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#39128

В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной l = 76  мм. Когда трубка лежит горизонтально, относительная влажность воздуха φ1  в ней равна 80%. Какой станет относительная влажность этого воздуха φ2  , если трубку поставить вертикально, открытым концом вниз? Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Температуру считать постоянной.
Демоверсия 2023

Показать ответ и решение

PIC

Относительная влажность равна:

   p
φ= -пpара,
     н.п.

где pн.п.  – давление насыщенных паров
Давление влажного воздуха в первом случае равно атмосферному давлению:

p1вл = p0,

а во втором случае равно:

p2вл = p0− ρgl,

где ρ  – плотность ртути.
По закону Бойля-Мариотта:

p2вл-= V1 = l1S.
p1вл   V2   l2S

Тогда

p0-− ρgl= l1.
   p0    l2

из уравнения Менделеева-Клапейрона:

   νRT        (ν + ν )RT
p= -V--  pвл = ----Vсв---,

где p  – парциальное давление водяного пара, pвл  давление влажного воздуха, ν  – количество моль водяного пара в трубке, νсв  – количество моль сухого воздуха в трубке.
Тогда

-p-  ---ν--
pвл = ν +νсв = const.

Кроме того

p1=  p1вл-
p2   p2вл

и по закону Бойля-Мариотта:

p1= V2 = --p0---.
p2  V1   p0− ρgl

Тогда

    p − ρgl
p2 =-0p---p1
       0

Относительная влажность:

φ2 =-p2-= p0−-ρgl-p1-= p0−-ρglφ1.
    pн.п.     p0  pн.п.    p0

φ2 = ρgH-− ρglφ1 = H-− lφ1 = 760-мм-− 76-мм-⋅80% = 72%
       ρgH         H          760 мм
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: формула относительной влажности, закон Бойля-Мариотта, уравнение Менделеева-Клапейрона, сказано, чему равно давление запертого воздуха)

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!