У кімнаті об ємом V при температурі t0 знаходиться певна кількість водяної пари, маса якої дорівнює m0, а густина

Тема: Расчет параметров пара в закрытом сосуде.

Пояснение: В данной задаче нам необходимо рассчитать неизвестные величины в закрытом сосуде с водяным паром при изменении температуры. У нас есть начальные данные: объем V, температура t0, масса пара m0, густина p и относительная влажность f9.

Первым шагом рассчитаем массу насыщенного пара м1 и его плотность p1 при температуре t0, используя таблицу зависимостей давления и плотности насыщенного пара от температуры.

Затем, зная изменение массы пара ∆m и значение относительной влажности f, рассчитаем искомую массу конденсировавшейся части пара m2. Выразим ее через изменение массы пара и уравнение насыщенной влажности воздуха:

m2 = (∆m * f) / (1 - f)

Теперь у нас есть все необходимые данные, чтобы рассчитать новый объем пара V1 и его плотность p2 при температуре t. Воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V1 = (m1 + m2) / p2

Таким образом, мы можем получить значения всех неизвестных величин в закрытом сосуде при новой температуре t.

Дополнительный материал:
Изначально в закрытом сосуде объемом 2 л находится 50 г водяного пара при температуре 80°С, плотность которого составляет 0.8 г/см³. Относительная влажность воздуха в данной ситуации равна 0.9. При снижении температуры до 50°С, часть пара конденсировалась. Вычислите изменение массы пара и новый объем пара.

Совет: Для более легкого решения задачи, будьте внимательны при использовании таблицы зависимостей давления и плотности насыщенного пара от температуры. Убедитесь, что единицы измерения величин соответствуют друг другу. Также помните, что при изменении температуры часть пара может конденсироваться, что необходимо учесть при решении задачи.

Проверочное упражнение:
В закрытой емкости объемом 4 л находится 80 г водяного пара при температуре 120°С, плотность которого составляет 0.6 г/см³. Относительная влажность воздуха в данной ситуации равна 0.8. При снижении температуры до 80°С, часть пара конденсировалась. Вычислите изменение массы пара и новый объем пара.

Предмет вопроса: Расчет изменения массы водяного пара при конденсации

Объяснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать таблицы зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры.

Пусть изначально у нас имеется некоторый объем V, содержащий массу водяного пара m0 при температуре t0. Известна также относительная влажность f9 при этих условиях. Задача состоит в определении изменения массы пара (∆m) и относительной влажности f при понижении температуры до t.

Для начала найдем давление насыщенного пара при температуре t0 по таблице зависимости давления от температуры. Обозначим его P0.

После понижения температуры до t происходит конденсация пара, вследствие чего его масса уменьшается на значение ∆m. Следовательно, итоговая масса пара составит m0 - ∆m.

Далее, найдем давление насыщенного пара при новой температуре t по таблице зависимости давления от температуры. Обозначим его P.

Из отношения давлений насыщенного пара при температурах t0 и t можно найти отношение масс пара при этих температурах. Так как густота пара остается неизменной, то отношение масс пара равно отношению их давлений:

(m0 - ∆m) / m0 = P / P0

Теперь можно выразить ∆m:

∆m = m0 - (m0 * (P / P0))

Наконец, найдем относительную влажность f при новых условиях. Для этого воспользуемся таблицей зависимости плотности насыщенного пара от температуры. Находим плотность насыщенного пара при температуре t0, обозначим ее p0, и плотность насыщенного пара при температуре t, обозначим ее p. Тогда отношение плотностей будет равно отношению относительных влажностей:

f / f9 = p / p0

Найдем f:

f = (f9 * p) / p0

Таким образом, мы определили значение ∆m и f при заданных условиях задачи.

Пример:
Дано: V = 500 см³, t0 = 80°C, m0 = 50 г, p = 1.2 г/см³, f9 = 0.8, t = 50°C

Найти ∆m и f при понижении температуры.

1. Найдем P0, P и ∆m:
Для t0 = 80°C находим P0 = 3.8 атм (из таблицы)
Для t = 50°C находим P = 2.4 атм (из таблицы)

∆m = 50 г - (50 г * (2.4 атм / 3.8 атм)) = 20 г

2. Найдем p0 и p:
Для t0 = 80°C находим p0 = 1.2 г/см³ (из таблицы)
Для t = 50°C находим p = 1.0 г/см³ (из таблицы)

f = (0.8 * 1.0 г/см³) / 1.2 г/см³ ≈ 0.67

Ответ: ∆m ≈ 20 г, f ≈ 0.67

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить процесс решения задачи, рекомендуется внимательно изучить таблицы зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры. Также полезно понять физический смысл конденсации пара и ее влияния на его массу и относительную влажность воздуха.

Дополнительное задание:
Для заданных значений t0, t, m0, p, и f9, используя таблицы зависимости давления и плотности насыщенного пара, вычислите значения ∆m и f при понижении температуры. Желательно провести несколько расчетов с разными исходными данными.