Задачи для самостоятельной подготовки "УчУ"




Задача № 490

Некоторый водяной пар находился при температуре 13 ºС и имел относительную влажность 93%. Когда его нагрели до некоторой температуры T, то его давление стало равно 1665 Па. Какова эта температура T? Ответ дайте в градусах Цельсия. Давление насыщенного пара при температуре 13 ºС составляет 1552 Па.


Решение и ответ:
Ответ: ≈56,9
в виде формулы:56.917692051879

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 = 0,93×1552 ≈ 1443 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
=
1443
1,38×10-23×(13+273)
3,66×1023
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
=
1665
3,66×1023×1,38×10-23
329,9 К = 56,9 °С, что и является ответом.


Похожие задачи: 497, 2051, 10558, 486, 10663.

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.