Задание 9 ЕГЭ по физике · 6ECE95
Влажность воздуха при нагревании
В жёстком герметичном сосуде объёмом 1 м3 при температуре 289 К длительное время находился влажный воздух и 10 г воды. Сосуд медленно нагрели до температуры 298 К. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.
1) При температуре 23°С влажность воздуха в сосуде была равна 48,5%.
2) В течение всего опыта в сосуде находилась вода в жидком состоянии.
3) Так как объём сосуда не изменялся, давление влажного воздуха увеличивалось пропорционально его температуре.
4) В начальном состоянии при температуре 289К пар в сосуде был насыщенный.
5) Парциальное давление сухого воздуха в сосуде не изменялось.
| t, °С | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| rнп,×10–2 кг/м3 | 1,36 | 1,45 | 1,54 | 1,63 | 1,73 | 1,83 | 1,94 | 2,06 | 2,18 | 2,30 |
1) При температуре 23°С влажность воздуха в сосуде была равна 48,5%.
2) В течение всего опыта в сосуде находилась вода в жидком состоянии.
3) Так как объём сосуда не изменялся, давление влажного воздуха увеличивалось пропорционально его температуре.
4) В начальном состоянии при температуре 289К пар в сосуде был насыщенный.
5) Парциальное давление сухого воздуха в сосуде не изменялось.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При температуре 289 К=16 °C плотность насыщенного водяного пара равна 1,36×10−2 кг/м3. В сосуде объёмом 1 м3 это соответствует массе пара 13,6 г.
mп=ρнпV=1,36×10−2⋅1=13,6 г
Поскольку в сосуде длительное время находилась вода в жидком состоянии, пар при начальной температуре был насыщенным. Общее количество воды составляет 13,6+10=23,6 г.
mобщ=13,6+10=23,6 г
При конечной температуре 298 К=25 °C для насыщения пара требуется 2,30×10−2 кг=23 г воды. Так как 23,6 г>23 г, часть воды остаётся жидкой.
mнп,25=2,30×10−2⋅1=23 г
Утверждение 1 неверно: при наличии жидкой воды влажность при 23 °C равна 100%, а не 48,5%. Утверждение 3 неверно, поскольку давление насыщенного пара изменяется не пропорционально абсолютной температуре. Утверждение 5 неверно: при постоянных объёме и количестве сухого воздуха его парциальное давление пропорционально абсолютной температуре и увеличивается при нагревании.
mп=ρнпV=1,36×10−2⋅1=13,6 г
Поскольку в сосуде длительное время находилась вода в жидком состоянии, пар при начальной температуре был насыщенным. Общее количество воды составляет 13,6+10=23,6 г.
mобщ=13,6+10=23,6 г
При конечной температуре 298 К=25 °C для насыщения пара требуется 2,30×10−2 кг=23 г воды. Так как 23,6 г>23 г, часть воды остаётся жидкой.
mнп,25=2,30×10−2⋅1=23 г
Утверждение 1 неверно: при наличии жидкой воды влажность при 23 °C равна 100%, а не 48,5%. Утверждение 3 неверно, поскольку давление насыщенного пара изменяется не пропорционально абсолютной температуре. Утверждение 5 неверно: при постоянных объёме и количестве сухого воздуха его парциальное давление пропорционально абсолютной температуре и увеличивается при нагревании.
Пример ответа
Верные утверждения: 2, 4.
Источник: Открытый банк ФИПИ 6ECE95
Похожие задания
9Герметичный теплоизолированный сосуд разделили неподвижной перегородкой, способной проводить тепло, на две…Тепловое равновесие аргона · 0443DE9Стальную кастрюлю, наполовину заполненную водой, поставили на плиту, закрыли лёгкой крышкой и стали нагревать…Нагревание и кипение воды · 0550989На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством разреженного газообразного…Процессы на pV-диаграмме · 0A58BE9На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V…Циклический процесс в координатах V–T · 0B89AC9Твёрдый образец вещества поместили в печь. На рисунке показан график изменения температуры t образца по мере…График нагревания вещества · 0D32D09У идеального теплового двигателя Карно температура нагревателя равна 227 °С, а температура холодильника равна…КПД двигателя Карно · 0D600A
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.