В результате работы увлажнителя воздуха относительная влажность воздуха в помещении увеличилась с 20

В результате работы увлажнителя воздуха относительная влажность воздуха в помещении увеличилась с 20

В комнате площадью 30 м 2 , при температуре 25 °C относительная влажность воздуха 20% (давление насыщенных паров 3160 Па), включают увлажнитель воздуха, который увлажняет со скоростью 0,36 л/ч, спустя 3 ч относительная влажность воздуха равняется 60%. Найти высоту комнаты.

Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре:

Тогда давление водяных паров в комнате в начале и в конце работы увлажнителя принимает значения:

Функция увлажнителя — превратить воду, которая есть в его распоряжении в водяной пар. Тем самым в комнате увеличивается масса водяного пара воздуха и как следствие увеличивается влажность. Пусть — производительность увлажнителя, тогда масса водяного пара в комнате до и после связана выражением:

Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона для двух состояний водяного пара:

Источник

В результате работы увлажнителя воздуха относительная влажность воздуха в помещении увеличилась с 20

В комнате размером 3×5×6 м при температуре 20 °C влажность воздуха равна 35%. После включения увлажнителя воздуха, производительность которого равна 0,36 л/ч, влажность в комнате стала равна 70%. За какое время это произошло? Давление насыщенного пара при 20 °C равно 2,33 кПа.

Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре:

Тогда давление водяных паров в комнате в начале и в конце работы увлажнителя принимает значения:

Функция увлажнителя — превратить воду, которая есть в его распоряжении в водяной пар. Тем самым в комнате увеличивается масса водяного пара в воздухе и как следствие увеличивается влажность. Пусть — производительность увлажнителя, тогда масса водяного пара в комнате до и после связана выражением:

Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона для двух состояний водяного пара:

Источник

Влажность. Водяной пар

Определить массу воды \(m\) , которую теряет человек за \(\tau =1\) ч в процессе дыхания, исходя из следующих данных. Относительная влажность вдыхаемого воздуха \(f_1=60\%\) , относительная влажность выдыхаемого воздуха \(f_2=100\%\) . Человек делает в среднем \(n=15\) вдохов в минуту, выдыхая каждый раз \(V=2,5\) л воздуха. Температура вдыхаемого и выдыхаемого воздуха принять \(t=36 ^\circ C\) ; давление насыщенного водяного пара при этой температуре \(p_\text<н>=5,9\) кПа. Молярная масса воды \(M=18\) г/м, универсальная газовая постоянная \(R=8,3\) Дж/(моль \(\cdot\) К). Ответ дайте в граммах.

“Основная волна 2020 Вариант 5”

Относительная влажность равна: \[f=\dfrac

>\cdot 100\%,\] где \(p\) – давление газа.
Тогда для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха давление равно \[p_1=0,6p_\text<н>\] \[p_2=p_\text< н>\] По уравнению Клапейрона– Менделеева: \[pV=\nu RT=\dfracRT,\] где \(\nu\) – количество вещества, \(m\) – масса газа, \(T\) – температура в Кельвинах.
Выразим массу водяных паров \[m=\dfrac\] Откуда изменение массы за 1 вдох \[\Delta m =m_2-m_1=\dfrac-\dfrac=\dfrac0,4p_\text< н>=\dfrac<2,5\cdot 10^<-3>\text< м$^3$>\cdot 18\cdot 10^<-3>\text< кг/моль>><8,3\text<Дж/(моль$\cdot$К)>\cdot 309\text< К>>\cdot 0,4 \cdot 5,9 \cdot 10^ <3>\text< Па>=4,1\cdot 10^<-5>\text< кг>\] Это потеря за 1 вдох и выход, за час делается \(N=60\cdot n=900\) вдохов. Откуда потери за час \[\Delta M=900\Delta m=900\cdot 4,1\cdot 10^<-5>\text< кг>=0,0369\text< кг>=37\text< г>\]

В комнате размерами 4*5*3 м, в которой воздух имеет температуру 10 \(^\circ C\) и относительную влажность 30 %, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 1,5 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 10 \(^\circ C\) равно 1,23 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.

За 1,5 часа работы увлажнителя испарится 0,2 \(\cdot\) 1,5 = 0,3 л воды, т. е. 0,3 кг воды. Парциальное давление этих водяных паров \(p=\dfrac= \dfrac<0,3\cdot 8,31 \cdot 283><0,018\cdot 60>\approx 650\) Па. А значит, относительная влажность в комнате увеличится на \(\dfrac<650><1230>\cdot 100\%\approx 53\%\) . Таким образом, относительная влажность воздуха равна \(30\%+53\%=83\%\)

В двух сосудах объёмами 30 л и 40 л, соединённых трубкой с краном, содержится влажный воздух при комнатной температуре. Относительная влажность в сосудах равна соответственно 40% и 50%. Если кран открыть, то какой будет относительная влажность воздуха в сосудах после установления теплового равновесия, если температура при этом постоянная?

Относительная влажность для первого и второго сосудов соответственно равна: \[\varphi_1=\dfrac<\rho_1><\rho_o>\cdot 100\%\] \[\varphi_2=\dfrac<\rho_2><\rho_o>\cdot 100\%\] где \(\rho\) — плотность водяных паров в первом и втором сосуде, \(\rho_\) — плотность насыщенных водяных паров.
Выразим плотность водяных паров для каждого сосуда: \[\hspace <10 mm>\rho_1=\dfrac<\varphi_1\cdot \rho_o > <100\%>\hspace <10 mm>(1)\] \[\hspace <10 mm>\rho_2=\dfrac<\varphi_2\cdot \rho_o > <100\%>\hspace <10 mm>(2)\] Масса находится через плотность воздуха и объемы сосудов, которые он занимает: \[m_1=\rho_1 V_1\] \[m_2=\rho_2 V_2\] Так как сосуды объединяют, то масса, получившаяся в результате объединений, равна: \[m=m_1+m_2\] Тогда плотность получившейся смеси: \[\rho=\dfrac\] Относительная влажность после открытия крана будет равна: \[\varphi=\dfrac<\rho><\rho_o>\cdot 100\%=\dfrac<\rho_o(V_1+V_2)>=\dfrac<\rho_1 V_1+\rho_2 V_2><\rho_o(V_1+V_2)>\] С учетом (1) и (2): \[\varphi =\dfrac< \varphi_1 V_1+\varphi_2 V_2>\]

В двух сосудах, соединённых трубкой с краном, содержится влажный воздух при комнатной температуре. Относительная влажность в сосудах равна соответственно 40% и 50%. Если кран открыть, то относительная влажность воздуха в сосудах после установления теплового равновесия составит 45,7%. Найдите отношение объемов сосудов.

Относительная влажность для первого и второго сосудов соответственно равна: \[\varphi_1=\dfrac<\rho_1><\rho_o>\cdot 100\%\] \[\varphi_2=\dfrac<\rho_2><\rho_o>\cdot 100\%\] где \(\rho\) — плотность водяных паров в первом и втором сосуде, \(\rho_\) — плотность насыщенных водяных паров.
Выразим плотность водяных паров для каждого сосуда: \[\hspace <10 mm>\rho_1=\dfrac<\varphi_1\cdot \rho_o > <100\%>\hspace <10 mm>(1)\] \[\hspace <10 mm>\rho_2=\dfrac<\varphi_2\cdot \rho_o > <100\%>\hspace <10 mm>(2)\] Масса находится через плотность воздуха и объемы сосудов, которые он занимает: \[m_1=\rho_1 V_1\] \[m_2=\rho_2 V_2\] Так как сосуды объединяют, то масса, получившаяся в результате объединений, равна: \[m=m_1+m_2\] Тогда плотность получившейся смеси: \[\rho=\dfrac\] Относительная влажность после открытия крана будет равна: \[\varphi=\dfrac<\rho><\rho_o>\cdot 100\% =\dfrac<\rho_o(V_1+V_2)>=\dfrac<\rho_1 V_1+\rho_2 V_2><\rho_o(V_1+V_2)>\] С учетом (1) и (2): \[\; \; \; \varphi =\dfrac< \varphi_1 V_1+\varphi_2 V_2> \; \; \; \Rightarrow \; \; \; \varphi(V_1+V_2)=\varphi_1 V_1+ \varphi_2 V_2\] Поделим уравнение на объем второго сосуда и получим: \[\varphi \left(\dfrac+1\right)=\varphi_1\dfrac+\varphi_2\] Найдем отношение объемов сосудов: \[\dfrac = \dfrac<50\% - 45,7\%> <45,7\%-40\%>\approx 0,75\]

Читайте также:  Состав жидкого освежителя воздуха

Относительная влажность воздуха при \(t\) = 36 \(^\circ\) C составляет 50%. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре 5945 Па. Какая масса пара содержится в одном кубическом метре этого воздуха?

Относительная влажность воздуха находится по формуле: \[\hspace <10 mm>\varphi=\dfrac

\cdot 100\% \hspace <8 mm>(1)\] где \(p\) — давление паров воды, \(p_o\) — давление насыщенного пара при данной температуре.
Выразим из (1) давление паров воды: \[\hspace <10 mm>p=\dfrac<\varphi \cdot p_o> <100\%>\hspace <10 mm>(2)\] Запишем уравнение Клапейрона – Менделеева для водяного пара: \[\hspace <10 mm>pV=\nu R T \hspace <10 mm>(3)\] где \(V\) — объем, занимаемый водяным паром, \(\nu\) — количество вещества пара, \(R\) — универсальная газовая постоянная, \(T\) — температура водяного пара в Кельвинах.
Количество вещества пара найдем по формуле: \[\hspace <15 mm>\nu=\dfrac \hspace <15 mm>(4)\] где \(m\) — масса пара, \(M\) — молярная масса воды.
Подставим (2) и (4) в (3): \[\dfrac<\varphi p_o><100\%>V=\dfracRT\] Выразим массу водяных паров, содержащихся в одном кубическом метре воздуха: \[m=\dfrac<\varphi p_o><100\%>V\cdot\dfrac\] \[m=\dfrac<50\% \cdot 5945\text< Па>\cdot1\text< м>^3 \cdot0,018\text< кг/моль>><100\%\cdot8,31\text< Дж/(моль$\cdot$ К)>\cdot309\text< К>> \approx 0,0208\text < кг>= 20,8\text< г>\]

Воздух в комнате объемом V = 50 м \(^3\) имеет температуру t = 27 \(^<\circ>\) С и относительную влажность \(\varphi_1\) = 20 \(\% \) . Сколько времени \(\tau\) должен работать увлажнитель воздуха, распыляющий воду c производительностью \(\mu = 2\) кг/ч, чтобы относительная влажность в комнате повысилась до \(\varphi_2\) = 80 \(\%\) ? Давление насыщенных паров воды при \(t\) = 27 \(^<\circ>\) С равно \(p_<\text<н.п.>>\) = 3665 Па. Ответ дайте в секундах.

Переведем градусы Цельсия в Кельвины: 27 \(^\circ\) С = 300 К
Парциальное давление водяного пара при относительной влажности \(\varphi_1\) равно: \[p_1 = \varphi_1 p_<\text<н.п.>>\] Из уравнения Менделеева – Клапейрона: \[p_1V = \dfrac RT\] где \(p_1\) — давление газа при температуре t= 27 \(^\circ\) С, \(V\) — объем газа, \(m_1\) — масса газа при температуре t= 27 \(^\circ\) , \(M\) — молярная масса водяных паров, \(R\) — универсальная газовая постоянная, а \(T\) — температура газа в Кельвинах.
Находим начальную массу пара, содержащегося в комнате: \[\; \; \; m_1=\dfrac<\varphi_1 p_<\text<н.п.>>MV> \; \; \; (1)\] Аналогично при относительной влажности \(\varphi_2\) масса пара равна: \[\; \; \; m_2=\dfrac<\varphi_2 p_<\text<н.п.>>MV> \; \; \; (2)\] \[\; \; \; \Delta m=m_2-m_1=\tau \mu \; \; \; (3)\] Выразим из (3) время \(\tau\) и подставим (1), (2): \[\tau=\dfrac<\mu>=\dfrac<(\varphi_2-\varphi_1) p_<\text<н.п.>>MV><\mu RT>\] \[\tau=\dfrac<0,6\cdot3665\text< Па>\cdot18\cdot10^<-3>\text< кг/моль>\cdot50\text< м$^3$>\cdot3600\text< с>><2\text< кг>\cdot8,31\text< Дж/(моль$\cdot$К)>\cdot300\text< К>>\approx 1428 \text< с>\]

В сосуде под поршнем находится влажный воздух, объем под поршнем уменьшили в \(k=5\) раза. При этом давление увеличилось в \(n=3\) раза. Найдите относительную влажность \(\phi\) воздуха в первоначальном состоянии, если давление влажного воздуха в первоначальный момент времени равно \(p_1=1,5 \cdot 10^5 \) Па при температуре \(t = 100^\circ\) . Утечкой вещества из сосуда пренебречь.

1. При \( t = 100^\circ\) давление насыщенного водяного пара равно нормальному атмосферному давлению: \(10^5\) Па.
2. Так как давление увеличилось в 4 раза, а объем в 5, то значит, что часть влажного воздуха сконденсировалась и стала водой.
3. Запишем закон Дальтона для двух случаев \[\begin 1 & p_1=p_1\text< сух>+ \phi p_0 \\ 2: & p_2=np_1=kp_\text< сух>+1 \cdot p_0 \\ \end\] где \(p_2\) – давление в конечном состоянии, \(p_\text< сух>\) – давление воздуха, \(p_0\) – атмосферное давление.
Исключим \(p_\text< сух>\) \[np_1=k\left(p_1-\phi p_0\right) +p_0\] Выразим отсюда начальную влажность \[\phi=\dfrac<\left(k-n\right)p+p_0>=\dfrac<\left(5-3\right)1,5\cdot 10^5 \text< Па>+10^5 \text< Па>><5\cdot 10^5 \text< Па>> = 80 \%\]

Источник

В результате работы увлажнителя воздуха относительная влажность воздуха в помещении увеличилась с 20

Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, может стать «получение воды из воздуха»! На самом деле, влага всегда содержится в воздухе, и при понижении его температуры ниже «точки росы» избыток воды конденсируется в виде капель на холодной поверхности, и стекающую с неё воду можно собирать. Предположим, что в Крыму относительная влажность воздуха при температуре Т1 = 28 °С равна = 60 %, и мы его прокачиваем через теплообменник со сборником воды, охлажденный до температуры Т2 = 1 °С. Какой объём такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы набрать бутылку воды объёмом V = 2 литра? Давления насыщенных паров воды при этих температурах равны, соответственно, pн1 = 28,4 мм рт. ст. и pн2 = 4,9 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. ≈ 133 Па).

1. Сначала переведём давления насыщенных паров воды при заданных температурах из миллиметров ртутного столба в Па: pн1 = 28,4 мм рт. ст. = 28,4 · 133 ≈ 3777 Па, pн2 = 4,9 мм рт. ст. = 4,9 · 133 = 652 Па.

2. При относительной влажности давление паров воды при температуре Т1 равно p1 ≈ 2266 Па.

3. Абсолютная влажность может быть определена при помощи уравнения Клапейрона−Менделеева: плотность пара где молярная масса воды M = 0,018 кг/моль. Отсюда

4. При температуре Т2 пары воды будут насыщенными, относительная влажность воздуха при этой температуре Т2 = 1 °С равна и абсолютная влажность:

5. Следовательно, при конденсации из каждого кубометра влажного воздуха выпадет воды.

6. Масса воды объёмом V = 2 л равна 2 кг = 2000 г, так что для получения одной литровой бутылки воды надо будет прокачать через систему тёплого влажного воздуха.

Ответ:

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 2 раза (по сравнению с состоянием 1). Какая была относительная влажность (в процентах) в сосуде в состоянии 1?

Относительная влажность воздуха в сосуде была 100%. Если бы влажность воздуха была не 100%, то при увеличении объема в 3 раза, давление уменьшилось бы тоже в 3 раза.

Аналоги к заданию № 6923: 6955 Все

Влажность воздуха была 100%. Плюс оставалось некоторое количество неиспарившейся воды. При увеличении объема в 3 раза остаток воды испарился, компенсировав падение давления пара, из-за чего давление упало не в 3, а в 2 раза.

Читайте также:  Промышленные очистители увлажнители воздуха

Какова относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, если точка росы 12 °С? Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,33 кПа, а при 12 °С — 1,40 кПа. Ответ выразите в процентах и округлите до целых.

Точка росы — это значение температуры газа, при достижении которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным. Поскольку в нашем случае точке росы соответствует температура заключаем, что парциальное давление пара в воздухе равно 1,40 кПа. Следовательно, относительная влажность воздуха при равна

Нельзя ТАК определять парциальное давление, так как одна и та же концентрация молекул при точке росы и данной температуре даёт РАЗНОЕ давление. Надо делать поправку на температуру. Лучше такие задачи решать через плотность пара, которая при точке росы и заданной температуре одинакова.

Здравствуйте! Это, действительно, довольно тонкий вопрос, как определять влажность воздуха. В данном случае охлаждение воздуха происходит при постоянном давлении, тогда справедлива формула Вы говорите об определении относительной влажности в герметичном сосуде, в котором неизменным остаётся не давление, а объём воздуха, тогда относительную влажность воздуха, действительно, нужно вычислят с поправкой на температуру: где — температура газа, — температура точки росы, — плотность насыщенного пара при температуре — плотность насыщенного пара при температуре

Значительно более подробно этот вопрос рассмотрен здесь:

Относительная влажность воздуха при температуре 100 °С равна 35%. Определите массу водяного пара в одном литре такого влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до десятых долей.

Процесс кипения начинается при температуре, когда внешнее давление на жидкость сравнивается с давлением насыщенных паров жидкости при этой температуре. Таким образом при 100 °С давление насыщенных паров равно атмосферному давлению.

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, давление, объём и абсолютная температура идеального газа связаны соотношением

Найдем массу водяного пара

Аналоги к заданию № 10182: 10251 Все

«Жизнь сосулек». Во время оттепели, когда влажность воздуха высока, из-под слоя снега на крыше дома капает вода, замерзающая на карнизе крыши в виде быстро растущих сосулек. Когда оттепель кончается, сосульки перестают расти и в мороз медленно меняют свою форму: они становятся всё тоньше, а их концы заостряются. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, процессы, происходящие с сосульками на протяжении их «жизни».

1. Из дома через крышу идёт поток теплоты. Поэтому в оттепель температура крыши под снегом поднимается выше 0 °С и начинается таяние снега.

2. Из-за высокой влажности воздуха скорость испарения воды мала. Поэтому вытекающие на карниз капли воды охлаждаются и, не успевая испариться, постепенно замерзают, превращаясь обратно в лёд и образуя сосульки. Таким образом, сосульки могут вырастать до больших размеров.

3. Когда оттепель кончается и ударяет мороз, снег на крыше перестаёт таять, поскольку температура крыши под слоем снега падает ниже 0 °С, и сосульки перестают расти.

4. В дальнейшем на морозе при низкой влажности воздуха происходит медленное испарение (сублимация) сосулек, то есть фазовый переход льда сразу в пар, минуя жидкое состояние. При этом сосульки уменьшаются в объёме, становясь всё тоньше и приобретая острые концы.

В сосуде под поршнем находится водяной пар. Объём пространства под поршнем уменьшили в 4 раза при постоянной температуре, при этом давление пара увеличилось в 2 раза. Какой была относительная влажность (в процентах) в начальном состоянии?

При уменьшении объёма в 2 раза, давление увеличилось в 2 раза, а также увеличилась и плотность. Так как при дальнейшем изменении объёма (уменьшении его объёма ещё в 2 раза) давление не менялось, это означает, что пар стал насыщенным, а давление насыщенного пара от изменения объёма не зависит. Таким образом, 100% : 2 = 50%.

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.

Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре

Водяной пар удовлетворяет уравнению Менделеева — Клапейрона

Найдём отношение массы водяных паров, содержащихся в сосудах (учтём, что )

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.

Относительной влажностью называют отношение давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре

Водяной пар удовлетворяет уравнению Менделеева — Клапейрона

Найдем отношение массы водяных паров, содержащихся в сосудах

Аналоги к заданию № 10315: 10347 Все

В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20 °С находится водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха. Ответ приведите в процентах, округлите до целых.

t, °С 16 17 18 19 20 21 22 23
1,36 1,45 1,54 1,63 1,73 1,83 1,94 2,06

Определим сперва плотность водяных паров в комнате. Согласно условию, в кубическом метре воздуха в помещении находится водяных паров, следовательно, плотность водяного пара равна Используя таблицу, определяем, что при температуре плотность насыщенных паров равна Поскольку концентрация газа пропорциональна его плотности ( где — масса молекулы газа), заключаем, что относительная влажность воздуха в комнате равна

В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинаться при той же температуре стакана ? Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице:

Содержание этапа решения

Оценка этапа в баллах

Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре из таблицы 16 Давление насыщенного водяного пара при температуре равно 32 гПа.

Относительной влажностью воздуха называется отношение:

Относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате уменьшится, так как давление p водяного пара в воздухе остаётся практически неизменным, а давление насыщенного водяного пара при повышении температуры воздуха увеличивается.

В пункте 3 сказано, что давление водяного пара остается неизменным при повышении температуры. Как это согласуется с теорией о том, что давление пара подчиняется уравнениям МКТ для газов: p=nkT.

Если при повышении температуры атмосферное давление и состав воздухе не изменяются, то и давление паров остаётся постоянным. Тогда из урав­не­ни­я МКТ можно сделать вывод, что концентрация паров уменьшается.

Если же считать постоянным концентрацию, то давление паров увеличивается с ростом температуры, но это изменение давления мало по сравнению с ростом давления насыщенных паров. Так если пары имеют при температуре 14 °С давление 16 гПа, то при температуре 25 °С их давление будет 16,6 гПа, при температуре 60 °С — 18,6 гПа, в то время как давление насыщенных паров при 25 °С — 32 гПа, при 60 °С — 200 гПа.

В реальности при повышении температуры воздуха меняется и давление, и концентрация паров. Но эти изменения малы по сравнению с изменением давления насыщенных паров, оно меняется существенно не линейно.

Антон, вот и надо писать в решении, что при повышении температуры давление пара меняется в значительно меньшей степени, чем давление насыщенного пара, поэтому относительная влажность уменьшится. Это правильно, согласно МКТ теории.

А говорить, что давление пара не изменяется с повышением температуры — это противоречие законам МКТ.

Герметичных комнат не бывает, иначе бы в задаче говорилось о барокамере, значит можно считать, что давление остаётся постоянным. Если состав воздуха не меняется при перемене температуры, то в полном соответствии с уравнением МКТ давление пара не изменяется.

Полное давление воздуха складывается из парциальных давлений составляющих: Пусть — доля i-й фракции воздуха: тогда Если состав воздуха и давление не меняются, то и парциальные давления постоянны.

При нагревании уменьшается концентрация воздуха и его составляющих

Антон, хочется изменить конец Вашей фразы: «Если со­став воз­ду­ха не ме­ня­ет­ся при пе­ре­ме­не тем­пе­ра­ту­ры, то в пол­ном со­от­вет­ствии с урав­не­ни­ем МКТ дав­ле­ние пара не из­ме­ня­ет­ся».

Если со­став воз­ду­ха не ме­ня­ет­ся при пе­ре­ме­не тем­пе­ра­ту­ры, то в пол­ном со­от­вет­ствии с урав­не­ни­ем МКТ дав­ле­ние пара будет из­ме­ня­ться прямо пропорционально изменению температуры. С ростом температуры увеличивается кинетическая энергия молекул воздуха и пара, в результате чего, они будут производить более сильное давление.

В приведенных Вами формулах Вы делаете выводы на основании того, что заранее положили р неизменным, а с какой стати?

Изменение температуры в комнате не меняет атмосферное давление.

Вот в этом Вы абсолютно правы, Антон. Какие бы изменения не происходили в комнате, это никак не влияет на атмосферное давление (гениальное утверждение).

Может все-таки вернемся в комнату и к проблеме давления пара в комнате? Только представьте (постараюсь поподробнее «разложить по полочкам»): объем V комнаты неизменен, число молекул пара в комнате также неизменно, поскольку в комнате нет резервуаров с водой и молекулам пара неоткуда испаряться. Утечкой из комнаты в атмосферу в данной задаче следует пренебречь, иначе она сильно усложнится. Следовательно концентрация n молекул воды в комнате остается неизменной. А вот температура Т может изменяться, например, в комнате можно прибавить/убавить отопление. включить/отключить электроприборы. На что же повлияет изменение температуры, если в формуле связаны только три величины: p=nkT? Если при этом давление не изменится, то надо пересматривать законы физики и подгонять их под Вашу теорию.

Я понимаю, что не Вы составляли эту задачу, и подобные ей в других вариантах. И к задаче было приложено готовое решение. Понимаю. что Вам не хочется что-то менять, потому что корректное решение потребует привлечения формул и числовых расчетов.

Но если вы вдумчивый физик и наука для Вас превыше всего, то сделайте что-нибудь. чтобы не снижать уровень преподавания в нашей стране, который год от года падает все ниже

Число молекул воздуха в комнате не постоянно. При нагревании часть воздуха из комнаты уходит. При этом

Если бы речь шла о барокамере, то там число молекул сохраняется, при нагревании увеличивается давление

Я бы еще добавил к решению, что если в негерметичной комнате возникает перепад между внешним и внутренним давлением, то выравнивание давления происходит со скоростью звука, то есть, достаточно быстро. Нагревание же будет происходить явно медленнее, так что в каждый момент времени можно считать, что давление внутри равно давлению снаружи.

Ну а поскольку количество воздуха снаружи много больше количества воздуха внутри, то фактически внутреннее давление просто будет подстраиваться под наружное.

В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до По результатам этих экспериментов определите абсолютную и относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Поясните, почему конденсация паров воды в воздухе может начинаться при различных значениях температуры. Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице:

Содержание этапа решения

Оценка этапа в баллах

Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре из таблицы 16 гПа.

Абсолютная влажность равна плотности водяных паров. Плотность пара при можно найти, применив уравнение Клапейрона — Менделеева. Первое состояние: насыщенный пар при Второе: пар при Пар охлаждается от до изобарически, поэтому

Имеем:

Плотность насыщенного пара при равна

Объединяя два последних уравнения:

Давление насыщенного водяного пара при температуре равно 32 гПа. Относительной влажностью воздуха называется отношение:

Конденсация паров воды происходит при условии равенства давления водяного пара, имеющегося в воздухе, давлению насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха. Давление насыщенного водяного пара зависит от температуры. Поэтому при разной плотности водяного пара в воздухе температура начала конденсации пара (точка росы) оказывается различной.

Источник

Поделиться с друзьями
Вентилиция и кондиционирование
Adblock
detector