Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д14 B25 № 3654
i

Аб­со­лют­ная влаж­ность воз­ду­ха, на­хо­дя­ще­го­ся в ци­лин­дри­че­ском со­су­де под порш­нем, равна 0,029кг/м в кубе . Тем­пе­ра­ту­ра газа в со­су­де равна 100 °C. Как и во сколь­ко раз тре­бу­ет­ся изо­тер­ми­че­ски из­ме­нить объем со­су­да для того, чтобы на его стен­ках об­ра­зо­ва­лась роса?

 

1)  умень­шить при­бли­зи­тель­но в 2 раза

2)  уве­ли­чить при­бли­зи­тель­но в 20 раз

3)  умень­шить при­бли­зи­тель­но в 20 раз

4)  уве­ли­чить при­бли­зи­тель­но в 2 раза

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Аб­со­лют­ная влаж­ность воз­ду­ха  —  это фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на, по­ка­зы­ва­ю­щая массу во­дя­ных паров, со­дер­жа­щих­ся в 1 м в кубе воз­ду­ха. Дру­ги­ми сло­ва­ми, это плот­ность во­дя­но­го пара в воз­ду­хе. На стен­ках со­су­да при изо­тер­ми­че­ском из­ме­не­нии объ­е­ма нач­нет об­ра­зо­вы­вать­ся роса после того, как пар до­стиг­нет со­сто­я­ния на­сы­ще­ния. Для этого пар надо сжи­мать. Как из­вест­но, ки­пе­ние на­чи­на­ет­ся, когда дав­ле­ние на­сы­щен­ных паров срав­ни­ва­ет­ся с внеш­ним дав­ле­ни­ем. Таким об­ра­зом, дав­ле­ние на­сы­щен­ных паров при 100 °C равно нор­маль­но­му ат­мо­сфер­но­му дав­ле­нию, то есть по­ряд­ка p_н. п.=10 в сте­пе­ни 5 Па.

Вы­чис­лим пар­ци­аль­ное дав­ле­ние паров воды. Во­дя­ной пар под­чи­ня­ет­ся урав­не­нию со­сто­я­ния иде­аль­но­го газа: pV= дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: \mu конец дроби RT. Опре­де­лим спер­ва, какое дав­ле­ние имеет пар до на­ча­ла сжа­тия:

p_0= дробь: чис­ли­тель: m, зна­ме­на­тель: V_0 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: RT, зна­ме­на­тель: \mu конец дроби =\rho дробь: чис­ли­тель: RT, зна­ме­на­тель: \mu конец дроби =0,029кг/м в кубе умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 8,31Дж/ левая круг­лая скоб­ка моль умно­жить на К пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 373К, зна­ме­на­тель: 0,018кг/моль конец дроби \approx 5000 Па.

При изо­тер­ми­че­ском сжа­тии вы­пол­ня­ет­ся закон Бойля-⁠Ма­ри­от­та: pV=const. По­это­му объем надо умень­шить в

 

 дробь: чис­ли­тель: V_0, зна­ме­на­тель: V_кон конец дроби = дробь: чис­ли­тель: p_н. п., зна­ме­на­тель: p_0 конец дроби \approx дробь: чис­ли­тель: 10 в сте­пе­ни 5 Па, зна­ме­на­тель: 5000 Па конец дроби =20

раз.

Ответ: 3.