04 Водяной пар. Влажность (Отсутствует в ЕГЭ 2025)
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В закрытом сосуде объёмом 10 л при температуре +27 находится воздух, имеющий влажность 60%. Давление
насыщенных паров воды при этой температуре равно 2000 Па. Какую массу воды надо испарить в сосуде при данной
температуре для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100%? Ответ выразите в миллиграммах и округлите до целого
числа.
Указание:округлять только в конечном расчёте
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
где — молярная масса газа,
— количество вещества,
— температура в Кельвинах,
— давление газа,
— объем,
занимаемый газом,
— масса пара,
— универсальная газовая постоянная.
Влажность можно найти по формуле:
где — давление газа,
— давление насыщенных паров. Давление насыщенных паров 100
равно
Па.
Изначальная масса пара в воздухе:
мг
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона при достижении давления насыщенного пара
где – количество пара.
Откуда
Значит, необходимо дополнительно испарить
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке изображены два сосуда с влажным воздухом. Используя сведения, приведённые на рисунке, определите отношение массы водяных паров, содержащихся в сосуде 2, к массе водяных паров, содержащихся в сосуде 1.
Пусть – масса пара,
– объем сосуда,
– его температура,
– давление насыщенного пара,
– давление воздуха,
–
молярная масса воздуха.
Относительная влажность равна:
По уравнению Клапейрона–Менделеева:
Тогда:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В сосуде, объём которого можно изменять при помощи поршня, находится воздух с относительной влажностью 50%. Поршень медленно вдвигают в сосуд при неизменной температуре. Во сколько раз уменьшится объём сосуда к моменту, когда водяной пар станет насыщенным?
Источники:
Влажность находится по формуле:
Здесь – давление пара,
– давление насыщенных паров.
Чтобы пар стал насыщенным, давление должно возрасти в 2 раза, следовательно, из уравнения Бойля–Мариотта
объем должен уменьшится в 2 раза
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре увеличить в 3 раза? (Ответ дать в процентах.)
Источники:
Влажность находится по формуле:
Здесь – давление пара,
– давление насыщенных паров.
из уравнения Бойля–Мариотта
При увеличении объема в 3 раза давление упадет в 3 раза и влажность станет равна 10%
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Под поршнем находится водяной пар при температуре и давлении 70 кПа. Пар изотермически сжали, уменьшив его объём в
два раза. Каково стало давление водяных паров? (Ответ дайте в кПа)
Источники:
Влажность находится по формуле:
Здесь – давление пара,
– давление насыщенных паров.
Уравнение Бойля–Мариотта
Давление насыщенных паров при 100 составляет 100 кПа, так как при сжатии водяного пара его потенциальное давление
должно составить 140 кПа, то пар будет насыщенным и его давление будет равно давлению насыщенных паров, то есть 100
кПа
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Определите плотность водяного пара в воздухе, который находится при температуре 100 , если
известно, что относительная влажность этой порции воздуха равна 40 %. Ответ приведите в кг/м
и
округлите до сотых долей.
Переведем градусы Цельсия в Кельвины . Влажность находится по формуле:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в комнате равна 40%. Давление насыщенного водяного пара при той же температуре равно 1,2 кПа. Атмосферное давление равно 100 кПа. Чему равно парциальное давление водяного пара в комнате? (Ответ дайте в Па.)
Влажность:
где — давление газа,
— давление насыщенного водяного пара.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Парциальное давление водяных паров, содержащихся в воздухе при температуре 100 , равно 50 кПа. Определите
относительную влажность воздуха. Ответ выразите в процентах.
Влажность:
где — давление газа,
— давление насыщенных паров. Давление насыщенных паров при
равно
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность порции воздуха при некоторой температуре равна 10 %. Во сколько раз следует изменить давление этой порции воздуха для того, чтобы при неизменной температуре его относительная влажность увеличилась на 45 %?
Влажность:
где — давление газа,
— давление насыщенных паров. Для того чтобы увеличить влажность воздуха в на 45
(с 10
% до 55 %), надо увеличить давление воздуха при неизменной температуре в 5,5 раз.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 3 раза? (Ответ дать в процентах.)
Влажность воздуха:
где — давление газа,
— давление насыщенных паров.
Так как воздух сжимают изотермически, то давление насыщенных паров не меняется, а давление водяных паров увеличится во
столько раз, во сколько уменьшается объем, следовательно, влажность станет равна:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Давление насыщенного пара при температуре равно 1,71 кПа. Если относительная влажность воздуха равна 48% то каково
парциальное давление пара при температуре
? (Ответ дайте в кПа).
Влажность воздуха:
где — давление водяных паров,
— давление насыщенных паров. Выразим давление водяных паров
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в комнате равна 60%. Чему равно отношение концентрации молекул воды в воздухе комнаты к концентрации молекул воды в насыщенном водяном паре при той же температуре?
Влажность воздуха:
Давление:
где — давление водяных паров,
— давление насыщенных паров,
— концентрация молекул,
— температура
газа в Кельвинах. Объединим (2) и (1)
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 40 %. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объем в 3 раза. Какова стала относительная влажность воздуха? (Ответ дайте в процентах.)
Влажность воздуха:
где — давление водяных паров,
— давление насыщенных паров.
Так как воздух сжимают изотермически, то давление насыщенных паров не меняется, а давление водяных паров увеличится во
столько раз, во сколько уменьшается объем, следовательно, влажность станет равна:
Но влажность не может быть больше 100%, следовательно, часть пара сконденсировалась и влажность воздуха 100%
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке представлены два термометра, используемые для определения относительной влажности воздуха с помощью психрометрической таблицы, в которой влажность указана в процентах.
Психрометрическая таблица представлена ниже. Какой была относительная влажность воздуха в тот момент, когда проводилась съемка? (Ответ дайте в процентах.)
Показания сухого термометра:
Показания влажного термометра:
Разность температур:
Из таблицы определяем, что влажность воздуха
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 25%. Какой будет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 2 раза? (Ответ дать в процентах.)
Влажность воздуха:
где — давление водяных паров,
— давление насыщенных паров. Так как воздух сжимают изотермически, то
давление насыщенных паров не меняется, а давление водяных паров увеличится во столько раз, во сколько уменьшается объем,
следовательно, влажность станет равна:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В цилиндрический сосуд, герметично закрытый подвижным поршнем, впрыснули некоторое количество воды, после чего сдвинули поршень и дождались установления в сосуде теплового равновесия — получилось состояние 1. Затем поршень передвинули ещё раз, увеличив объём пространства под поршнем в 3 раза при постоянной температуре. Оказалось, что в результате этого давление водяного пара в сосуде уменьшилось в 1,5 раза (по сравнению с состоянием 1). Какая была относительная влажность (в процентах) в сосуде в состоянии 1?
Так как при изменении объема в 3 раза, давление в сосуде уменьшилось только в 1,5 раза (а не в 3), значит в ходе процесса изменилось количество водяного пара, то есть вода превращалась в пар (происходил процесс испарения). Если происходил процесс испарения, то в начальный момент влажность равна 100%
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
На рисунке изображена зависимость давления p насыщенного водяного пара от температуры T. Точкой A на этом графике обозначено состояние пара, находящегося в закрытом сосуде. Чему равна относительная влажность воздуха в этом сосуде? Ответ округлите до целого числа процентов.
Давление водяного пара в точке A:
Давление насыщенных паров при температуре точки А:
Найдем влажность воздуха:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Относительная влажность воздуха при температуре 100 равна 30%. Определите массу водяного пара в двух литрах такого
влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до тысячных.
Переведем градусы Цельсия в градусы Кельвина:
Влажность воздуха:
Давление насыщенного водяного пара при 100 равно
Па.
где — давление водяных паров,
— давление насыщенных паров. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для
водяного пара:
где — молярная масса газа,
— объем газа,
— масса пара,
— универсальная газовая постоянная, а
—
температура пара в Кельвинах. Выразим массу пара
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В воздухе комнаты при относительной влажности 40% парциальное давление водяного пара равно 980 Па. Найдите давление насыщенных паров (в Па) при данной температуре.
Источники:
Влажность находится по формуле:
где — парциальное давление водяного пара,
— давление насыщенного водяного пара. Отсюда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В цилиндре под поршнем находятся в равновесии воздух, водяной пар и вода. Отношение масс жидкости и пара . В
медленном изотермическом процессе объём влажного воздуха увеличивается в
раза. Найти относительную влажность воздуха
в цилиндре в конечном состоянии. (Ответ дать в процентах)
Пусть – масса пара,
– объем сосуда,
– его температура,
– давление насыщенного пара, также сделаем
предположение, что вся вода испарилась, тогда масса пара в конечном состоянии увеличится на 50% и станет равна
. Откуда по
уравнению Клапейрона–Менделеева для начального и конечного состояний:
Откуда искомая влажность