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#14564

Воздух в комнате объемом        3
V = 50 м  имеет температуру      ∘
t= 27 C  и относительную влажность φ1  = 20%  . Сколько времени       τ  должен работать увлажнитель воздуха, распыляющий воду c производительностью μ = 2  кг/ч, чтобы относительная влажность в комнате повысилась до φ2 = 80%  ? Давление насыщенных паров воды при t= 27∘C  равно pн.п. = 3665  Па.

Показать ответ и решение

Переведем градусы Цельсия в Кельвины:  ∘
27 C = 300  К
Парциальное давление водяного пара при относительной влажности φ1  равно:

p1 = φ1pн.п.

Из уравнения Менделеева – Клапейрона:

      m
p1V = M-1RT

где p1  — давление газа при температуре t= 27∘C  , V  — объем газа, m1  — масса газа при температуре t= 27∘C  , M  — молярная масса водяных паров, R  — универсальная газовая постоянная, а T  — температура газа в Кельвинах.
Находим начальную массу пара, содержащегося в комнате:

     φ1pн.п.MV--
m1 =    RT     (1)

Аналогично при относительной влажности φ2  масса пара равна:

m2 = φ2pн.п.MV-- (2)
        RT

Δm  = m2 − m1 = τμ (3)

Выразим из (3) время τ  и подставим (1), (2):

τ = m2−-m1-= (φ2−-φ1)pн.п.MV--
       μ           μRT

   0,6⋅3665 П а⋅18⋅10−3 кг/моль⋅50 м3 ⋅3600 с
τ =------2-кг⋅8,31-Дж/-(моль⋅К)⋅300 К------≈ 1428 с
Ответ:
Критерии оценки

Критерии проверки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное решение включающее следующие элементы:

I) Записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: уравнение Менделеева – Клапейрона, формула для относительной влажности воздуха через давления водяного пара, формула абсолютной температуры      ∘
T = t  + 273  K)

II) Описаны все вводимые буквенные обозначения величин, кроме тех, которые приведены в условии задачи или представлены в виде констант в КИМ, стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов.

III) Проведены 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.

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Верно записаны все положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеются один или несколько из следующих недостатков:

Записи, соответствующие одному или обоим пунктам: II и III, – представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ правильном 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)

При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.

И (ИЛИ)

При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка. (В ответе обязательны единицы измерений)

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Записаны только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

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 данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!