РУҚА
24

Решение: Влажность при нагревании воздуха

ЕГЭ · Физика · Задание 24 · Молекулярная физика
ПовышеннаяФИПИA521EAРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

Стеклянный сосуд, содержащий влажный воздух при $t_1 = 30\,^{\circ}\mathrm{C}$, плотно закрыли крышкой и нагрели до $t_2 = 50\,^{\circ}\mathrm{C}$. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменятся при этом парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Сосуд плотно закрыт и имеет постоянный объём. Если количество водяного пара в воздухе не меняется, то для него выполняется уравнение идеального газа.

$$pV = \nu RT$$
2

При постоянных объёме и количестве водяного пара его парциальное давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Температура увеличилась от $T_1 = 303\,\mathrm{K}$ до $T_2 = 323\,\mathrm{K}$, поэтому парциальное давление водяного пара увеличилось примерно в $\dfrac{323}{303} \approx 1{,}07$ раза.

3

Относительная влажность определяется отношением парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при данной температуре.

$$\varphi = \dfrac{p}{p_{\text{нас}}} \cdot 100\%$$

При нагревании давление насыщенного водяного пара возрастает значительно быстрее, чем парциальное давление имеющегося в сосуде пара. Поэтому отношение $\dfrac{p}{p_{\text{нас}}}$ уменьшается, то есть относительная влажность воздуха уменьшается.

Ответ

Парциальное давление водяного пара увеличится примерно в $323/303 \approx 1{,}07$ раза, а относительная влажность воздуха уменьшится.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Считать, что при нагревании парциальное давление остаётся постоянным.

Сравнивать относительную влажность только с изменением температуры, не учитывая рост давления насыщенного пара.

Использовать температуру в градусах Цельсия вместо абсолютной температуры в формуле газового закона.

Закрепить приёмВ теме «Молекулярная физика» ещё 217 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 24 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Молекулярная физика»: в ней 218 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.