Тема №9 МКТ и Термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

04 Водяной пар. Влажность

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №9 мкт и термодинамика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#103100Максимум баллов за задание: 2

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре провели процесс $a→ b → c$ , $pV$ –диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно проведённого процесса.

$PIC$

1) В процессе $a → b$ масса капли воды уменьшается.
2) В процессе $b→ c$ от пара отводится положительное количество теплоты.
3) В состоянии $a$ водяной пар является ненасыщенным.
4) В процессе $a→ b$ внутренняя энергия пара постоянна.
5) В процессе $b→ c$ плотность пара уменьшается.

Источники: Банк ФИПИ ЕГЭ

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Запишем уравнение Менделеева-Клайперона

pV = νRT.

Т.к. давление и температура постоянна на этом участке, то происходит испарение капли.
2) $Н еверно$
Т.к. процесс изотермический, то изменение внутренней энергии равно нулю. Поэтому изменение количества теплоты происходит за счёт совершения работы, т.к. объём увеличивается, то по первому началу термодинамики $Q > 0$ - подводится положительное количество теплоты.
3) $Н еверно$
Нет, т.к. в процессе $a → b$ объём увеличивается, а давление постоянно. Следовательно, в точке $a$ газ пар насыщенный.
4) $Н еверно$
Масса капель уменьшается, следовательно, их внутренняя энергия тоже уменьшается.
5) $В ерно$
Плотность $m- ρ = V$ . В процессе $b→ c$ масса водяного пара постоянна, в то время же объём увеличивается. Следовательно, плотность пара уменьшается.

Ответ: 15

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#108747Максимум баллов за задание: 2

При одинаковой температуре $∘ 100 C$ давление насыщенных паров воды равно $5 10$ Па, аммиака – $5 59 ⋅10$ Па, а ртути – 37 Па.
Из предложенного перечня выберите все правильные утверждения, согласующиеся с этими данными.
1) При одном и том же внешнем давлении ртуть кипит при более высокой температуре, чем аммиак.
2) При одном и том же внешнем давлении температура кипения воды ниже, чем у аммиака.
3) Для нагревания 1 кг ртути до температуры кипения необходимо количество теплоты, равное 37 кДж.
4) При кипении в открытом сосуде давление насыщенных паров аммиака равно атмосферному давлению.
5) Аммиак закипит, когда давление его насыщенных паров превысит $59⋅105$ Па.

Источники: Отличный результат

Показать ответ и решение

Жидкость кипит, когда давление пара внутри жидкости равно внешнему атмосферному давлению.
Чем выше давление насыщенных паров жидкости, тем больше надо нагреть жидкость для кипения.

1) $Верно$
У аммиака давление насыщенных паров выше по сравнению с ртутью, что означает, что аммиак легче переходит в паровую фазу. Следовательно, температура кипения аммиака ниже, чем у ртути.

2) $Неверно$
Давление насыщенных паров воды ниже, чем у аммиака, следовательно, воде требуется больше нагрева для достижения давления насыщенных паров, равного внешнему, а значит, температура кипения воды выше.

3) $Неверно$
Данные о удельной теплоемкости ртути отсутствуют в условии задачи. Количество теплоты найти невозможно.

4) $Верно$
Да, аммиак закипит, когда давление пара внутри жидкости станет равным атмосферному.

5) $Неверно$
Нет, жидкость кипит при атмосферном давлении.

Ответ: 14

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#110853Максимум баллов за задание: 2

В герметично закрытом сосуде относительная влажность воздуха равна 51% при температуре 43 $∘ C$ . После впрыскивают ещё немного воды и и дожидаются установления в сосуде теплового равновесия. Выберите все верные утверждения, описывающих этот процесс. Давление насыщенного пара при температуре 43 $∘C$ равно 8,6 кПа.
1) Если вода начала конденсироваться, то относительная влажность воздуха стала больше 100%.
2) Абсолютная влажность воздуха изначально была равна 0,03 кг/м $3.$
3) Парциальное давление водяных паров увеличилось.
4) Концентрация водяных паров уменьшилась.
5) Относительная влажность воздуха увеличилась.

Источники: Школково. Тренировочные задания

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
Относительная влажность воздуха не может быть больше 100%
2) $В ерно$
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

p =pнасφ

pV = m-RT μ

ρ p = μRT

3 −3 ρ= pнасφμ= 8,6⋅10--Па⋅Д0ж,51⋅18⋅10--кг/моль= 0,03 кг/м3 RT 8,31моль⋅К-⋅(273 +43) К

3) $Верно$
Чем больше молекул воды, тем больше концентрация, следовательно выше давление:

n = N- V

p = nKT

4) $Неверно$
Смотрите пункт 3.
5) $В ерно$
Так как увеличивается давление водяных паров при неизменной температуре, увеличивается относительная влажность воздуха.

Ответ: 235

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#112687Максимум баллов за задание: 2

В закрытом сосуде объемом $3 1 м$ находится влажный воздух при $∘ 16 C$ . Сосуд медленно нагревают. Зависимость относительной влажности воздуха в сосуде от температуры приведена в таблице 1.

Таблица 1

|Температура,∘C-|-16-|17--|18|19-|20-|21-|22| |--------------|----|----|--|---|---|---|--| | Относительная |100 |100 |95|90 |85 |80 |76| --влаж-ность, %------------------------------

В таблице 2 показана зависимость плотности насыщенного водяного пара $ρнп$ от его температуры.

Таблица 2

|---∘-----|----|----|-----|----|-----|----|-----| |--t,C--3-|-16--|-17-|-18--|-19-|-20--|-21--|-22--| -ρнп, г/м--13,6--14,5--15,4--16,3--17,3--18,3--19,4-|

Выберите все верные утверждения из предложенных.
1) При температуре $17∘C$ на стенках сосуда было немного росы.
2) Плотность водяного пара в сосуде при температуре $18∘C$ была больше, чем при температуре $21∘C$ .
3) При увеличении температуры от $19∘C$ до $22∘C$ концентрация водяных паров в сосуде не изменилась.
4) При температуре $∘ 22 C$ в сосуде находилось примерно 15,2 г водяного пара.
5) При температуре $∘ 22 C$ пар в сосуде был насыщенным.

Источники: ЕГКР 2025

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Пар в сосуде насыщенный, при этом масса пара при $17∘C$ меньше, чем, например, при $22∘C$ , что значит, что при нагреве происходил процесс испарения жидкости
Массу водяного пара можно найти из формулы влажности:

m φ = -ρ-→ φ= -Vп-→ mп = φ⋅ρнп⋅V ρнп ρнп

∘ m п(17 C) =1 ⋅14,5⋅1 ≈ 14,5 г

∘ m п(22 C)= 0,76⋅19,4 ⋅1≈ 14,7 г

φ= ρвп100% ≈ 85% ρнп

2) $Неверно$
При $∘ 18 C$ в сосуде уже не было жидкости, т.к. все испарилось. При повышении температуры меняется плотность насщенных паров, а плотность самого пара остается неизменной.
3) $В ерно$
Посколько плотность пара не меняется (см.п.2), концентрация остается постоянной величиной.
4) $Н еверно$
См.п.1
5) $Неверно$
Нет, т.к. влажность меньше 100%

Ответ: 13

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#113107Максимум баллов за задание: 2

Таблица 1

|Температура,∘C-|-16-|17--|18|19-|20-|21-|22| |--------------|----|----|--|---|---|---|--| | Относительная |100 |100 |95|90 |85 |80 |76| --влаж-ность, %------------------------------

В таблице 2 показана зависимость плотности насыщенного водяного пара $ρнп$ от его температуры.

Таблица 2

|---∘-----|----|----|-----|----|-----|----|-----| |--t,C--3-|-16--|-17-|-18--|-19-|-20--|-21--|-22--| -ρнп, г/м--13,6--14,5--15,4--16,3--17,3--18,3--19,4-|

Выберите все верные утверждения из предложенных.
1) При температуре $16∘C$ на стенках сосуда было немного росы.
2) Плотность водяного пара в сосуде при температурах $19∘C$ и $22∘C$ была практически одинакова.
3) При увеличении температуры от $18∘C$ до $21∘C$ концентрация водяных паров в сосуде возрастала.
4) При температуре $∘ 19 C$ в сосуде находилось примерно 14,7 г водяного пара.
5) При температуре $∘ 20 C$ пар в сосуде был насыщенным.

Источники: ЕГКР 954 Физика 27.03.2025

Показать ответ и решение

1) $В ерно$
Пар в сосуде насыщенный, при этом масса пара при $16∘C$ меньше, чем, например, при $19∘C$ , что значит, что при нагреве происходил процесс испарения жидкости
Массу водяного пара можно найти из формулы влажности:

m φ = -ρ-→ φ= -Vп-→ mп = φ⋅ρнп⋅V ρнп ρнп

∘ m п(16 C) =1 ⋅13,6⋅1 ≈ 13,6 г

∘ mп(19C )= 0,9 ⋅16,3⋅1 ≈14,7 г

2) $Верно$
При $19∘C$ и $22∘C$ в сосуде уже не было жидкости, т.к. все испарилось. При повышении температуры меняется плотность насщенных паров, а плотность самого пара остается неизменной.
3) $Н еверно$
Посколько плотность пара не меняется (см.п.2), концентрация остается постоянной величиной.
4) $В ерно$
См.п.1
5) $Неверно$
Нет, т.к. влажность меньше 100%

Ответ: 124

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#113137Максимум баллов за задание: 2

Таблица 1

|Температура,∘C-|-16-|17--|18|19-|20-|21-|22| |--------------|----|----|--|---|---|---|--| | Относительная |100 |100 |95|90 |85 |80 |76| --влаж-ность, %------------------------------

В таблице 2 показана зависимость плотности насыщенного водяного пара $ρнп$ от его температуры.

Таблица 2

|---∘-----|----|----|-----|----|-----|----|-----| |--t,C--3-|-16--|-17-|-18--|-19-|-20--|-21--|-22--| -ρнп, г/м--13,6--14,5--15,4--16,3--17,3--18,3--19,4-|

Выберите все верные утверждения из предложенных.
1) При температуре $20∘C$ на стенках сосуда было немного росы.
2) Плотность водяного пара в сосуде при температурах $19∘C$ была больше, чем при температуре $16∘C$ .
3) При увеличении температуры от $18∘C$ до $22∘C$ концентрация водяных паров в сосуде монотонно уменьшалась.
4) При температуре $∘ 22 C$ в сосуде находилось примерно 14,7 г водяного пара.
5) При температуре $∘ 18 C$ пар в сосуде был насыщенным.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
При $20∘C$ пар ненасыщенный, т.к. влажность меньше 100%, что значит, что вся жидкость испарилась.
2) $В ерно$
Массу водяного пара можно найти из формулы влажности:

m φ = -ρ-→ φ= -Vп-→ mп = φ⋅ρнп⋅V ρнп ρнп

∘ m п(16 C) =1 ⋅13,6⋅1 ≈ 13,6 г

∘ mп(19C )= 0,9 ⋅16,3⋅1 ≈14,7 г

Поскольку объем фиксированный, то при $∘ 19 C$ плотность пара должна быть больше, т.к. $m- ρ= V$
3) $Н еверно$
При $18∘C$ и $22∘C$ в сосуде уже не было жидкости, т.к. все испарилось. При повышении температуры меняется плотность насщенных паров, а плотность самого пара остается неизменной. Посколько плотность пара не меняется, концентрация остается постоянной величиной.
4) $В ерно$

m п(22∘C)= 0,76⋅19,4 ⋅1≈ 14,7 г

5) $Н еверно$
Нет, т.к. влажность меньше 100%

Ответ: 24

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#117354Максимум баллов за задание: 2

В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процесс $a → b→ c$ , $pV$ –диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этого процесса.

$PIC$

1) В процессе $a$ → $b$ внутренняя энергия пара постоянна.
2) В состоянии $a$ водяной пар является ненасыщенным.
3) В процессе $b$ → $c$ плотность пара уменьшается.
4) В процессе $a$ → $b$ масса капли воды уменьшается.
5) В процессе $b$ → $c$ от пара отводится положительное количество теплоты.

Показать ответ и решение

1) $Н еверно$
В процессе $a$ → $b$ испаряется часть воды. Внутренняя энергия пара $i U = 2νRT$ зависит от количества вещества, температуры. Температура фиксирована, а количество вещества увеличивается за счет испарения, поэтому внутренняя энергия будет увеличиваться.
2) $Н еверно$
В состоянии $a$ водяной пар является насыщенным, т.к. в сосуде имеется жидкая вода.
3) $В ерно$
Процесс $b$ → $c$ – изотермическое расширение. В т. $b$ пар является насыщенным, при этом в сосуде вся воды уже испарилась, поэтому масса пара в процессе $b$ → $c$ остается постоянной, при этом увеличивается объем $→$ плотность пара $ρ = m- V$ уменьшается.
4) $В ерно$
Да, т.к. идет процесс испарения воды (при неизменных давлении и температуре растет объем за счет увеличения количества вещества, по уравнению Менделееву-Клапейрону, $pV = νRT$ )
5) $Н еверно$
В процессе $b$ → $c$ работа газа положительна, а изменение внутренней энергии равно нулю (изотермическое расширение). По первому началу термодинамики $Q = ΔU + A> 0$ , т.е. энергия сообщается пару.

Ответ: 34

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания