060CB2 — Молекулярная физика: ответ и решение

Дайте развернутый ответ.

СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ

КЭС:

2.1.1 Модели строения газов, жидкостей и твердых тел

2.1.2 Тепловое движение атомов и молекул вещества

2.1.3 Взаимодействие частиц вещества

2.1.4 Диффузия. Броуновское движение

2.1.5 Модель идеального газа в МКТ

2.1.6 Связь между давлением и средней кинетической энергией посту-пательного теплового движения молекул идеального газа (основное уравнение МКТ)

2.1.7 Абсолютная температура

2.1.8 Связь температуры газа со средней кинетической энергией поступательного теплового движения его молекул

2.1.9 Уравнение p=nkT

2.1.10 Модель идеального газа в термодинамике

2.1.11 Закон Дальтона для давления смеси разреженных газов

2.1.12 Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом молекул N (с постоянным количеством вещества ν)

2.1.13 Насыщенные и ненасыщенные пары. Качественная зависимость плотности и давления насыщенного пара от температуры, их независимость от объёма насыщенного пара

2.1.14 Влажность воздуха

2.1.15 Изменение агрегатных состояний вещества: испарение и конденсация, кипение жидкости

2.1.16 Изменение агрегатных состояний вещества: плавление и кристаллизация

2.1.17 Преобразование энергии в фазовых переходах

Тип ответа:

Развернутый ответ

Номер: 060CB2

Статус задания: НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания 060CB2

Ответ: 72%

Модель: трубка имеет постоянную площадь сечения S; воздух идеальный, количество его вещества неизменно. Капиллярными эффектами и трением пренебрегаем. Система отсчёта связана с Землёй. Для ртути обозначим плотность ρ.
1. Длина ртути l = 76 мм, H = 760 мм рт. ст., начальная влажность φ₁ = 0,80. Температура во время поворота постоянна. В горизонтальном положении вдоль трубки силы давления уравновешены и полное давление влажного воздуха p₁ = p₀; вес ртути компенсируется нормальной реакцией.
2. После поворота отверстием вниз ось Oy направим вверх. На ртуть действуют p₀S вверх, p₂S и ρgSl вниз. Равновесие:
p₀S − p₂S − ρgSl = 0,
p₂ = p₀ − ρgl = p₀(1 − lH).
3. Воздух расширяется. Поэтому ненасыщенный пар не конденсируется, массы обеих компонент сохраняются. По закону Бойля — Мариотта и уравнению состояния парциальное давление пара уменьшается в той же пропорции, что полное:
pп₂pп₁ = p₂p₁.
Давление насыщения pн при постоянной T неизменно. Из определения φ = pп÷pн следует:
φ₂ = φ₁(1 − lH).
Подстановка:
φ₂ = 0,80·(1 − 76 мм760 мм) = 0,72 = 72%.
4. Проверка. Полное давление уменьшилось на 10%, значит парциальное давление и влажность также уменьшились в 0,9 раза. Влажность стала меньше начальной, так что предположение об отсутствии конденсации подтверждается.

Ответ: 72%.

Молекулярная физика: схема решения задания 060CB2 — Обозначения: До поворота: p₁ = 760 мм рт. ст.: Влажность 80%. Отверстие вниз: p₂ = 684 мм рт. ст.: Воздух расширяется. Влажность после поворота: pп уменьшается в 0,9 раза: φ₂ = 72%.

Задание 060CB2: Молекулярная физика

Решение задания 060CB2

Помочь улучшить сайт

Комментарии к решению