Тема . №24 МКТ. Термодинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.03 Влажность. Водяной пар

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №24 мкт. термодинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#103448

В комнате при  ∘
20C  относительная влажность воздуха составляет 40%. При умеренной физической нагрузке через лёгкие человека проходит 15 л воздуха за 1 мин. Выдыхаемый воздух имеет температуру 34∘C  и относительную влажность 100%. Давление насыщенного водяного пара при 20∘C  равно 2,34 кПа, а при 34∘C  – 5,32 кПа. Какую массу воды теряет тело человека за 1 ч за счёт дыхания? Считать, что объём выдыхаемого воздуха равен объёму, который проходит через лёгкие человека. Влажность воздуха в комнате считать неизменной.

Показать ответ и решение

Относительная влажность равна:

    p
f = pн ⋅100%,

где p  – давление газа.

Тогда для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха давление равно

p = 0,4p ,
 1      н1

p2 = p н2,

где pн1 = 2,34  кПа – давление насыщенного водяного пара при 20∘C  , pн2 = 5,32  кПа – давление насыщенного водяного пара при 34∘C  .

По уравнению Клапейрона– Менделеева:

pV = νRT = m-RT,
           M

где ν  – количество вещества, m  – масса газа, T  – температура в Кельвинах.

Выразим массу водяных паров

    pVM--
m =  RT

Откуда изменение массы

               p2VM   p1V M
Δm  =m2 − m1 = -RT2-− -RT1-

Через лёгкие за 1 минуту проходит 15 л, значит, за час проходит 900 л (V = 0,9 м3  ). Тогда

          (           )
Δm  = VM-- pн2− 0,4pн1
       R    T2     T1

          3      −3       (                          )
Δm  = 0,9-м-⋅18⋅10--кг/моль- --5320-Па--− 0,4--2340-Па--  ≈ 28⋅10− 3 кг
         8,3Дж/(моль⋅К )     (34 +273) К     (20 + 273) К
Ответ:

      VM--(pн2     pн1)       − 3
Δm  =  R    T2 − 0,4T1  ≈ 28 ⋅10  кг

Специальные программы

Все 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!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!