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#27381

В герметично закрытом сосуде объёмом        3
V = 1 дм  находится влажный воздух с относительной влажностью φ= 70%  при температуре t =100∘C  . Давление в сосуде p= 130  кПа. Найдите массу влажного воздуха. Молярная масса сухого воздуха μ0 = 29  г/моль, молярная масса водяного пара μ = 18  г/моль, атмосферное давление p0 = 100  кПа.

Показать ответ и решение

По закону Дальтона давление влажного воздуха в сосуде равно сумме парциальных давлений:

p= pвозд+ pпара,

где pвозд  – давление воздуха, pпара  – давление водяного пара.
Давление пара можно выразить из формулы относительной влажности:

    p
φ = pпара ⇒ pпара = φ ⋅pн.п.,
     н.п.

где pн.п. = 100  кПа – давление насыщенных паров при температуре 100∘ C
Так как p   = 100 кП а= p
 н.п.            0  , то давление сухого воздуха равно:

pвозд = (p− φp0).

И давление водяных паров:

pпара = φp0.

Для воздуха и водяного пара справедливо уравнение Менделеева-Клапейрона:

     m-
pгV = μгRT,

где pг  – давление газа, μг  – молярная масса газа, T  – температура в Кельвинах.
Искомая масса равна:

M  = m0+ m,

где m  – масса водяных паров, m0  – масса сухого воздуха.
С учётом уравнения Менделеева-Клапейрона:

                                                             3
M = V-μ0⋅(p−φp0)+V-μ⋅φp0 =-V-((p−φp0)⋅μ0+ φp0⋅μ)= -----------1-дм------------((130 кП а−0,7⋅100 кП а)⋅29 г/моль+0,7⋅100 кП &#x043
     RT         RT       RT                   8,31Дж/(моль⋅K)⋅(100 +273) К
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: закон Дальтона, формула относительной влажности воздуха, уравнение Менделеева-Клапейрона, связь между температурой и давлением водяного пара);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, 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

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!