РУҚА
21

Шешімі: Начальная влажность воздуха

ЕГЭ · Физика · Тапсырма 21 · Молекулалық физика
КүрделіФИПИ678A39Толық шешім≈ 6 минутТалдау 7 қадам
Условие

Чему была равна относительная влажность воздуха в комнате размерами $5\ \text{м} \times 7\ \text{м} \times 3\ \text{м}$, если после $2\ \text{ч}$ работы увлажнителя воздуха с производительностью по водяному пару $0{,}2\ \text{кг/ч}$ она стала равна $70\ \%$? Температура воздуха в комнате постоянна и равна $15\ ^\circ\text{C}$. Давление насыщенного водяного пара при температуре $15\ ^\circ\text{C}$ равно $1{,}71\ \text{кПа}$. Комнату считать герметичным сосудом.

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

7 қадам
1

Объём комнаты равен:

$$V = 5 \cdot 7 \cdot 3 = 105\ \text{м}^3$$
2

За $2\ \text{ч}$ увлажнитель увеличил массу водяного пара на:

$$\Delta m = 0{,}2 \cdot 2 = 0{,}4\ \text{кг}$$
3

При относительной влажности $70\ \%$ парциальное давление водяного пара в комнате после работы увлажнителя равно:

$$p_2 = \varphi_2 p_{\text{нас}} = 0{,}7 \cdot 1{,}71\cdot 10^3 = 1197\ \text{Па}$$
4

Массу водяного пара найдём из уравнения состояния идеального газа. Для водяного пара $M = 18\cdot 10^{-3}\ \text{кг/моль}$, $T = 15 + 273 = 288\ \text{К}$:

$$m_2 = \dfrac{p_2VM}{RT} = \dfrac{1197\cdot105\cdot18\cdot10^{-3}}{8{,}31\cdot288} \approx 0{,}946\ \text{кг}$$
5

До включения увлажнителя масса водяного пара была равна:

$$m_1 = m_2 - \Delta m = 0{,}946 - 0{,}4 = 0{,}546\ \text{кг}$$
6

Найдём давление пара до включения увлажнителя:

$$p_1 = \dfrac{m_1RT}{MV} \approx \dfrac{0{,}546\cdot8{,}31\cdot288}{18\cdot10^{-3}\cdot105} \approx 691\ \text{Па}$$

Начальная относительная влажность воздуха:

$$\varphi_1 = \dfrac{p_1}{p_{\text{нас}}} = \dfrac{691}{1710} \approx 0{,}404 \approx 40\ \%$$
Жауап

Начальная относительная влажность воздуха была примерно равна $40\ \%$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не вычитают из конечной массы пара массу, добавленную увлажнителем.

Используют производительность увлажнителя как массу пара, выделившуюся за всё время без умножения на $2\ \text{ч}$.

Подставляют давление насыщенного пара вместо фактического давления водяного пара.

Забывают перевести давление из килопаскалей в паскали.

Закрепить приёмВ теме «Молекулалық физика» ещё 217 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 21 ЕГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 7 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Молекулярная физика»: в ней 218 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.