1)

Если относительная влажность равна 90,3%, то вода полностью испарилась. Тогда масса пара при равна

где – изначальная масса пара, – изначальная масса воды, – изначальная плотность водяных паров, – объём сосуда.

Значит, плотность пара

Относительная влажность равна

Тогда

2)

Нет, в вся вода испарилась.

3)

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для водяного пара:

где – давление, – объём сосуда, – масса водяного пара, – температура в Кельвинах.

Так как при полном испарении масса водяного пара не изменяется, то

То есть прямо пропорционально температуре.

4)

Нет, изначально в сосуде есть вода, значит, пар насыщенный.

5)

Да, давление сухого воздуха в сосуде описывается уравнением Менделеева-Клапейрона

То есть прямая пропорциональность.

1)

Так как после наполнения водой кастрюлю начали кипятить только через несколько часов, то первоначально относительная влажность воздуха в кастрюле была равна 100%. При этом так как в кастрюле при нагревании остается вода, то относительная влажность в кастрюле остаётся равной 100%, то есть не изменяется.

2)

Потенциальная энергия взаимодействия молекул при переходе из жидкости в пар увеличивается.

3)

Давление насыщенных паров в ходе увеличения температуры увеличивается. Давление водяных паров при 100% влажности равно давлению насыщенных паров, значит, давление водяных паров при нагреве увеличивается.

4)

Да, так как температура огня выше , при этом давление у дна кастрюли немного выше, чем атмосферное, так как у дна кастрюли дополнительно давит столб жидкости в кастрюле, значит, температура закипания воды у дна чуть больше , следовательно, температура дна кастрюли чуть выше .

5)

Плотность насыщенных водяных паров над поверхностью воды при нагревании до кипения возрастает.

1)

Так как вода и пар находятся под поршнем долгое время, то между ними устанавливается динамическое равновесие. При увеличении объёма вода начинает испаряться до тех пор, пока полностью не испарится или пока увеличение объёма не прекратится. Определим во сколько раз надо увеличить объём для полного испарения воды. Пусть масса пара и воды равны . Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – давление водяного пара, – объём, – количество вещества, – молярная масса, – температура.

При испарении пар остается насыщенным, значит, давление постоянно. Тогда запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для начального состояния и состояния в котором полностью испарилась вода:

Так как по условию , то

То есть необходимо увеличить объём в 2 раза для полного испарения воды. После полного испарения воды масса пара не будет увеличиваться. Плотность можно найти по формуле:

В начальном состоянии

В конечном состоянии

То есть они не равны.

2)

Давление пара при испарении воды постоянно (так как пар остается насыщенным), затем оно подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона:

Так как при , масса пара становится постоянной, то при увеличении объёма давление пара начинает уменьшаться.

3)

Концентрация пара:

где – количество молекул пара.

Так как при испарении воды количество молекул увеличивается в 2 раза, а объём увеличивается в 3 раза, то концентрация уменьшается.

4)

Нет, отношение давлений равно:

5)

Да, см. пункт 1.

1) В процессе пар ненасыщенный, не происходит дополнительного испарения воды и масса пара постоянна. Плотность пара равна:

так как уменьшается, то плотность увеличивается.
Утверждение 1 –
2) На участке происходит конденсация, при конденсации выделяется энергия, значит, пар отдает некоторое количество теплоты.
Утверждение 2 –
3) Давление водяного пара описывается уравнением Менделеева-Клапейрона:

где – количество вещества, – масса пара, – молярная масса пара, – температура.
Так как в процессе температура, молярная масса, универсальная газовая постоянная и давление постоянны, а объём уменьшается, то

то есть количество водяного пара уменьшается за счет испарения воды и пар в является насыщенным.
Утверждение 3 –
4) Давление водяного пара описывается уравнением Менделеева-Клапейрона:

где – количество вещества, – масса пара, – молярная масса пара, – температура.
Так как в процессе температура, молярная масса, универсальная газовая постоянная и давление постоянны, а объём уменьшается, то

то есть количество водяного пара уменьшается за счет испарения воды. Так как количество пара уменьшается, то уменьшается и внутренняя энергия пара.
Утверждение 4 –
5) На участке пар является ненасыщенным. Запишем первый закон термодинамики:

Объем уменьшается, значит, работа газа отрицательно. Внутренняя энергия не изменяется, так как температура пара по условию постоянна.
Значит, отводят некоторое количество теплоты. Утверждение 5 –

1)

По уравнению Менделеева-Клапейрона:

где – давление, – объём, – масса водяных паров, – молярная масса, – температура.

Тогда плотность водяных паров

так как температуры одинаковы, то различия между плотностями обуславливается только различием давлений. Так как в понедельник давление меньше, то и плотность водяных паров в понедельник меньше.

2)

Относительная влажность воздуха определяется как:

где – парциальное давление водяного пара; – давление насыщенного пара (табличная величина, зависящая только от температуры).

Так как температуры одинаковы, а парциальное давление в понедельник меньше, чем во вторник, то и относительная влажность в понедельник меньше, чем во вторник.

3)

Давление водяного пара равно:

где – концентрация молекул, – температура.

Так как по условию давление в понедельник было меньше, чем во вторник, то и концентрация молекул в понедельник была меньше.

4)

Нет, эта величина зависит от температуры, а температуры в понедельник и вторник были одинаковы.

5)

По уравнению Менделеева-Клапейрона:

где – давление, – объём, – масса водяных паров, – молярная масса, – температура.

Тогда

Так как давление в понедельник меньше, чем давление во вторник, то и масса водяных паров в понедельник меньше.

1)
Найдем, испарится ли вся вода в процессе. Пусть это не так, то масса водяного пара равна:

где – объём сосуда.
Тогда масса испаренной воды:

так как первоначально в сосуде было 10 г воды, то вся вода не испарилась, значит, пар остался насыщенным и относительная влажность равна 100%

2)
Так как вся вода не испарилась в течении опыта, то пар все время является насыщенным.
3)
Пар в сосуде был насыщенным, следовательно, шел процесс испарения, поэтому давление влажного воздуха не было прямо пропорционально его температуре.
4)
Так как вначале опыта в сосуда длительное время находилась вода и пар, то установилось равновесие и пар стал насыщенным
5)
Давление сухого воздуха изохорически увеличивалось с ростом температуры по закону Шарля

1)
Относительная влажность равна:

где – давление водяных паров, – давление насыщенных паров.
Для комнаты – кПа, кПа

Для комнаты – кПа, кПа

(второе значение взято с графика, для этого находим давление насыщенных паров при данной температуре)
2)
Для того, чтобы выпала роса без изменения давления точка должна сдвинуться влево до касания с кривой, значит, она должна сдвинуться не менее чем на 5 градусов.
3)
Для того, чтобы выпала роса без изменения температуры точка должна подняться вверх до касания с кривой, то есть на кПа.
4)
Абсолютная влажность – плотность водяных паров в воздухе. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – объём комнаты, – масса, – молярная масса, – температура.
Так как плотность равна:

то

5)
Аналогично пункту 4:

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

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

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

1)
Относительная влажность равна

где – давление водяного пара, – давление насыщенного пара.
Давление насыщенного пара при температуре 100 равно 100 кПа, то есть, при относительной влажности 90% давление водяных паров будет равно 90 кПа, тогда для выпадения росы нужно повысить давление на кПа.
2)
По закону Менделеева-Клапейрона

где – давление водяного пара, – объём, – масса водяного пара, – молярная масса воды, – температура.
То есть если объём уменьшится в 2 раза, то давление должно увеличится в два раза, но больше давления насыщенного пара оно не может быть, то есть давление будет равно 100 кПа и увеличится в 10/9 раз. Тогда проследим зависимость давления и концентрации:

Выходит, во сколько давление увеличилось, во столько увеличится и концентрация .
3)
Пусть пар не начнет конденсироваться. Тогда по закону Менделеева-Клапейрона

где – давление водяного пара, – объём, – масса водяного пара, – молярная масса воды, – температура.
При К

При К

Так как давление водяного пара получилось больше, чем давление насыщенного пара, то наше предположение о том, что пар не начал конденсироваться неверно, то есть масса водяных паров уменьшится, так как часть из них начнёт конденсироваться в воду.
4)
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

Значит, чем меньше давление, тем меньше плотность. Но, когда мы увеличиваем объем, давление падает.
5)
Смотрите пункт 3.

1)
В комнате не насыщенный пар, тогда конденсация наблюдаться не может.
2)
В комнате относительная влажность равна 100%, что можно видеть на графике. В комнате же влажность меньше.
3)
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

4)
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. По графику действительно видно, что для выделения росы нужно понизить температуру на 15 .
5)
В комнате относительная влажность равна 100%, что можно видеть на графике.

1)
Относительная влажность зависит только от давления насыщенного пара и паров воды в воздухе, от других газов она не зависит.
2)
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

3)
Так как объем уменьшился в 4 раза, а максимальное давление насыщенного пара равно 100 кПа, то давление может увеличитсья только в 2 раза. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

Из уравнения видно, что давление и масса имеют прямую зависимость, тогда если давление не можем уменьшить в 2 раза, уменьшится в это же количество раз масса.
4)
Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

Для того, чтобы узнать давление, распишем относительную влажность:

Подставим давление в уравнение:

5)
Если давление увеличилось только в 4 раза, значит, оно достигло значение давления насыщенного пара. Тогда в начальный момент времени влажность была равна: .

1)
По диаграмме мы видим, что в таком случае в комнате пар станет насыщенным, а в комнате до данного значения не дойдет.
2)
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

3)
Относительная влажность:

4)
Чтобы роса начала выделяться, давление должно быть как минимум равно давлению насыщенного пара. Если мы понизим давление, ничего не случится.
5)
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Анализируя диаграмму, мы можем заключить, что нужно понизить температуру как минимум на 10 C, чтобы начала выделяться роса.

1)
Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

Для того, чтобы узнать давление, распишем относительную влажность:

Подставим давление в уравнение:

2)
Если давление не изменится, значит изначально влажность была 100%, в таком случае дальше пар будет только конденсироваться и концентрация не будет меняться.
3)
Если объем уменьшается в 4 раза, то и влажность увеличивается в 4 раза, но так как она не может быть больше 100%, то пар просто становится насыщенным.
4)
Смотрите пункт 3
5)
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

1)
Так как при уменьшении объема давление увеличивается только в 2 раза (а не в 3), значит в ходе процесса изменилось количество водяного пара, значит пар превращался в воду, что говорит о том, что влажность стала равной 100%, пар стал насыщенным.
2)
Так как пар превращался в воду, значит количество водяного пара в воздухе уменьшалось.
3)
Концентрация рассчитывается по формуле:

Количество молекул воды не изменилось, объем увечился, значит концентрация уменьшилась.
4)
Так как при увеличении объема давление уменьшается только в 2 раза (а не в 4), значит в ходе процесса изменилось количество водяного пара, тогда вода превращалась в пар, что говорит о том, что изначальная относительная влажность была равна 100%.
5)
Если давление увеличивается в том же количестве, как уменьшается объемом, то масса водяных паров не уменьшается, значит конденсации не происходит.

1)
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. В нашем случае температура повышается, значит дойти до точке росы не получится.
2)
Относительная влажность:

3)
Чтобы достичь точки росы, нужно, не изменяя температуру повысить давление как минимум на Па.
4)
Абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе, который мы можем высчитать по уравнению Менделеева-Клапейрона:

5)
По диаграмме мы видим, что в таком случае в комнате пар станет насыщенным, а в комнате до данного значения не дойдет.

1)
Относительная влажность воздуха рассчитывается:

Из уравнения Менделеева-Клапейрона мы знаем, что давление и объем имеют обратную зависимость. Так как объем возрастает, значит, давление падает, вслед за которым уменьшается и относительная влажность.
2)
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. В нашем же случае температура была неизменной.
3)
Смотрите пункт 1.
4)
Концентрацию можем высчитать по формуле:

Количество молекул воды неизменно, а объем возрастает, выходит, концентрация уменьшилась.
5)
Смотрите пункт 4.

1)
На участке 1 давление пара меняется, а на участке 2 – уже нет, следовательно, на участке 1 пар ненасыщенный, а на участке 2 – насыщенный
2)
Как известно из первого пункта, на участке 2 пар насыщенный, значит, его давление не изменяется.
3 )
Плотность водяных паров изменяется пропорционально концентрации, следовательно, при увеличении концентрации плотность водяных паров также увеличивается.
4)
Как известно из первого пункта, пар на участке 2 — насыщенный, следовательно, его плотность на участке 2 не изменяется.
5)
Давление водяных паров изменяется пропорционально концентрации, следовательно, при увеличении концентрации давление водяных паров также увеличивается

1) Пар в точке перестает быть насыщенным (до этого происходило испарение) и масса пара перестает изменяться
Утверждение 1 –
2) При переходе из жидкого в газообразное состояние внутренняя энергия вещества увеличивается, следовательно, первый закон термодинамики запишется в виде

Объем увеличивается, значит подводится положительное количество теплоты
Утверждение 2 –
3) Из пункта 1) утверждение неверно
Утверждение 3 –
4) Масса капель уменьшается, следовательно, их внутренняя энергия тоже уменьшается
Утверждение 4 –
5) Масса пара и температура постоянны, следовательно и внутренняя энергия постоянна Утверждение 5 –