Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 10558

Некоторый водяной пар находился при температуре 24 ºС и имел относительную влажность 74%. Когда его нагрели до некоторой температуры T, то его давление стало равно 2610 Па. Какова эта температура T? Ответ дайте в градусах Цельсия. Давление насыщенного пара при температуре 24 ºС составляет 3160 Па.


Решение и ответ:
Ответ: ≈58,5
в виде формулы:58.495894628806

Относительная влажность считается как φ =
n
nнп
или φ =
p
pнп
, где n и p - концентрация и давление водяного пара, а nнп и pнп - концентрация и давление водяного пара в идеальном состоянии - состоянии насыщенного пара.
Из формулы можно вывести, что p1 = φ1×pнп1 = 0,74×3160 ≈ 2340 Па (относительную влажность выразили не в процентной, а в абсолютной форме).
Из уравнения состояния идеального газа следует, что давление газа связано с его концентрацией и температурой: p1 = nkT1, откуда n =
p1
kT1
=
2340
1,38×10-23×(24+273)
5,71×1023
шт
м3
(температуру в молекулярной физике необходимо переводить в Кельвины).
При изменении температуры водяного пара концентрация его молекул не меняется, поэтому полученное значение концентрации будет таким же и для второго, нагретого состояния. Таким образом, можно подсчитать давление пара после нагревания: p2 = nkT2, откуда: T2 =
p2
nk
=
2610
5,71×1023×1,38×10-23
331,5 К = 58,5 °С, что и является ответом.


Похожие задачи: 10663, 2646, 490, 10746, 497.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №2051:
Не оценено.
Задача №2646:
Не оценено.

Нашли ошибку? Сообщите нам!
Не хватает табличных данных? Посмотрите в справочнике!

Тема: Водяной пар, относительная влажность.