В герметично закрытом сосуде находится воздух
12. МКТ и Термодинамика (изменение физических величин в процессах, установление соответствия)
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
В стеклянном сосуде находится небольшое количество воды и некоторое количество насыщенного водяного пара. Как изменится масса воды и плотность водяного пара при нагревании сосуда?
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
[begin{array}{|c|c|} hline text{ Масса воды }&text{ Плотность водяного пара }\ hline &\ hline end{array}]
A) Масса воды – 2
Когда температура воды достигнет точки кипения, вода начнёт переходить в пар (Rightarrow) масса пара будет увеличиваться, а масса воды уменьшаться.
Б) Плотность водяного пара – 1
По пункту А масса пара увеличится, значит количество молекул пара увеличится при неизменном объеме (Rightarrow) возрастёт плотность водянного пара (rho).
Ответ: 21
Как изменится давление А) насыщенного пара, Б) ненасыщенного пара при небольшом изотермическом уменьшении объема сосуда?
1) уменьшиться
2) увеличится
3) вначале увеличится, а затем уменьшится
4) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. [begin{array}{|c|c|} hline text{ A }&text{ Б }\ hline &\ hline end{array}]
А) Давление насыщенного пара не зависит от объема, занимаемого паром (с уменьшением объема насыщенного пара часть пара конденсируется в жидкость), т.е. ответ 4.
Б) Давление ненасыщенного пара подчиняется закону (PV = const). При небольшом изотермическом уменьшение объема (пока пар не стал насыщенным) (P) увеличивается, т.е. ответ 2.
Ответ: 42
В цилиндре под поршнем находятся жидкость и её насыщенный пар. Как будут изменяться давление пара и масса жидкости при небольшом медленном перемещении поршня вниз при постоянной температуре?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. [begin{array}{|c|c|} hline text{ Давление пара }&text{ Масса жидкости }\ hline &\ hline end{array}]
1) Поскольку пар насыщенный, то его давление при данной температуре невозможно увеличить, т.е. давление в данном процессе остается неизменным, ответ 3.
2) Когда мы сжимаем поршень происходит кратковременное “увеличение” давления, за счет чего часть пара сразу же конденсируется, увеличивая массу жидкости, т.е. ответ 1.
Ответ: 31
В герметично закрытом сосуде находится воздух с паром. Как изменится относительная и абсолютная влажность воздуха в сосуде, если понизить температуру воздуха в следующих случаях?
[begin{array}{cc} text{А) насыщенного пара }& text{ 1) абсолютная влажность увеличится, а относительная останется неизменной }\ \ text{Б) ненасыщенного пара }& text{ 2)абсолютная влажность уменьшится, а относительная останется неизменной }\ \ & text{ 3)относительная влажность увеличится, а абсолютная останется неизменной }\ \ & text{ 4)относительная влажность уменьшится, а абсолютная остенется неизменной }\ end{array}]
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
[begin{array}{|c|c|} hline text{ A }&text{ Б }\ hline &\ hline end{array}]
1) В случае, когда в сосуде насыщенный пар (А) при понижении температуры начнётся конденсация насыщенного пара, плотность пара (т.е. абсолютная влажность) уменьшится, а относительная останется равной 100%, т.е. ответ 2.
2) В случае, когда в сосуде ненасыщенный пар (Б) плотность пара в закрытом сосуде не меняется, а плотность насыщенного пара с понижением температуры уменьшается, так как (varphi =dfrac{rho}{rho}_{text{нп}} cdot) 100% (Rightarrow) (varphi) увеличивается, т.е. ответ 3.
Ответ: 23
Максим Олегович
Завтра в 15:30 решаем вариант ЕГЭ по Математике на 100 баллов!
Ставьте напоминания и обязательно приходите на стрим!
Решаем вариант ЕГЭ по Математике на 100 баллов!
Источник
Hardworking Employee [2.8K] 5 лет назад В закрытом сосуде находится воздух при температуре 100° С и относительной влажности 3,5 %. Какой станет относительная влажность воздуха, если сосуд остудить до температуры 29 С? Давление насыщенного пара при 29° С равно 30 мм рт. ст. bezdelnik [33.8K] Задача не имеет ответа, поскольку не оговорен состав газа и его давление. – 5 лет назад Vasil Stryzhak [10.7K] 5 лет назад Определяем давление водяных паров в закрытом сосуде при температуре 100°С и нормальном атмосферном давлении 760*0,035=26,6 (мм рт. ст.). Давление газов зависит от температуры и эта зависимость прямо пропорциональна абсолютной температуре. Тогда +100°С равно 273+100=373 К, а для +29°С имеем 273+29=302 К. Составим пропорцию 26,6/373=р/302, откуда р=26,6*302/373=21,56 (мм рт. ст.), где р давление водяных паров при 29°С. Вычисляем относительную влажность воздуха 21,56/30=0,718…или приблизительно 72 %. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим в избранное ссылка отблагодарить Hardworking Employee [2.8K] спасибо, ответ действительно правильный! получилось 72% – 5 лет назад Rafail [135K] Вроде бы всё правильно. Но… Это было бы правильно, если бы при охлаждении сосуда общее давление в сосуде оставалось неизменным, т.е. 760 мм рт. ст. и давление воздуха было 760-21,56=738,44 мм рт.ст. Для этого нужно предположить, что в сосуд попадёт ещё некоторое количество сухого воздуха. Но ведь сосуд закрытый, и воздух туда попасть не может. Если парциальное давление воздуха при 100°С было 760*0,0965=733,4 мм рт. ст., то при охлаждении до 29°С его давление тоже упадёт и будет 733,4*302/373=593,8 мм рт. ст., т.е. газ в сосуде окажется под разрежением. Если же привести содержимое сосуда к атмосферному давлению (например, путём уменьшения объёма), то давление водяных паров вновь станет 26,6 мм рт. ст. – 5 лет назад Hardworking Employee [2.8K] я уверен, что вы решили правильно, потому что я знал ответ, но не знал как решать. Спасибо большое, я вам благодарен! – 5 лет назад Vasil Stryzhak [10.7K] К ненасыщенному пару можно применять законы для идеального газа. Поэтому, за счет снижения температуры, давление водяных паров в сосуде снизится до 21,56 мм рт. ст. Давление и плотность насыщающего пара зависит только от температуры и рода вещества. Законы для идеального газа к насыщенным парам неприемлемы. Следовательно значение давления насыщенного пара при 29°С и пониженном давлении воздуха в сосуде остается прежним, равным 30 мм рт. ст. Ответ 72 % верный. – 5 лет назад Rafail [135K] Я же не о давлении насыщенного пара при 29°С, а о том, что, при охлаждении исходного влажного воздуха общее давление снизилось с 760 до 615,3 мм рт. ст. Если привести общее давление обратно к 760 мм (либо уменьшением объёма, либо добавлением необходимого количества воздуха и водяных паров в тех же соотношениях), то давление водяных паров вернётся к тем же самым 26,6 мм. Если бы давление водяных паров уменьшилось до 21,56 мм рт.ст при условии, что ОБЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ ОСТАЛОСЬ равным 760 мм, тогда да согласен, что относительная влажность стала 72 %. Но ведь суммарное давление не 760 мм. – 5 лет назад все комментарии (еще 11) Rafail [135K] 5 лет назад При температуре 100°С давление насыщенных паров составляет 760 мм рт. ст. В описанном сосуде парциальное давление водяных паров при температуре 100°С было 760*0,035=26,6 мм рт.ст. При снижении температуры до 29°С, парциальное давление останется тем же, но от давления насыщенных паров при температуре 29°С (30 мм рт.ст.) оно составит 26,6/30=0,88(6). Значит относительная влажность воздуха станет 88,(6) %. в избранное ссылка отблагодарить bezdelnik [33.8K] Ваше утверждение “При температуре 100°С давление насыщенных паров составляет 760 мм рт. ст.”не соответствует вопросу. – 5 лет назад Rafail [135K] Что именно Вас не устраивает? – 5 лет назад bezdelnik [33.8K] Где об этом сказано в вопросе ? В нём сказано” В закрытом сосуде находится воздух при температуре 100° С и относительной влажности 3,5 %”. По вашему это равносильно ? – 5 лет назад Rafail [135K] И что Вы понимаете под фразой “относительная влажность – 3,5 %”? – 5 лет назад bezdelnik [33.8K] Относительная влажность в моём понимании – это содержание воды в парообразном состоянии в процентах относительно максимального содержания в данном объёме при известной температуре и давлении – 5 лет назад все комментарии (еще 1) Андрей 3101 [46.7K] 5 лет назад 100% станет относительная влажность, мало того, еще выпадет конденсат. 1.100 градусов Цельсия и 3,5 % относительная влажность= абсолютная влажность 4940,7 г/кг сухого воздуха 2.абсолютная влажность 4940,7 г/кг сухого воздуха и температура 29 градусов Цельсия то 100% влажность + конденсат в избранное ссылка отблагодарить Rafail [135K] Ну что за чушь Вы пишете? “4940,7 г/кг сухого воздуха” – это почти 5 кг водяных паров в 1 кг воздуха? – 5 лет назад Андрей 3101 [46.7K] во первых не надо сразу ставить ярлык, надо сначала разобраться! я же откуда то взял эту цифру! – 5 лет назад Андрей 3101 [46.7K] я же не пишу про Ваш расчет, что это чушь! – 5 лет назад Андрей 3101 [46.7K] прошу Вас публично извиниться, как минимум, а как максимум признать свою ошибку! – 5 лет назад Rafail [135K] Ну Вы сами подумайте. При температуре 100°С давление насыщенного водяного пара составляет 760 мм рт. ст. Предположим, что при температуре 100°С смешали сухой воздух и насыщенный водяной пар, в таких соотношениях, что суммарный объём составил 1 м^3, а суммарное давление 760 мм рт.ст. Фраза “Относительная влажность 3,5 %, означает, что давление паров воды составляет 760*0,035= 26,6 мм рт.ст. Если рассматривать водяной пар и воздух как идеальные газы (а при 100°С это вполне допустимо), то из этого 1 м^3 смеси 0,035 м^3 приходится на водяной пар, а 0,965 м^3 на воздух. Масса водяного пара составит 0,597*0,035=0,021 кг, а масса воздуха 0,946*0,965=0,913 кг. Значит при температуре 100°С и давлении 760 мм рт. ст. на 1 кг сухого воздуха приходится 0,021 кг водяных паров. А у Вас 4940,7 г. И кто из нас должен извиняться? – 5 лет назад все комментарии (еще 1) Знаете ответ? |
Источник
10. Реальные газы. Тепловые явления
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
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?
“Демоверсия 2021”
Чтобы пар стал насыщенным, давление должно возрасти в 2 раза, следовательно, из уравнения Бойля-Мариотта [pV=const] объем должен уменьшится в 2 раза
Ответ: 2
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре увеличить в 3 раза? (Ответ дать в процентах.)
“Досрочная волна 2019 вариант 1”
При увеличении объема в 3 раза, влажность уменьшится в 3 раза.
Ответ: 10
Под поршнем находится водяной пар при температуре (100^{circ})С и давлении 70кПа. Пар изотермически сжали, уменьшив его объём в два раза. Каково стало давление водяных паров? (Ответ дайте в кПа)
“Досрочная волна 2019 вариант 2”
Давление насыщенных паров при 100(^circ C) составляет 100 кПа, так как при сжатии водяного пара его потенциальное давление должно составить 140 кПа, то пар будет насыщенным и его давление будет равно давлению насыщенных паров, то есть 100 кПа
Ответ: 100
Давление насыщенного пара при температуре 15 (^{circ}C) равно 1,71 кПа. Если относительная влажность воздуха равна 48 % то каково парциальное давление пара при температуре 15 (^{circ}C)? (Ответ дайте в кПа.)
Влажность воздуха: [varphi=frac{p_{text{вод.пар}}}{p_{text{нас.пар}}}] Где (p_{text{вод.п.}}) – давление водяных паров, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Выразим давление водяных паров [p_{text{вод.пар}}=varphi cdot p_{text{нас.пар}}=0,48cdot1,71cdot10^3text{ Па}=0,8208text{ кПа}]
Ответ: 0,8208
Относительная влажность воздуха в комнате равна 40 %. Давление насыщенного водяного пара при той же температуре равно 1,2 кПа. Атмосферное давление равно 100 кПа. Чему равно парциальное давление водяного пара в комнате?
Влажность: [varphi=frac{p_{text{в.п}}}{p_{text{н.п.}}}] Где (p_{text{в.п.}}) – давление газа, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенного водяного пара.
[p_{text{в.п}}=0,4cdot1200text{ Па}=480 text{ Па}]
Ответ: 480
В закрытом сосуде объёмом 10 л при температуре +27 (^{circ}C) находится воздух, имеющий влажность 60%. Давление насыщенных паров воды при этой температуре равно 2000 Па. Какую массу воды надо испарить в сосуде при данной температуре для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100%? Ответ выразите в миллиграммах и округлите до целого числа.
Уравнение состояния газа: [pV=nu RT=frac{m}{mu}RT] Где (mu) – молярная масса газа, (nu) – количество вещества, (T) – температура в Кельвинах, (p) – давление газа, (V) – объем, занимаемый газом, (m) – масса пара, (R) – универсальная газовая постоянная.
Влажность: [varphi=frac{p_{text{в.п}}}{p_{text{н.п.}}}] Где (p_{text{в.п.}}) – давление газа, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Давление насыщенных паров 100 (^{circ}C) равно (10^5) Па. Изначальная масса пара в воздухе: [m_0=frac{pVmu}{RT}=frac{0,4cdot2000text{ Па}cdot10cdot10^{-3}text{ м$^3$}cdot18cdot10^{-3}text{ кг/моль}}{8,31cdot300text{ К}}approx 58 text{ мг}] Чтобы увеличить влажность в 2 раза, необходимо испарить такое же количество воды.
Ответ: 58
Относительная влажность воздуха при температуре 100 (^{circ}C) равна 30%. Определите массу водяного пара в двух литрах такого влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до сотых долей.
Переведем градусы Цельсия в градусы Кельвина: (100^{circ}C=373text{ К})
Влажность воздуха: [varphi=frac{p_{text{вод.пар}}}{p_{text{нас.пар}}}] Давление насыщенного водяного пара при 100 (^{circ}C) равно (10^5) Па. [p_{text{вод.пар}}=varphi cdot p_{text{нас.пар}}=0,3cdot10^5text{ Па}=30 text{ кПа}] Где (p_{text{вод.п.}}) – давление водяных паров, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для водяного пара: [p_{text{вод пар}}V=frac{m}{mu} RT] Где (mu) – молярная масса газа, (V) – объем газа, (m) – масса пара, (R) – универсальная газовая постоянная, а (T) – температура пара в Кельвинах. Выразим массу пара [m=frac{p_{text{вод пар}}Vmu}{RT}=frac{30cdot10^3text{ Па}cdot2cdot10^{-3}text{ м$^3$}cdot18cdot10^{-3}text{кг/моль}}{8,31cdot373text{ К}}approx0,35 text{ г}]
Ответ: 0,35
Максим Олегович
Завтра в 15:30 решаем вариант ЕГЭ по Математике на 100 баллов!
Ставьте напоминания и обязательно приходите на стрим!
Решаем вариант ЕГЭ по Математике на 100 баллов!
Источник