Задание 24 ЕГЭ по физике · 2D1417
Влажность после снятия перегородки
Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части V1 = 2 л, объём второй части V2 = 3 л. В первой части сосуда находятся влажный воздух и вода, причём масса водяного пара в 2 раза больше, чем масса воды. Вторая часть сосуда пустая. Найдите относительную влажность воздуха в сосуде после снятия перегородки. Температура воздуха в сосуде постоянна и не меняется при снятии перегородки. Объёмом перегородки пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Обозначим начальную массу водяного пара через m. По условию масса воды равна m/2. Так как в сосуде находятся влажный воздух и вода, начальный пар насыщенный.
mв=m,mводы=m2
При постоянной температуре плотность насыщенного пара постоянна, поэтому масса насыщенного пара в объёме V1+V2=5 л была бы в 5/2 раза больше начальной.
mнас,2=mV1+V2V1=m52
Для насыщения после снятия перегородки нужно дополнительно испарить 5m2−m=3m2. Но воды имеется только m/2, поэтому вся вода испарится, а масса пара станет равной m+m/2=3m/2.
mп,2=m+m2=3m2
Относительная влажность равна отношению фактической массы пара к массе насыщенного пара при той же температуре и в том же объёме.
φ=mп,2mнас,2=3m/25m/2=35=0,6
mв=m,mводы=m2
При постоянной температуре плотность насыщенного пара постоянна, поэтому масса насыщенного пара в объёме V1+V2=5 л была бы в 5/2 раза больше начальной.
mнас,2=mV1+V2V1=m52
Для насыщения после снятия перегородки нужно дополнительно испарить 5m2−m=3m2. Но воды имеется только m/2, поэтому вся вода испарится, а масса пара станет равной m+m/2=3m/2.
mп,2=m+m2=3m2
Относительная влажность равна отношению фактической массы пара к массе насыщенного пара при той же температуре и в том же объёме.
φ=mп,2mнас,2=3m/25m/2=35=0,6
Пример ответа
Относительная влажность воздуха после снятия перегородки составляет 60%.
Источник: Открытый банк ФИПИ 2D1417
Похожие задания
24Сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых V₂/V₁=3. В первой и второй частях…Влажность после снятия перегородки · 7CF1D324Три 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 · 05A6DD24В 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. В первом сосуде находится ν1 =2…Равновесие двух газов · 075E8424Закрытый вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный идеальным газом, разделён на две части тяжёлым…Газ под поршнем: механическое равновесие · 0EEB94
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.