Тип 24 № 32083 
Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого уровня). МКТ, механическое равновесие
i
В большом помещении с размерами 6 × 10 × 3 м3 в зимние холода при температуре t1 парциальное давление водяного пара в воздухе составляло 
а относительная влажность воздуха равнялась при этом 
После обогрева помещения температура в нем поднялась до значения t2 = 25 °C, а относительная влажность снизилась до 
Используя приведенный на рисунке график, найдите, как и на сколько в результате обогрева изменилась масса m паров воды в данном помещении.
Зависимость давления насыщенных паров воды от температуры
Решение. 1. Пары воды являются газом, поэтому для описания связи параметров его состояния — давления 
объема V и температуры T можно применять уравнение Менделеева — Клапейрона:
Отсюда плотность пара:
2. Относительная влажность воздуха:
Поскольку
то температура, найденная из графика, равна
а плотность пара:
3. Объем помещения равен 
так что масса пара 
4. Из графика находим при температуре 
что:
5. Таким образом, масса паров воды увеличилась на:
кг 
Спрятать критерииКритерии проверки:| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева — Клапейрона, формулы для плотности пара, для относительной влажности воздуха и для связи массы с плотностью и объемом пара); II) описаны все вводимые в решение буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 |
| Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков. Записи, соответствующие одному или обоим пунктам — II и III, — представлены не в полном объеме или отсутствуют. ИЛИ При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.). ИЛИ При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца. ИЛИ При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 |
| Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа. ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
и далее массу пара 