.02 Молекулярная физика. Термодинамика
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В вертикальном цилиндрическом сосуде под поршнем находится воздух, водяной пар и капли воды на стенках сосуда. Поршень начинают медленно поднимать, увеличивая объём сосуда. В середине процесса подъёма поршня, капли воды в сосуде исчезают, температура пара остается неизменной в течение всего процесса подъёма поршня. Затем сосуд с паром нагревают при неизменном положении поршня. Как будет меняться при этих процессах влажность воздуха в сосуде? Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
Так как вода и пар находятся в сосуде длительное время, то пар становится насыщенным (относительная влажность равна
100%)
При выдвигании поршня капли воды будут испаряться и пар будет насыщенным (а его давление равно давлению насыщенных
паров).
В момент, когда жидкость полностью испарится пар подчиняется закону Менделеева-Клапейрона:
где 
– давление водяного пара, 
– масса пара, 
– его объём, 
– молярная масса пара, 
– температура.
Относительная влажность равна
где 
– плотность водяного пара, 
– давление насыщенного пара, 
– плотность насыщенных паров.
Так как объём увеличивается при постоянной температуре, то давление будет уменьшаться и относительная влажность также будет
уменьшаться, так как давление насыщенного пара зависит от температуры.
В процессе нагрева положение поршня неизменно. Плотность водяного пара равна
Следовательно, плотность водяного пара остается неизменной (так как масса пара и объём не изменились), при этом плотность насыщенных паров увеличивается, что означает, что относительная влажность уменьшится.
| Критерии оценивания выполнения задачи | Баллы |
| Приведено полное правильное решение, включающее правильный | 3 |
| ответ (в данном случае: п.1) | |
| и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием | |
| наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сделан обоснованный вывод о том, что в начале процесса в сосуде находится насыщенный водяной пар, записана формула относительной влажности воздуха через его парциальное давление и давление насыщенных водяных паров при данной температуре, сделан обоснованный вывод о постоянстве давления насыщенного пара во время подъема поршня, сделан верный вывод о постоянстве плотности водяного пара и увеличении плотности насыщенного пара при изохорном нагревании сосуда, записана формула для относительной влажности воздуха через плотность водяного пара, сделан верный вывод о том, как изменяется относительная влажность воздуха во время изохорного нагревания сосуда) | |
| Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении | 2 |
| имеется один или несколько из следующих недостатков. | |
|
| |
| В объяснении не указано или не используется одно из физических | |
| явлений, свойств, определений или один из законов (формул), | |
| необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, | |
| лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим | |
| законом, свойством, явлением, определением и т.п.) | |
|
И (ИЛИ)
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но в них содержится один логический недочёт. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении имеются лишние записи, не входящие в решение | |
| (возможно, неверные), которые не отделены от решения | |
| и не зачёркнуты. | |
|
И (ИЛИ)
| |
| В решении имеется неточность в указании на одно из физических | |
| явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для | |
| полного верного объяснения | |
| Представлено решение, соответствующее одному из следующих | 1 |
| случаев. | |
| Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, | |
| но в нём не указаны два явления или физических закона, | |
| необходимых для полного верного объяснения. | |
|
ИЛИ
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные | |
| на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца. | |
|
ИЛИ
| |
| Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие | |
| к ответу, содержат ошибки. | |
| Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, | |
| закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на | |
| решение задачи | |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным | 0 |
| критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла | |
| Максимальный балл | 3 |
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!
