Задание 24 ЕГЭ по физике · 8BF94A
Влажность воздуха при сжатии
Давление влажного воздуха в сосуде под поршнем при температуре t=100 °С равно p1 =1,8⋅ 10 5 Па. Объём под поршнем изотермически уменьшили в k=4 раза. При этом давление в сосуде увеличилось в n=3 раза. Найдите относительную влажность φ воздуха в первоначальном состоянии. Утечкой вещества из сосуда пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При температуре 100 °C давление насыщенного водяного пара равно
pнас=1,0⋅105 Па
Обозначим начальное парциальное давление водяного пара через pп1=φpнас. Тогда давление сухого воздуха в первоначальном состоянии равно
pс1=p1−φpнас
При изотермическом уменьшении объёма в k=4 раза давление сухого воздуха увеличивается в 4 раза. Водяной пар достигает насыщения, поэтому его конечное давление равно pнас.
p2=k(p1−φpнас)+pнас
По условию конечное давление в n=3 раза больше начального:
np1=k(p1−φpнас)+pнас
Подставим числовые значения и найдём относительную влажность:
3⋅1,8⋅105=4(1,8⋅105−φ⋅1,0⋅105)+1,0⋅105
После преобразования получаем
φ=1+p1/pнасk=1+1,84=0,7
pнас=1,0⋅105 Па
Обозначим начальное парциальное давление водяного пара через pп1=φpнас. Тогда давление сухого воздуха в первоначальном состоянии равно
pс1=p1−φpнас
При изотермическом уменьшении объёма в k=4 раза давление сухого воздуха увеличивается в 4 раза. Водяной пар достигает насыщения, поэтому его конечное давление равно pнас.
p2=k(p1−φpнас)+pнас
По условию конечное давление в n=3 раза больше начального:
np1=k(p1−φpнас)+pнас
Подставим числовые значения и найдём относительную влажность:
3⋅1,8⋅105=4(1,8⋅105−φ⋅1,0⋅105)+1,0⋅105
После преобразования получаем
φ=1+p1/pнасk=1+1,84=0,7
Пример ответа
Относительная влажность воздуха в первоначальном состоянии φ = 0,70, или 70%.
Источник: Открытый банк ФИПИ 8BF94A
Похожие задания
24Три 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 · 0EEB9424В запаянной с одного конца стеклянной трубке, расположенной горизонтально, находится столбик воздуха длиной…Воздушный столбик и ртуть · 0F5292
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.