Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 2648

Водяной пар находился при температуре 5 ºС и имел относительную влажность 37%, после чего его нагрели до температуры 51 ºС. Какова стала при этом относительная влажность этого водяного пара? Ответ дайте в процентах. Давление насыщенного пара при температуре 5 ºС составляет 888 Па, давление насыщенного пара при температуре 51 ºС составляет 14,35 кПа.


Решение и ответ:
Ответ: ≈2,67
в виде формулы:2.6684741684005

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 = 0,37×888 ≈ 329 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
=
329
1,38×10-23×(5+273)
8,56×1022
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 = 8,56×1022×1,38×10-23×(51 + 273)383 Па.
Относительная влажность в конечном состоянии можно подсчитать так: φ2 =
p2
pнп2
=
383
14350
0,0267 = 2,67%, что и является ответом.


Похожие задачи: 10459, 478, 495, 483, 2054.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №483:
(Не оценено) Комментарий к решению: Ученик написал n = const, потом зачеркнул, хотя это важный переход, что концентрация при температуре 15 ºС и 55 ºС одинаковая, и это является основой решения задачи. Верное решение, в обосновании есть пропуски.
Задача №478:
Не оценено.

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

Тема: Водяной пар, относительная влажность.