Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 483

Водяной пар находился при температуре 15 ºС и имел относительную влажность 51%, после чего его нагрели до температуры 55 ºС. Какова стала при этом относительная влажность этого водяного пара? Ответ дайте в процентах. Давление насыщенного пара при температуре 15 ºС составляет 1774 Па, давление насыщенного пара при температуре 55 ºС составляет 17,54 кПа.


Решение и ответ:
Ответ: ≈5,87
в виде формулы:5.8745629038388

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 = 0,51×1774 ≈ 905 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
=
905
1,38×10-23×(15+273)
2,28×1023
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 = 2,28×1023×1,38×10-23×(55 + 273)1030 Па.
Относительная влажность в конечном состоянии можно подсчитать так: φ2 =
p2
pнп2
=
1030
17540
0,0587 = 5,87%, что и является ответом.


Решения этой задачи от наших учеников:
(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.

Похожие задачи: 501, 495, 2054, 478, 10459.

Решения похожих задач от наших учеников:
Задача №478:
Не оценено.

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

Тема: Водяной пар, относительная влажность.