1. Относительная влажность воздуха в комнате равна 80%. Температура воздуха 288 К. Определить парциальное давление водяного пара при данной температуре.
2. В сосуд, содержащий 2,8 кг воды при 20 ° С, бросают стальную деталь, Отдает 4,6-10 ° Дж энергии Вода нагривасться до 100 ° С и частично випаровусться. Найдите массу воды, которая превратилась в пар. Теплосмнистю сосуды можно пренебречь.
3. Горизонтальное проводное кольцо массой 2ги радиусом 5 см торкасться поверхности воды. Какую силу нужно приложить к нему, чтобы оторвать от воды? Температура воды 20 ° С, вода смачивает ВРТ.
P = (n * R * T) / V,
где P - парциальное давление, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, V - объем.
В данном случае, нам известна относительная влажность воздуха (80%) и температура воздуха (288 K).
Относительная влажность можно рассматривать как отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при данной температуре. По таблицам можно найти, что при 288 K давление насыщенного пара воды составляет 2325 Па.
Подставляя известные значения в уравнение, получаем:
P / 2325 = 0.8.
Путем решения этого уравнения, можно определить значение парциального давления P:
P = 0.8 * 2325 = 1860 Па.
Таким образом, парциальное давление водяного пара при данной температуре равно 1860 Па.
2. Для определения массы воды, которая превратилась в пар, мы можем использовать уравнение теплового равновесия:
Q = mL,
где Q - полученное тепло, m - масса воды, L - удельная теплота парообразования воды.
Из условия задачи известно, что вода нагревается с 20 °C до 100 °C и получает 4,6 * 10^5 Дж энергии. Удельная теплота парообразования воды составляет 2,26 * 10^6 Дж/кг.
Мы можем разделить полученное тепло на удельную теплоту парообразования, чтобы найти массу воды:
m = Q / L = (4,6 * 10^5 Дж) / (2,26 * 10^6 Дж/кг) = 0,203 кг.
Таким образом, масса воды, которая превратилась в пар, составляет 0,203 кг.
3. Для определения силы, необходимой для оторвания проводного кольца от поверхности воды, мы можем использовать явление поверхностного натяжения.
Поверхностное натяжение — это сила, действующая на единицу длины поверхности. Оно препятствует отделению тела от поверхности жидкости.
Из условия задачи известно, что вода смачивает ВРТ и ее температура равна 20 °C.
Существует формула поверхностного натяжения для сферической поверхности:
F = 2πrτ,
где F - поверхностное натяжение, r - радиус, τ - коэффициент поверхностного натяжения, зависящий от вида жидкости и ее температуры.
Для воды при 20 °C значение τ составляет примерно 0,0725 Н/м.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
F = 2π * 0,05 м * 0,0725 Н/м = 0,0229 Н.
Таким образом, сила, необходимая для оторвания проводного кольца от поверхности воды составляет 0,0229 Н.