Задание 24 ЕГЭ по физике · 211F34
Тепловой баланс и тепловое равновесие
В комнате размерами 4×5×3 м, в которой воздух имеет температуру 10 °C и относительную влажность 30%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 1,5 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 10 °C равно 1,23 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Объём комнаты равен
V=4⋅5⋅3=60 м3
Начальное парциальное давление водяного пара составляет 30% от давления насыщенного пара:
p1=0,30⋅1,23=0,369 кПа=369 Па
За время работы увлажнителя в комнату поступит вода массой
mдобав=0,2⋅1,5=0,3 кг
Массу водяного пара в комнате найдём по уравнению идеального газа. Для водяного пара M=0,018 кг/моль, температура T=10+273=283 К:
m1=p1VMRT=369⋅60⋅0,0188,31⋅283≈0,169 кг
Предельная масса насыщенного пара при той же температуре:
mнас=pнасVMRT=1230⋅60⋅0,0188,31⋅283≈0,562 кг
После работы увлажнителя масса водяного пара станет равной
m2=m1+mдобав=0,169+0,3=0,469 кг
Относительная влажность равна отношению фактической массы пара к массе насыщенного пара при той же температуре:
φ2=m2mнас⋅100%=0,4690,562⋅100%≈83%
V=4⋅5⋅3=60 м3
Начальное парциальное давление водяного пара составляет 30% от давления насыщенного пара:
p1=0,30⋅1,23=0,369 кПа=369 Па
За время работы увлажнителя в комнату поступит вода массой
mдобав=0,2⋅1,5=0,3 кг
Массу водяного пара в комнате найдём по уравнению идеального газа. Для водяного пара M=0,018 кг/моль, температура T=10+273=283 К:
m1=p1VMRT=369⋅60⋅0,0188,31⋅283≈0,169 кг
Предельная масса насыщенного пара при той же температуре:
mнас=pнасVMRT=1230⋅60⋅0,0188,31⋅283≈0,562 кг
После работы увлажнителя масса водяного пара станет равной
m2=m1+mдобав=0,169+0,3=0,469 кг
Относительная влажность равна отношению фактической массы пара к массе насыщенного пара при той же температуре:
φ2=m2mнас⋅100%=0,4690,562⋅100%≈83%
Пример ответа
Относительная влажность воздуха через 1,5 ч станет примерно 83%.
Источник: Открытый банк ФИПИ 211F34
Похожие задания
24В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной l…Тепловой баланс и тепловое равновесие · 060CB224Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда <?import…Тепловой баланс и тепловое равновесие · AE8A4A24Два сосуда объёмами 20 л и 30 л, соединённые трубкой с краном, содержат влажный воздух при комнатной…Тепловой баланс и тепловое равновесие · D0DE0524Три одинаковых сосуда, содержащих разреженный газ, соединены друг с другом трубками малого диаметра: первый…Изменение количества газа · 003B5124Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный воздухом, разделён тяжёлым поршнем, способным…Количество удалённого воздуха · 05A6DD24Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится ν1 =2…Равновесие двух газов · 075E84
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.