Задание 9

Молекулярная физика и термодинамика: анализ процессов (изменение величин) · 77 заданий

Задание №9
№9
На рисунке в координатах р-Т, где р - давление газа, Т - его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
Задание №9
№9
С идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процес…
Насыщенные и ненасыщенные пары
Задание №9
№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной пров…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №9
№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, рV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, дости…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты и температуры образца t. Выбер…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №9
№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Твердый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты Q и температуры образца t. Выб…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №9
№9
В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается…
Насыщенные и ненасыщенные пары

Задание №9 — Влажность воздуха

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объём сосуда за счёт движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объём сосуда в 4 раза меньше начального. Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1) При уменьшении объёма сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса.
2) Давление пара в сосуде всё время увеличивается.
3) В конечном и начальном состояниях масса пара в сосуде одинакова.
4) При уменьшении объёма в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала равна 80%.
5) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Относительная влажность $\varphi=\frac{p}{p_{\text{н}}}\cdot100\%$ , где давление насыщенного пара $p_{\text{н}}$ зависит только от температуры и здесь постоянно.

Пока пар ненасыщенный, при $T=\text{const}$ справедлив закон Бойля — Мариотта $pV=\text{const}$ , т. е. $p\propto\frac{1}{V}$ , а вместе с ним и $\varphi\propto\frac{1}{V}$ . Значит пар станет насыщенным ( $\varphi=100\%$ ) при уменьшении объёма в $\frac{100\%}{40\%}=2{,}5$ раза. При дальнейшем сжатии давление остаётся равным $p_{\text{н}}$ , а избыток пара конденсируется, причём масса пара $m=\frac{p_{\text{н}}VM}{RT}\propto V$ .

1) Именно при уменьшении объёма в 2,5 раза пар становится насыщенным и начинается конденсация — на стенках появляется роса, верно.

2) После достижения насыщения давление перестаёт расти и остаётся равным $p_{\text{н}}$ — неверно.

3) В конечном состоянии $\frac{m}{m_0}=\frac{V_0/4}{V_0/2{,}5}=0{,}625$ : масса пара уменьшилась — неверно.

4) При уменьшении объёма в 2 раза пар ещё ненасыщенный, поэтому $\varphi=40\%\cdot2=80\%$ — верно.

5) В конечном состоянии сконденсировалось лишь около 37,5 % пара, остальной пар остался в сосуде — неверно.

Ответ: 14