длиной L = 10 см лежит на
горизонтальной поверхности. Брусок прикреплён к вертикальной стене
лёгкой пружиной жёсткостью k = 100 Н/м. Когда пружина не деформирована,
брусок расположен так, что справа от него поверхность шероховатая с
коэффициентом трения
µ = 0,6, а слева – гладкая, причём сам брусок
лежит на гладкой поверхности. Брусок смещают влево, сжимая пружину, и
отпускают. Какова должна быть деформация пружины, чтобы брусок наехал
на шероховатый участок на половину своей длины?
Рассмотрим два положения бруска, как
показано на рисунке:
1 – в момент, когда брусок отпускают, 2 – в момент остановки
бруска.
Запишем закон сохранения энергии для этих положений, учитывая, что
кинетическая энергия бруска в обоих случаях равна нулю:
По условию задачи, деформация пружины в конечном
состоянии
Найдём работу силы трения.
Сила трения скольжения записывается в виде
. Когда брусок въезжает на шероховатую поверхность, сила реакции
опоры на ту часть бруска, что находится на шероховатой поверхности,
меняется по линейному закону:
где х – часть бруска, находящаяся на шероховатой поверхности,
m′ – масса этой части бруска.
Следовательно,
сила трения бруска о поверхность также меняется по линейному закону (до
того момента, пока весь брусок не окажется на шероховатой поверхности):и принимает значения
от (при х =
0) до (при х = L/2).Среднее
значение силы трения равно
Работа этой силы
Подставляя (2) и (3) в закон сохранения энергии (1), получаем
Из этого уравнения находим начальную деформацию пружины:
3.
На наклонной плоскости с углом наклона α = 30° покоится небольшое тело
массой m = 0,5 кг. Определите величину силы трения, действующей на тело.
Решение
По условию, тело покоится, следовательно, формулу для силы трения
скольжения применять
нельзя.
Величину силы трения можно определить из второго закона Ньютона в
проекции на ось OХ:
Получаем
4. В сосуде под поршнем находится влажный воздух при температуре t =
100°С и давлении .
Перемещая поршень, воздух изотермически сжали в 1,5 раза. При этом
часть пара сконденсировалась, а давление в сосуде оказалось равным Найдите
относительную влажность воздуха перед сжатием.
Дано:
Решение
Влажный воздух есть смесь паров воды и «сухого» воздуха. Следовательно,
давление влажного воздуха в начальном состоянии
Давление пара выразим через относительную влажность воздуха. По
определению,
Давление насыщенных паров воды при температуре
t = 100 °C равно Следовательно, и (4)
В конечном состоянии, по условию задачи, часть пара конденсируется,
тогда давление паров воды в конечном состоянии
Давление влажного воздуха в конечном состоянии можно аналогично формуле
(1) представить в виде(5)
Воздух
в сосуде сжимают изотермически. Запишем уравнения состояния идеального
газа для «сухого» воздуха в начале и конце процесса сжатия:
Следовательно, (6)
Выражая давления воздуха из уравнений (4) и (5):
и подставляя в выражение (6), получаем:
Отсюда находим искомую величину относительной влажности воздуха перед
сжатием:
Продолжение следует
Источник