Воздух с относительной влажностью 75% находится в цилиндре под поршнем. воздух медленно и изотермически сжимают. при этом сконденсировалось 65% водяного пара (по массе). во сколько раз уменьшился объём цилиндра? объём образовавшейся жидкости намного меньше объёма цилиндра заранее !
1. Сначала определим, какую информацию нам дано:
- Относительная влажность (Ф) составляет 75%. Относительная влажность является отношением фактического парциального давления водяного пара к насыщающему парциальному давлению при данной температуре. Поскольку эта задача предполагает изотермический процесс, парциальное давление водяного пара и ее насыщающее парциальное давление не изменятся.
2. Затем учитываем, что при сжатии воздуха сконденсировалось 65% водяного пара по массе. Это означает, что 65% от массы водяного пара превратились в жидкость. При этом объем жидкости может быть намного меньше объема цилиндра, это намекает нам, что объем цилиндра уменьшится.
3. Изотермическое сжатие означает, что температура воздуха в цилиндре остается постоянной. Это важно для определения отношения объемов в начальном и конечном состояниях.
Теперь перейдем к решению задачи.
Пусть V0 - начальный объем цилиндра, V1 - конечный объем цилиндра.
Для начала найдем, какой процент от объема занимает вода в конечном состоянии. Для этого возьмем массовую долю водяного пара, который сконденсировался, и разделим его на 100% (поскольку массовая доля воды и воздуха должны составлять 100%). Обозначим этот процент как Х:
Х = 65%
Затем найдем, сколько от исходного объема занимает воздух в конечном состоянии. Обозначим это как Y:
Y = 100% - Х
Y = 100% - 65% = 35%
Теперь найдем отношение между объемами в начальном и конечном состояниях:
(V0 * 100%) / V0 = 35% / Y
100% / V0 = 35% / Y
Y = (35% * V0) / 100%
Y = 0,35 * V0
Теперь найдем отношение между объемами:
V1 / V0 = Y / 100%
V1 / V0 = (0,35 * V0) / 100%
V1 = V0 * (0,35 / 100%)
V1 = 0,0035 * V0
Ответ: Объем цилиндра уменьшится в 0,0035 раза или примерно в 0,35%.
Это объясняет, насколько уменьшится объем цилиндра при изотермическом сжатии воздуха и сконденсировании 65% водяного пара.