Задание 22 ЕГЭ по физике · 830FF9
Потеря воды при дыхании
В комнате при 20 °С относительная влажность воздуха составляет 40%.
В состоянии покоя через лёгкие человека проходит 5 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34 °С и относительную влажность 100%. Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,34 кПа, а при 34 °С – 5,32 кПа. Какое количество воды теряет тело человека за 1 ч за счёт дыхания? Считать, что выдыхаемый воздух имеет такой же объём, какой проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха в комнате не изменяется.
В состоянии покоя через лёгкие человека проходит 5 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34 °С и относительную влажность 100%. Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,34 кПа, а при 34 °С – 5,32 кПа. Какое количество воды теряет тело человека за 1 ч за счёт дыхания? Считать, что выдыхаемый воздух имеет такой же объём, какой проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха в комнате не изменяется.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Парциальное давление водяного пара во вдыхаемом воздухе составляет 40% от давления насыщенного пара при 20 °C:
p1=0,40⋅2,34=0,936 кПа
При выдохе воздух насыщен водяным паром, поэтому его парциальное давление равно давлению насыщенного пара при 34 °C:
p2=5,32 кПа
За один час через лёгкие проходит объём воздуха:
V=5⋅60=300 л
Массу водяного пара во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе найдём по уравнению Менделеева–Клапейрона. Температуры равны T1=293 К и T2=307 К, молярная масса воды M=18 г/моль:
m1=p1VMRT1,m2=p2VMRT2
Количество воды, которое добавляется в воздух при дыхании за один час:
Δm=18⋅3008,315,32307−0,936293≈9,2 г
p1=0,40⋅2,34=0,936 кПа
При выдохе воздух насыщен водяным паром, поэтому его парциальное давление равно давлению насыщенного пара при 34 °C:
p2=5,32 кПа
За один час через лёгкие проходит объём воздуха:
V=5⋅60=300 л
Массу водяного пара во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе найдём по уравнению Менделеева–Клапейрона. Температуры равны T1=293 К и T2=307 К, молярная масса воды M=18 г/моль:
m1=p1VMRT1,m2=p2VMRT2
Количество воды, которое добавляется в воздух при дыхании за один час:
Δm=18⋅3008,315,32307−0,936293≈9,2 г
Пример ответа
Тело человека теряет за 1 ч за счёт дыхания примерно 9,2 г воды.
Источник: Открытый банк ФИПИ 830FF9
Похожие задания
22В комнате при 20 °С относительная влажность воздуха составляет 40%. При умеренной физической нагрузке через…Потеря воды при дыхании · BEDE4322Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением из состояния покоя. На некотором участке пути за 2 с…Время до участка движения · 08300622Фототок с литиевого фотокатода, освещаемого монохроматическим излучением с длиной волны l0, прекращается при…Определение длины волны фотокатода · 0B795422Груз массой m = 2,0 кг и объёмом V = 10^( – 3) м^(3), подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость…Плотность жидкости по силе Архимеда · 16C3B922Автомобиль массой 1700 кг двигался по дороге. Его положение на дороге изменялось согласно графику зависимости…Максимальная кинетическая энергия автомобиля · 17257D22Однородный цилиндр объёмом 4·10^(–4) м^(3) подвешен на нити и наполовину погружён в воду. Какова плотность…Плотность цилиндра в воде · 1F1FD6
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.