Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 21 № 2930
i

В экс­пе­ри­мен­те уста­нов­ле­но, что при тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха в ком­на­те 23 °C на стен­ке ста­ка­на с хо­лод­ной водой на­чи­на­ет­ся кон­ден­са­ция паров воды из воз­ду­ха, если сни­зить тем­пе­ра­ту­ру ста­ка­на до 12 °C. По ре­зуль­та­там этих экс­пе­ри­мен­тов опре­де­ли­те аб­со­лют­ную и от­но­си­тель­ную влаж­ность воз­ду­ха. Для ре­ше­ния за­да­чи вос­поль­зуй­тесь таб­ли­цей. По­яс­ни­те, по­че­му кон­ден­са­ция паров воды в воз­ду­хе может на­чи­нать­ся при раз­лич­ных зна­че­ни­ях тем­пе­ра­ту­ры. Дав­ле­ние и плот­ность на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при раз­лич­ной тем­пе­ра­ту­ре по­ка­за­но в таб­ли­це:

 

t, гра­ду­сов С

7

9

11

12

13

14

15

16

19

21

23

25

27

29

40

60

p,гПа

10

11

13

14

15

16

17

18

22

25

28

32

36

40

74

200

\rho, г/м в кубе

7,7

8,8

10,0

10,7

11,4

12,11

12,8

13,6

16,3

18,4

20,6

23,0

25,8

28,7

51,2

130,5

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Во­дя­ной пар в воз­ду­хе ста­но­вит­ся на­сы­щен­ным при тем­пе­ра­ту­ре 12 °C. Сле­до­ва­тель­но, дав­ле­ние р во­дя­но­го пара в воз­ду­хе равно дав­ле­нию на­сы­щен­но­го пара при тем­пе­ра­ту­ре 12 °C, из таб­ли­цы 14 гПа.

Аб­со­лют­ная влаж­ность равна плот­но­сти во­дя­ных паров. Плот­ность пара при 23 °C можно найти, при­ме­нив урав­не­ние Кла­пей­ро­на  — Мен­де­ле­е­ва. Пер­вое со­сто­я­ние: на­сы­щен­ный пар при 12 °C. Вто­рое: пар при 23 °C. Пар охла­жда­ет­ся от 23 до 12 °C изо­ба­ри­че­ски, по­это­му p_2=p_1=14 гПа.

Дав­ле­ние p_0 на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при тем­пе­ра­ту­ре 23 °C равно 28 гПа. От­но­си­тель­ной влаж­но­стью воз­ду­ха \varphi на­зы­ва­ет­ся от­но­ше­ние:

\varphi = дробь: чис­ли­тель: p, зна­ме­на­тель: p_0 конец дроби умно­жить на 100\%= дробь: чис­ли­тель: 14гПа, зна­ме­на­тель: 28гПа конец дроби умно­жить на 100\%=50\%.

Имеем:

p_1= дробь: чис­ли­тель: \rho_н. п.12, зна­ме­на­тель: \mu конец дроби RT_1,

p_2= дробь: чис­ли­тель: \rho_2, зна­ме­на­тель: \mu конец дроби RT_2.

Плот­ность на­сы­щен­но­го пара при 12 °C равна \rho_н. п.12=10,7г/м в кубе .

Объ­еди­няя два по­след­них урав­не­ния:

\rho_2=\rho_н. п.12 дробь: чис­ли­тель: T_1, зна­ме­на­тель: T_2 конец дроби =10,7г/м в кубе умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 285К, зна­ме­на­тель: 296К конец дроби \approx 10,3г/м в кубе .

Кон­ден­са­ция паров воды про­ис­хо­дит при усло­вии ра­вен­ства дав­ле­ния во­дя­но­го пара, име­ю­ще­го­ся в воз­ду­хе, дав­ле­нию на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при дан­ной тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха. Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара за­ви­сит от тем­пе­ра­ту­ры. По­это­му при раз­ной плот­но­сти во­дя­но­го пара в воз­ду­хе тем­пе­ра­ту­ра на­ча­ла кон­ден­са­ции пара (точка росы) ока­зы­ва­ет­ся раз­лич­ной.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния от­ве­та на за­да­ние С1 Баллы
При­ве­ден пра­виль­ный ответ и пред­став­ле­но пол­ное вер­ное объ­яс­не­ние с ука­за­ни­ем на­блю­да­е­мых яв­ле­ний и за­ко­нов. 3
Дан пра­виль­ный ответ и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в ре­ше­нии со­дер­жит­ся один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков. В объ­яс­не­нии не ука­за­ны одно из яв­ле­ний или один из фи­зи­че­ских за­ко­нов, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

Объ­яс­не­ния пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или в них со­дер­жит­ся один ло­ги­че­ский не­до­чет.

2
Пред­став­ле­но ре­ше­ние, со­от­вет­ству­ю­щее од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.
Дан пра­виль­ный ответ на во­прос за­да­ния и при­ве­де­но объ­яс­не­ние, но в нем не ука­за­ны два яв­ле­ния или фи­зи­че­ских за­ко­на, не­об­хо­ди­мых для пол­но­го вер­но­го объ­яс­не­ния.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на по­лу­че­ние от­ве­та на во­прос за­да­ния, не до­ве­де­ны до конца.

ИЛИ

Ука­за­ны все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ю­щи­е­ся рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, со­дер­жат ошиб­ки.

ИЛИ

Ука­за­ны не все не­об­хо­ди­мые для объ­яс­не­ния яв­ле­ния и за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, но име­ют­ся вер­ные рас­суж­де­ния, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла. 0
Мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство бал­лов 3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Гость 31.01.2013 00:40

Здрав­ствуй­те! Ответ за­ви­сит от того, каким об­ра­зом сни­жать тем­пе­ра­ту­ру воз­ду­ха. В слу­чае, если про­цесс изо­бар­ный, нужно для опре­де­ле­ния аб­со­лют­ной влаж­но­сти воз­ду­ха плот­ность на­сы­щен­но­го пара при т 12 10.7 г/м^3 до­мно­жить на от­но­ше­ние дав­ле­ний. По­дроб­нее в ста­тье жур­на­ла Квант:(Со­ло­вья­нюк В. Ах, уж эта влаж­ность //Квант. — 1992. — № 11. — С. 35-37.)

Алексей

Доб­рый день!

Спа­си­бо за ин­те­рес­ную ссыл­ку. В дан­ной за­да­че, ко­неч­но, пар охла­жда­ет­ся изо­бар­но. Ав­то­ры ре­ше­ния, дей­стви­тель­но, до­пу­сти­ли ошиб­ку. Мы ее сей­час по­пра­вим :)

Таб­ли­ца, кста­ти, вроде пра­виль­ная, так как через плот­но­сти с уче­том из­ме­не­ния тем­пе­ра­ту­ры по­лу­ча­ет­ся пра­виль­ный ответ.

Елизавета 23.07.2016 12:50

По­яс­ни­те, по­жа­луй­ста, по­че­му пар охла­жда­ет­ся имен­но изо­ба­ри­че­ски при пе­ре­хо­де из не­на­сы­щен­но­го в на­сы­щен­ное со­сто­я­ние?

Антон

По усло­вию за­да­чи экс­пе­ри­мен­т про­хо­дит в ком­на­те при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха, зна­чит, дав­ле­ние остаётся по­сто­ян­ным.



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025