Задача по МКТ и термодинамике №71

В жёстком герметичном сосуде объёмом $1 м3$ при температуре 289 К длительное время находился влажный воздух и 10 г воды. Сосуд медленно нагрели до температуры 298 К. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, выберите все верные утверждения о результатах этого опыта

|-------∘--------|-----|-----|------|-----|-----|------|-----|-----|------|-----| |------t---------|-16--|-17--|-18---|-19--|-20--|--21--|-22--|-23--|--24--|-25--| |pнп,10−2 кг/м3 |1,36 |1,45 |1, 54 |1,63 |1,73 |1, 83 |1,94 |2,06 |2, 18 |2,30 | ---------------------------------------------------------------------------------

1) При температуре 23 $∘C$ влажность воздуха в сосуде была равна 48,5%.
2) В течение всего опыта в сосуде находилась вода в жидком состоянии.
3) Так как объём сосуда не изменялся, давление влажного воздуха увеличивалось пропорционально его температуре.
4) В начальном состоянии при температуре 289 К пар в сосуде был насыщенный.
5) Парциальное давление сухого воздуха в сосуде не изменялось.

1) $Н евер но$
Найдем, испарится ли вся вода в процессе. Пусть это не так, то масса водяного пара равна:

m = ρнпV,

где $V$ – объём сосуда.
Тогда масса испаренной воды:

− 2 3 3 Δm = Δ ρV = (2,06 − 1,36 ) ⋅ 10 к г/м ⋅ 1 м = 7 г,

так как первоначально в сосуде было 10 г воды, то вся вода не испарилась, значит, пар остался насыщенным и относительная влажность равна 100%

2) $Вер но$
Так как вся вода не испарилась в течении опыта, то пар все время является насыщенным.
3) $Н евер но$
Пар в сосуде был насыщенным, следовательно, шел процесс испарения, поэтому давление влажного воздуха не было прямо пропорционально его температуре.
4) $Вер но$
Так как вначале опыта в сосуда длительное время находилась вода и пар, то установилось равновесие и пар стал насыщенным
5) $Н еверно$
Давление сухого воздуха изохорически увеличивалось с ростом температуры по закону Шарля

p -- = const T