Тема №21 Качественная задача

03 Молекулярная физика. Влажность

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела №21 качественная задача

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#101232Максимум баллов за задание: 3

В сосуде, закрытом поршнем, находится при комнатной температуре водяной пар, относительная влажность которого равна 25%, а масса пара равна $m$ . Поршень медленно вдвигают в сосуд, уменьшая его объём в 8 раз, при постоянной температуре. Нарисуйте график зависимости:
1) концентрации водяных паров в сосуде в этом процессе от объёма сосуда;
2) давления водяных паров в сосуде в этом процессе от объёма сосуда;
3) относительной влажности в сосуде в этом процессе от объёма сосуда;
4) массы жидкости в сосуде в этом процессе от объёма сосуда;
5) массы пара в сосуде в этом процессе от объёма сосуда.

Источники: Школково, тренировочная задача

Показать ответ и решение

Пусть начальная масса пара, концентрация пара и давление пара равны $m0$ , $n0$ и $p0$ соответственно, а конечный объём равен $V0$ .
Относительная влажность равна:

φ = pпара pн.п.

где $p н.п.$ кПа – давление насыщенных паров, $p пара$ – давление пара.
Если температура постоянна, то $pн.п. = const$ . Давление насыщенного пара равно:

p0 pн.п. = φ0 = 4p0,

где $φ0$ – начальная относительная влажность.
Чтобы пар начал конденсироваться его давление должно возрасти в 4 раза при постоянной температуре (изотермический процесс), значит, объём должен уменьшиться в 4 раза. То есть пар начнет конденсироваться (давление станет равным давлению насыщенных паров) при $2V0$ .

$PIC$

Относительная влажность до процесса конденсации пропорциональна давлению водяного пара $φ∼ pпара$ , то есть до объёма $2V0$ график представляет собой гиперболу (как и изотерма в координатах $p− V$ ). А при дальнейшем сжатии относительная влажность будет постоянной и равной 1.

$PIC$

Масса пара также не изменяется до начала процесса конденсации (горизонтальный отрезок). В дальнейшем запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для водяного пара:

mпараRT pн.п.V = ---μ----

При постоянном давлении и температуре масса пара будет уменьшаться, при этом $mпара ∼ V$ прямая пропорциональность, значит, при уменьшении объёма в 2 раза (от $2V 0$ до $V 0$ ) масса пара также уменьшится в 2 раза.

$PIC$

Масса жидкости до процесса конденсации равна нулю (пар не начал конденсироваться). После начала процесса конденсации пар конденсируется в жидкость и масса жидкости увеличивается на ту величину, на которую уменьшается масса пара.

$PIC$

Концентрация равна

n = N-пара, V

где $N пара$ – количество молекул водяного пара.
До процесса конденсации концентрация также будет расти по гиперболы, пока не достигнет концентрации $4n0$ . В дальнейшем концентрация перестает меняться (концентрация насыщенного пара).

$PIC$

Ответ:

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#11036Максимум баллов за задание: 3

На столе лежат куски хлеба, они долгое время были мягкими, но при этом заплесневели. В какое время года, зимнее или летнее, данные куски хлеба лежали на столе? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1) В зимнее время года абсолютная влажность воздуха меньше, чем в летнее, значит, и воздух, проникая в дом, зимой будет снижать относительную влажность в доме, а в летний период наоборот будет повышать.
2) Значит, в зимнее время года хлеб будет высыхать быстрее, а в летнее хлеб будет быстрее плесневеть. Значит, куски хлеба лежали в летнее время.

Ответ:

Критерии оценки


Критерии оценивания выполнения задачи	Баллы

Приведено полное правильное решение, включающее правильный	3
ответ (в данном случае: дан ответ на поставленный вопрос)
и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: сказано, когда влажность выше)

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

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания