В сосуде объемом 2 литра находится воздух с влажностью
Как определить плотность воздуха?
Определите
плотность воздуха при температуре 36 ͦC и относительной
влажности 80 %, если атмосферное давление 0,10 МПа, а давление насыщенного
водяного пара при этой температуре 5,94 кПа.
Решение.
Плотность
влажного воздуха ρ равна сумме плотностей водяного пара ρ1 и сухого
воздуха ρ2 .
Какое количество росы выпадет при изотермическом уменьшении объема?
В
сосуде объемом V = 1,5 м3 находится воздух при температуре T = 290 K
и влажность 50%. Какое количество росы
выпадет при изотермическом уменьшении объема в n
= 3 раз?
Решение.
По
определению относительная влажность j = p/pн , где p –
парциальное давление водяного пара в воздухе при T
= 290 K; pн – давление насыщенного
водяного пара при T = 290 K.
На сколько опустится поршень при повышении температуры?
В
теплоизолированном цилиндре под невесомым поршнем площадью S = 50 см2 находится
2,0 г насыщенного водяного пара. В сосуд вводят m = 2,0 г воды при температуре
T = 293 K. На сколько опуститься поршень? Атмосферное давление p0 = 1013 гПа.
Теплоемкостью цилиндра пренебречь.
Решение.
Как найти давление смеси до сжатия?
Пространство
в цилиндре под поршнем объемом V1 = 1,50 м3 занимает смесь азота и насыщенных водяных
паров при температуре T = 301 K. Масса смеси m = 300 г. Какая масса
паров сконденсируется при изотермическом уменьшении объема в n раз (n = 2)? Каково было
давление p1 смеси до сжатия?
Решение.
Как определить относительную влажность воздуха?
В
запаянной с одного конца горизонтальной трубке находится воздух с относительной
влажностью 60 %, отделенный от атмосферы столбиком ртути длиной 38 мм. Какой
станет относительная влажность воздуха, если трубку поставить вертикально
открытых концом вверх? Атмосферное давление нормальное.
Как найти массу водяного пара?
В
комнате объемом 200 м3 при температуре 200 C относительная влажность воздуха равна 60 %. Определите массу
водяного пара в комнате, если давление насыщенного водяного пара при этой
температуре равно 2,33 кПа.
Решение.
Массу
водяного пара в комнате можно определить из уравнения Менделеева-Клапейрона.
Как найти сопротивление резистора?
Понижающий
трансформатор с коэффициентом трансформации 20 подключён в сеть с напряжением
220 В. Сопротивление вторичной обмотки трансформатора равно 0,25 Ом, а сила
тока в ней 10 A. Определите сопротивление подключенного к ней резистора.
Как найти действующее значение напряжения?
Мгновенное
значение напряжения для фазы j/4 переменного тока
равно 20 В. Определите действующее значение напряжения.
Решение.
Действующее
Uд и амплитудное U0 значение напряжения
переменного тока связаны между собой соотношением U0 = ^2Uд . Мгновенное значение
напряжение переменного тока для фазы j1 выражается формулой u1 = U0 sinj1 , или u1 = ^2Uд sinj1.
Как найти длину излучаемой контуром электромагнитной волны?
Зависимость
силы тока в открытом колебательном контуре от времени в единицах СИ
определяется уравнением I = 0,2 sin(2•105pt) A. Определите длину излучаемой контуром электромагнитной волны.
Как найти заряд конденсатора в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора и энергия магнитного опля катушки становятся одинаковыми?
Колебательный
контур содержит конденсатор емкостью 40 мкФ и катушку индуктивностью 18 мГн.
Максимальная сила тока в катушке 1,2 A. Определите заряд
конденсатора в тот момент, когда энергия электрического поля конденсатора и
энергия магнитного опля катушки становятся одинаковыми.
Как найти путь, пройденный маятником?
Амплитуда
колебаний материальной точки составляет 30 мм, а частота 100 Гц. Определите
путь, пройденный этой точкой за 1,5 с.
Решение.
Одно
полное колебание материальная точка совершает за время, равное периоду
колебаний T = u-1 , следовательно, за
время t она совершает N = t/T = tu колебаний.
При этом за одно колебание точка проходит путь l1 = 4A. Значит, за время t, т.е. за N колебаний, она пройдет путь L
= 4Atu = 4•30•10-3•1,5•100 м = 18 м.
Ответ:
L
= 18 м.
Как найти скорость колебаний маятника?
Груз,
подвешенный на пружине, растягивает ее на 25 мм. Какова будет максимальная
скорость, если он будет совершать колебания вдоль вертикально направленной оси
с амплитудой, равной также 25 мм?
Решение.
Предположим,
что масса груза и жесткость пружины равны соответственно m и
k. Тогда для покоящегося груза, подвешенного на пружине, в состоянии равновесия выполняется равенство mg = kx0 , откуда k/m = g/x0 .
Как найти амплитуду смещения точки?
Зависимость
скорости точки, совершающей гармонические колебаний, от времени в единицах СИ
определяется уравнением v(t) = 1,2 cos 50t (м/с). Определите амплитуду смещения точки.
Решение.
Смещение
точки от положения равновесия при ее гармонических колебаниях вдоль оси OX описывается следующей формулой.
A – амплитуда смещения,
ω – циклическая частота колебаний, j0 – их начальная фаза. Проекция скорости точки тогда равна v(t).
При каком минимальном диаметре проволока не оборвется?
Шар
массой m = 850 г подвешен на алюминиевой проволоке длиной l = 1,0 м и вращается в горизонтальной плоскости с постоянной по
модулю линейной скоростью v = 3,0 м/с. При каком минимальной диаметре проволоки,
образующей с вертикалью угол α = 300, она не оборвется. Предел
прочности алюминия sпр = 50 Мпа.
Решение.
Как найти массу пара, если сосуд изотермически уменьшили?
В
сосуде под давлением p1 находится три моля водяного пара. Давление насыщенного пара для
данной температуры pн = 2p1. Объем сосуда
изотермически уменьшили в 6 раз. Определите массу оставшегося пара.
Молекулярная масса воды 18 г/моль.
Решение.
Водяной
пар – это газ, поэтому к нему можно применять известные газовые законы. Однако
при этом необходимо учитывать возможную конденсацию пара (т.е. переход его в
жидкую фазу), в результате которой масса пара не зависит от его массы и при
заданной температуре является фиксированной величиной.
Как найти период маятника с первоначальной длинной?
При
увеличении длины математического маятника на 80 см частота колебаний
уменьшилась в 1,5 раза. Определите период колебаний маятника с первоначальной
длинной.
Решение.
Так
как период колебаний связан с частотой соотношением T
= 1/u, для определения T1 достаточно
найти частоту u1 колебаний
математического маятника длины l1 . Согласно общей формуле u1 , найдем частоту колебаний маятника u2 длины l2 = l1 + Dl .
Поделим
первое на второе.
По
условию задачи u1/u2 = n. Из двух последний равенств получаем l1 .
На сколько могут нагреться два одинаковых шара, движущихся навстречу друг к другу?
На
сколько могут нагреться два одинаковых свинцовых шара, движущихся навстречу
друг к другу со скоростями 30 м/с, при абсолютно неупругом ударе? Удельная
теплоемкость свинца 130 Дж/(кг•K).
Решение.
В
рассматриваемом в задаче случае из закона сохранения импульса следует, что mv – mv = 2 mu, где u = 0 – скорость шаров
после неупругого удара.
Как найти массу льда, если его положили в воду?
В
алюминиевом колориметре массой 250 г находятся вода массой 1,2 кг при
температуре 250 C. В колориметр положили
лед, имеющий температуру -100 C.
Определите массу льда, если после установления теплового равновесия температура
воды оказалась равной 50 C. Удельные теплоемкости
льда 2,1 кДж/(кг•K), воды 4,2 кДж/(кг•K), алюминия 920 Дж/(кг•K); удельная теплота плавления льда 0,33 МДж/кг.
Как найти давление в сосуде?
В
закрытом сосуде при давлении 2,0 кПа и температуре 120 K находится трехатомный
газ. Определите давление в сосуде при температуре 1500 К, если известно, что
при нагревании газа половина его молекул распалась на отдельный атомы.
Решение.
Как найти массу поднимаемого груза?
Идеальный
тепловой двигатель поднимает груз на высоту 15,0 м. Рабочее тело двигателя
получает от нагревателя с температурой 3270 C
количества теплоты получит 120 кДж. Определите массу поднимаемого груза, если
температура холодильника двигателя равна 770 C. Трение не учитывать.
Как найти количество теплоты, переданной газу?
Два
моля идеального одноатомного газа сначала расширяются изобарно, а затем
изохорно переходят в состояние с начальной температурой 300 K. Определите количество теплоты, переданной газу, если объем в
этом процессе увеличился в 6 раз.
Решение.
Как найти давление газа в баллоне после того, как из него выпустили гелий и понизили температуру?
В
баллоне объемом 2,0 дм3 при температуре 270 C и давлении 1,6•107 Па находится гелий. Определите
давление газа в баллоне после того, как из него выпустили 20 г гелия, а
температуру понизили до 200 C.
Молярная масса гелия 4,0 г/моль.
Решение.
На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина столбика ртути осталась прежней?
В
запаянной с одного конца горизонтально расположенной тонкой трубке находится
воздух при температуре 300 K, запертый столбиком
ртути длиной 25 мм. Затем трубку расположили вертикально открытым концом вверх.
На сколько необходимо изменить температуру воздуха, чтобы длина его столбика
осталась прежней? Атмосферное давление 1,0•105 кг/м3.
Как найти расстояние пройденное колесом?
Алюминиевое
колесо катится по плоской поверхности в течение промежутка времени Dt = 300 с. На сколько различаются расстояния пройденные колесом,
при изменении температуры от t1 = 0,00 C
до t2 = 500 C, если частота вращения
колеса ω = 2,0 рад/с? Линейный коэффициент теплового расширения алюминия α =
2,4•10-5 Кл-1 . Радиус колеса R1 = 100 см при t1 = 0,00
C.
Решение.
При какой скорости нейтрона его масса совпадет с массой покоя α-частицы?
При
какой скорости нейтрона его масса совпадет с массой покоя α-частицы? Массы
покоя частиц отличаются в 4 раза.
Решение.
Согласно
теории относительности зависимость массы частицы от ее скорости в неподвижной
системе отсчета определяется следующей формулой.
Полагая,
что в этой формуле m = mн (и соответственно m0 = mн0 ) и учитывая, что по
условию задачи mн = 4mн0 , из записанных выше
равенств получаем v.
Источник
Опубликовано ср, 07/17/2019 – 22:53 пользователем fizportal.ru
ОСНОВЫ МКТ. Влажность. Тема 13-6
13.88. Температура воздуха в комнате t1 = 20 °C. Относительная влажность составляет f = 60 % . При какой температуре t2 воздуха за окном начнут запотевать оконные стекла?
13.89. Относительная влажность воздуха в помещении объема V = 50 м3 при температуре t = 20 °С равна f1 = 0,6. Найдите изменение Δm массы воды, содержащейся в воздухе комнаты, если значение относительной влажности станет равным f2 = 0,8.
13.90. Температура воздуха t1 = 20 °C точка росы t2 = 8 °С. Найдите абсолютную и относительную влажность воздуха $rho$ и f.
Ответ
13.91. Объем V1 = 1,0 м3 воздуха с относительной влажностью f1 = 20 % смешали с объемом V2 = 2,0 м3 воздуха с относительной влажностью f2 = 30 %. Обе порции воздуха взяты при одинаковых температурах, смесь занимает объем V = 3,0 м3. Определите ее влажность f, если температура смеси не изменилась.
13.92. В комнате объема V = 150 м3 температура поддерживается равной T1 = 293 К. Влажность воздуха такова, что точка росы T2 = 283 К. Определите относительную влажность воздуха f и массу mn водяных паров, содержащихся в комнате.
13.93. В сосуд объема V = 10,0 дм3, наполненный сухим воздухом при давлении po = 1,0$cdot$105 Па и температуре to = 0 °С, вводят m = 3,0 г воды. Сосуд нагревают до температуры t = 100 °С. Каково давление p влажного воздуха в сосуде при этой температуре?
13.94. В комнате объема V = 50 м3 относительная влажность f1 = 40 % . Если испарить m = 60 г воды, то относительная влажность станет равной f2 = 50 % . Какой при этом станет абсолютная влажность $rho$?
13.95. При понижении температуры воздуха в замкнутом сосуде объема V = 1,0 м3 от t1 = 25 °C до t2 = 11 °C сконденсировалось m = 8,4 г воды. Какова относительная влажность воздуха f?
13.96. В помещение нужно подать V = 2,0$cdot$104 м3 воздуха при температуре t1 = 18 °C и относительной влажности f1 = 50 % , забирая его с улицы при температуре t2 = 10 °C и относительной влажности f2 = 60 %. Какую массу воды m нужно дополнительно испарить в подаваемый воздух?
13.97. В цилиндре объема V1 = 10 дм3 под поршнем находится влажный воздух при температуре t = 20 °С и давлении p1 = 13,3 кПа. Относительная влажность воздуха f = 70 %. Каково будет давление p2 в цилиндре, если объем при той же температуре уменьшить в n = 10 раз?
13.98. В сосуде находится воздух, температура которого T1 = 283 К и относительная влажность f = 60 %. На сколько изменятся относительная влажность воздуха и его давление, если воздух нагреть до T2 = 373 К и в n = 3 раза уменьшить его объем? Начальное давление воздуха p1 = 3,85 × 104 Па.
Ответ
13.99. В сосуде объема V = 10 дм3 находятся воздух и m = 3,5 г воды. При температуре to = 7 °С, когда давление насыщенного пара воды пренебрежимо мало, давление в сосуде равно атмосферному (po = 1,013 × 105 Па). Сосуд закрыт клапаном площади S = 1 мм2, который удерживается пружиной с силой F = 0,1 Н. Сосуд медленно нагревают. При какой температуре T откроется клапан, если известно, что к моменту открытия клапана вся вода превращается в пар?
13.100. В одном сосуде объемом 10 л находится воздух с относительной влажностью 40 %, а в другом сосуде объемом 30 л – воздух при той же температуре, но при относительной влажности 60 %. Сосуды соединены тонкой трубкой с краном. Какая относительная влажность (в процентах) установится после открывания крана?
Источник