casa → Mondo L'umidità relativa dell'aria in un contenitore chiuso. Vapore saturo, ebollizione, umidità dell'aria. Perché l'aria secca è pericolosa

L'umidità relativa dell'aria in un recipiente chiuso. Vapore saturo, ebollizione, umidità dell'aria. Perché l'aria secca è pericolosa

Questa lezione introdurrà il concetto di umidità assoluta e relativa, discuterà i termini e le grandezze associate a questi concetti: vapore saturo, punto di rugiada, dispositivi per la misurazione dell'umidità. Durante la lezione conosceremo le tavole di densità e pressione del vapore saturo e la tavola psicrometrica.

L'umidità è un parametro molto importante per l'uomo. ambiente, perché il nostro corpo reagisce molto attivamente ai suoi cambiamenti. Ad esempio, un tale meccanismo per regolare il funzionamento del corpo come la sudorazione è direttamente correlato alla temperatura e all'umidità dell'ambiente. Ad alta umidità, i processi di evaporazione dell'umidità dalla superficie della pelle sono praticamente compensati dai processi della sua condensazione e la rimozione del calore dal corpo è disturbata, il che porta a violazioni della termoregolazione. A bassa umidità, i processi di evaporazione dell'umidità prevalgono sui processi di condensazione e il corpo perde troppi liquidi, il che può portare alla disidratazione.

Il valore dell'umidità è importante non solo per l'uomo e altri organismi viventi, ma anche per il flusso processi tecnologici. Ad esempio, a causa della nota proprietà dell'acqua di condurre elettricità, il suo contenuto nell'aria può compromettere seriamente il corretto funzionamento della maggior parte degli apparecchi elettrici.

Inoltre, il concetto di umidità è il criterio di valutazione più importante condizioni meteo che tutti conoscono dalle previsioni del tempo. Va notato che se confrontiamo l'umidità in diversi periodi dell'anno nelle nostre solite condizioni climatiche, allora è più alta in estate e più bassa in inverno, che è associata, in particolare, all'intensità dei processi di evaporazione a diverse temperature.

Le principali caratteristiche dell'aria umida sono:

densità del vapore acqueo nell'aria;
umidità relativa.

L'aria è un gas composto, contiene molti gas diversi, compreso il vapore acqueo. Per stimare la sua quantità nell'aria, è necessario determinare quale massa ha il vapore acqueo in un certo volume assegnato: questo valore caratterizza la densità. Viene chiamata la densità del vapore acqueo nell'aria umidità assoluta.

Definizione.Umidità assoluta dell'aria- la quantità di umidità contenuta in un metro cubo d'aria.

Designazioneumidità assoluta: (così come la solita notazione per la densità).

Unitàumidità assoluta: (in SI) o (per comodità di misurare la piccola quantità di vapore acqueo nell'aria).

Formula calcoli umidità assoluta:

Designazioni:

Massa di vapore (acqua) in aria, kg (in SI) o g;

Il volume d'aria in cui è contenuta la massa indicata di vapore, .

Da un lato, umidità assoluta l'aria è un valore comprensibile e conveniente, perché dà un'idea del contenuto specifico di acqua nell'aria per massa, d'altra parte, questo valore è scomodo dal punto di vista della suscettibilità all'umidità da parte degli organismi viventi. Si scopre che, ad esempio, una persona non sente il contenuto di massa dell'acqua nell'aria, ma il suo contenuto rispetto al valore massimo possibile.

Per descrivere questa percezione, una quantità come umidità relativa.

Definizione.Umidità relativa- un valore che mostra quanto è lontano il vapore dalla saturazione.

Cioè, il valore dell'umidità relativa, in parole semplici, mostra quanto segue: se il vapore è lontano dalla saturazione, allora l'umidità è bassa, se è vicina, è alta.

Designazioneumidità relativa: .

Unitàumidità relativa: %.

Formula calcoli umidità relativa:

Notazione:

Densità del vapore acqueo (umidità assoluta), (in SI) o ;

Densità del vapore acqueo saturo a una data temperatura, (in SI) o .

Come si può vedere dalla formula, contiene l'umidità assoluta, che già conosciamo, e la densità del vapore saturo alla stessa temperatura. La domanda sorge spontanea, come determinare l'ultimo valore? Per questo, ci sono dispositivi speciali. Considereremo condensazioneigrometro(Fig. 4) - un dispositivo che serve a determinare il punto di rugiada.

Definizione.Punto di rugiadaè la temperatura alla quale il vapore si satura.

Riso. 4. Igrometro a condensazione ()

Il liquido che evapora facilmente, ad esempio l'etere, viene versato all'interno del contenitore del dispositivo, viene inserito un termometro (6) e l'aria viene pompata attraverso il contenitore utilizzando una pera (5). Come risultato dell'aumento della circolazione dell'aria, inizia l'evaporazione intensiva dell'etere, la temperatura del contenitore diminuisce a causa di ciò e la rugiada appare sullo specchio (4) (goccioline di vapore condensato). Nel momento in cui la rugiada appare sullo specchio, la temperatura viene misurata utilizzando un termometro e questa temperatura è il punto di rugiada.

Cosa fare con il valore di temperatura ottenuto (punto di rugiada)? Esiste una tabella speciale in cui vengono inseriti i dati: quale densità di vapore acqueo saturo corrisponde a ciascun punto di rugiada specifico. Dovrebbe essere notato fatto utile che all'aumentare del valore del punto di rugiada aumenta anche il valore della corrispondente densità di vapore saturo. In altre parole, più calda è l'aria, più umidità può contenere, e viceversa, più fredda è l'aria, minore è il contenuto massimo di vapore in essa contenuto.

Consideriamo ora il principio di funzionamento di altri tipi di igrometri, dispositivi per misurare le caratteristiche dell'umidità (dal greco hygros - "bagnato" e metreo - "io misuro").

Igrometro a capello(Fig. 5) - un dispositivo per misurare l'umidità relativa, in cui i capelli, ad esempio i capelli umani, agiscono come elemento attivo.

L'azione di un igrometro a capello si basa sulla proprietà dei capelli sgrassati di modificarne la lunghezza al variare dell'umidità dell'aria (con l'aumentare dell'umidità la lunghezza dei capelli aumenta, con una diminuzione diminuisce), che consente di misurare l'umidità relativa . I capelli sono distesi su una struttura metallica. La variazione della lunghezza dei capelli viene trasmessa alla freccia che si muove lungo la scala. Va ricordato che l'igrometro a capello fornisce valori di umidità relativa imprecisi, e viene utilizzato principalmente per scopi domestici.

Più comodo da usare e preciso è un tale dispositivo per misurare l'umidità relativa come uno psicrometro (dall'altro greco ψυχρός - "freddo") (Fig. 6).

Lo psicrometro è costituito da due termometri, fissati su una scala comune. Uno dei termometri si chiama bagnato, perché è avvolto in cambric, che è immerso in un serbatoio d'acqua situato sul retro del dispositivo. L'acqua evapora dal tessuto umido, il che porta al raffreddamento del termometro, il processo di abbassamento della sua temperatura continua fino a raggiungere lo stadio fino a quando il vapore vicino al tessuto umido raggiunge la saturazione e il termometro inizia a mostrare la temperatura del punto di rugiada. Pertanto, un termometro a bulbo umido indica una temperatura inferiore o uguale alla temperatura ambiente effettiva. Il secondo termometro si chiama secco e mostra la temperatura effettiva.

Sulla custodia del dispositivo, di norma, è raffigurata anche la cosiddetta tabella psicrometrica (Tabella 2). Utilizzando questa tabella, l'umidità relativa dell'aria ambiente può essere determinata dal valore di temperatura indicato dal bulbo secco e dalla differenza di temperatura tra il bulbo secco e il bulbo umido.

Tuttavia, anche senza una tabella del genere a portata di mano, è possibile determinare approssimativamente la quantità di umidità utilizzando il seguente principio. Se le letture di entrambi i termometri sono vicine l'una all'altra, l'evaporazione dell'acqua da quella umida è quasi completamente compensata dalla condensa, ovvero l'umidità dell'aria è elevata. Se, al contrario, la differenza nelle letture del termometro è grande, allora l'evaporazione dal tessuto umido prevale sulla condensazione e l'aria è secca e l'umidità è bassa.

Passiamo alle tabelle che consentono di determinare le caratteristiche dell'umidità dell'aria.

Temperatura,	Pressione, mm rt. Arte.	densità del vapore,

Scheda. 1. Densità e pressione del vapore acqueo saturo

Ancora una volta, notiamo che, come accennato in precedenza, il valore della densità del vapore saturo aumenta con la sua temperatura, lo stesso vale per la pressione del vapore saturo.

Scheda. 2. Tavola psicometrica

Ricordiamo che l'umidità relativa è determinata dal valore delle letture a bulbo secco (prima colonna) e dalla differenza tra letture secche e umide (prima riga).

Nella lezione di oggi abbiamo conosciuto un'importante caratteristica dell'aria: la sua umidità. Come abbiamo già detto, l'umidità nella stagione fredda (in inverno) diminuisce e nella stagione calda (estate) aumenta. È importante poter regolare questi fenomeni, ad esempio, se necessario, aumentare l'umidità nella stanza orario invernale diversi serbatoi d'acqua per migliorare i processi di evaporazione, tuttavia, questo metodo sarà efficace solo a una temperatura adeguata, che è superiore a quella esterna.

Nella prossima lezione vedremo qual è il lavoro del gas e il principio di funzionamento di un motore a combustione interna.

Bibliografia

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Peryshkin A.V. Fisica 8. - M.: Otarda, 2010.
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Compiti a casa

L'umidità è una misura della quantità di vapore acqueo nell'aria. L'umidità relativa è la quantità di acqua contenuta nell'aria ad una data temperatura rispetto alla quantità massima di acqua che può essere contenuta nell'aria alla stessa temperatura del vapore.

In altre parole, l'umidità relativa indica quanta umidità manca ancora perché inizi la condensazione in determinate condizioni ambientali. Questo valore caratterizza il grado di saturazione dell'aria con il vapore acqueo. Quando si calcola l'umidità ottimale in una stanza, si parla di umidità relativa.

Ad esempio, a una temperatura di 21°C, un chilogrammo di aria secca può contenere fino a 15,8 g di umidità. Se 1 kg di aria secca contiene 15,8 g di acqua, si dice che l'umidità relativa è del 100%. Se la stessa quantità di aria contiene 7,9 g di acqua alla stessa temperatura, allora, rispetto alla massima quantità possibile di umidità, il rapporto sarà: 7,9 / 15,8 = 0,50 (50%). Pertanto, l'umidità relativa di tale aria sarà del 50%.

Qual è l'umidità ottimale

L'umidità ideale in una zona residenziale è del 40-60%. Nei mesi estivi l'aria è sufficientemente umidificata (soprattutto tempo piovoso l'umidità relativa può raggiungere l'80-90%), quindi non sono necessari ulteriori metodi di umidificazione.

Tuttavia, in inverno, i sistemi di riscaldamento centralizzato e altri apparecchi di riscaldamento portano a essiccazione eccessiva dell'aria. Questo perché un forte riscaldamento aumenta la temperatura, ma non aumenta la quantità di vapore acqueo. Ciò provoca una maggiore evaporazione dell'umidità da ogni parte: dalla pelle e dal corpo, dalle piante d'appartamento e persino dai mobili. L'umidità relativa negli appartamenti in inverno di solito non supera il 15%. Questo è ancora meno che nel deserto del Sahara! L'umidità relativa è del 25%.

Tavolo umidità ottimale dimostra quanto sia insufficiente il livello del 15%:

Umano 45-65%Hardware per computer ed elettrodomestici 45-65%Mobili e strumenti musicali 40-60%Biblioteche, mostre di gallerie d'arte e musei 40-60%

Come ottenere un'umidità ottimale?

L'unico consiglio è di umidificare la stanza.

Esistono molti modi "folk" di idratazione. Puoi, ad esempio, appendere asciugamani e stracci bagnati nella stanza. Posizionare un serbatoio d'acqua sul riscaldatore. L'evaporazione dell'acqua prima o poi porterà ad un aumento dell'umidità dell'aria. Per proteggere il pianoforte dall'asciugarsi, in precedenza si consigliava di inserire un barattolo d'acqua all'interno. Un'opzione per coloro che non risparmiano denaro è una fontana decorativa nella stanza.

Tuttavia, questi metodi sono scomodi e inefficaci. Aumentare significativamente l'umidità nella stanza con un barattolo d'acqua non funzionerà. Inoltre, un barattolo su una batteria e asciugamani su corde non sembrano molto esteticamente gradevoli.

Il modo più efficace e pratico per aumentare l'umidità interna è l'installazione umidificatore. Questo dispositivo climatico è in grado di mantenere un livello di umidità impostato con precisione, inoltre è economico e facile da usare. Una nuova generazione di umidificatori controlla l'umidità ottimale.

L'aria è piena di vapore acqueo in una certa misura. La sua quantità è caratterizzata da un indicatore come l'umidità. Può essere assoluto e relativo. Il primo indicatore indica il volume d'acqua contenuto in un metro cubo d'aria. Il secondo termine è utilizzato per definire il rapporto tra la massima quantità possibile di vapore e quella reale. Se viene determinata l'umidità nella stanza, significa un indicatore relativo.

Perché misurare e controllare l'umidità interna?

L'umidità in casa influisce direttamente sulla salute e sul benessere di tutti i suoi abitanti. Se gli indicatori non corrispondono alla norma, non solo le persone soffrono, ma anche piante d'appartamento, mobili e altre cose. La quantità di vapore acqueo nell'ambiente non è stabile e cambia continuamente a seconda della stagione.

Perché l'aria secca è pericolosa?

La bassa umidità interna è molto comune durante la stagione di riscaldamento. Ciò porta al fatto che una persona perde rapidamente acqua attraverso la pelle e le vie respiratorie. Come risultato di tali fenomeni negativi, si osservano i seguenti effetti:

la diminuzione dell'elasticità e della secchezza della pelle, che è accompagnata dalla comparsa di microfratture, porta allo sviluppo di dermatiti;
l'essiccazione della mucosa degli occhi porta al loro arrossamento, bruciore, lacrimazione;
il sangue perde parte della componente liquida, che riduce la velocità del suo movimento, creando un carico aggiuntivo sul cuore;
una persona soffre di mal di testa, si sente stanca e perde la normale capacità lavorativa;
aumenta la viscosità del succo gastrico, che compromette la digestione;
le mucose si seccano vie respiratorie che indebolisce l'immunità locale;
un aumento della concentrazione di agenti patogeni nell'aria, che di solito vengono neutralizzati dalle goccioline d'aria.

Per misurare l'aria in un appartamento è sufficiente acquistare il dispositivo più semplice, solitamente abbinato a un termometro o un orologio. Ha un piccolo errore del 3-5%, che non è critico.

Usando un bicchiere d'acqua

Per determinare l'umidità dell'aria è necessario raccogliere l'acqua in un normale bicchiere e inviarla in frigorifero per 3 ore in modo che il liquido si raffreddi a 3-5 ° C. La nave viene estratta e posta sul tavolo lontano dagli apparecchi di riscaldamento. Per diversi minuti osservano le pareti del vetro, dove rilevano la comparsa di condensa sotto forma di goccioline d'acqua. I risultati dell'esperimento sono espressi come segue:

il vetro si è asciugato rapidamente - l'umidità si è abbassata;
le pareti sono rimaste nebbiose - gli standard di umidità interna sono rispettati;
l'acqua ha iniziato a scorrere lungo il vetro - l'umidità è aumentata.

Tavolo Assman

Il tavolo Assmann è progettato per determinare l'umidità utilizzando uno psicrometro, composto da due termometri: uno convenzionale e un umidificatore. Gli indicatori misurati dal secondo dispositivo saranno leggermente inferiori Secondo un'apposita tabella, utilizzando i valori ottenuti, determinare l'umidità dell'aria.

Usando una pigna

Prendono un normale cono di abete rosso e lo mettono lontano dagli apparecchi di riscaldamento. Nell'aria secca, le sue squame si apriranno e nell'aria umida si restringeranno strettamente.

norme generalmente accettate

Le norme di umidità nella stanza dipendono dal suo scopo e dal periodo dell'anno. Il rispetto dei parametri raccomandati garantirà una buona salute e non influirà negativamente sull'immunità umana.

Norme per un appartamento

Per un appartamento, tutte le norme relative ai parametri climatici sono specificate in GOST 30494-96. Secondo questo documento, l'umidità dell'aria nella stagione fredda dovrebbe variare dal 30 al 45% e nella stagione calda dal 30 al 60%. Nonostante questi valori, una cifra del 30% può essere poco percepita corpo umano. Pertanto, i medici raccomandano di mantenere parametri del 40-60%, che sono considerati ottimali in qualsiasi momento dell'anno.

Norme per una stanza per bambini

Il corpo del bambino non è in grado di funzionare correttamente con una bassa umidità. Ciò porta ad una rapida essiccazione delle mucose, che è irta di una diminuzione dell'immunità locale.

Posto di lavoro

La norma dell'umidità sul posto di lavoro dipende dalle specifiche del lavoro. Ad esempio, per gli impiegati è del 40-60%.

Come normalizzare il microclima nella stanza?

Per rendere il clima interno confortevole per la vita, è necessario utilizzare i seguenti suggerimenti:

uso di umidificatori. Indispensabile durante la stagione di riscaldamento in qualsiasi locale;
ventilazione regolare;
aumento del numero di piante d'appartamento;
ventilazione di scarico. La cappa di alimentazione rifornirà la stanza aria fresca e normalizza la quantità di vapore acqueo;
in alcuni casi si consiglia l'utilizzo di appositi deumidificatori dotati di sostanze assorbenti;
nei locali residenziali è vietato asciugare i vestiti, il che influisce negativamente sul loro microclima.

Video: Come misurare l'umidità dell'aria

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I-17="">Vapore saturo, umidità dell'aria

La lezione di oggi sarà dedicata a una discussione su una cosa come l'umidità dell'aria e sui metodi per misurarla. Il fenomeno principale che influisce sull'umidità dell'aria sarà il processo di evaporazione dell'acqua, di cui abbiamo già discusso in precedenza, e il concetto più importante che utilizzeremo sarà il vapore saturo e insaturo.

Se distinguiamo diversi stati di vapore, saranno determinati dall'interazione del vapore con il suo liquido. Se immaginiamo che un liquido si trovi in un recipiente chiuso e abbia luogo il processo della sua evaporazione, prima o poi questo processo arriverà a uno stato in cui l'evaporazione a intervalli regolari sarà compensata dalla condensazione e dal cosiddetto equilibrio dinamico del arriverà liquido con il suo vapore (Fig. 1) .

Riso. 1. Vapore saturo

Definizione.Vapore saturo Un vapore è in equilibrio termodinamico con il suo liquido. Se il vapore non è saturo, non esiste tale equilibrio termodinamico (Fig. 2).

Riso. 2. Vapore insaturo

Con l'aiuto di questi due concetti, descriveremo una caratteristica così importante dell'aria come l'umidità.

Definizione.Umidità dell'aria- un valore che indica il contenuto di vapore acqueo nell'aria.

La domanda sorge spontanea: perché è importante considerare il concetto di umidità e come entra il vapore acqueo nell'aria? È risaputo che maggior parte La superficie della Terra è occupata dall'acqua (l'Oceano Mondiale), dalla cui superficie avviene continuamente l'evaporazione (Fig. 3). Certamente, in vari zone climatiche l'intensità di questo processo è diversa, che dipende dalla temperatura media giornaliera, dalla presenza di venti, ecc. Questi fattori determinano il fatto che in alcuni luoghi il processo di vaporizzazione dell'acqua è più intenso della sua condensazione, e in alcuni luoghi è viceversa. In media si può affermare che il vapore che si forma nell'aria non è saturo e le sue proprietà devono poter essere descritte.

Riso. 3. Evaporazione liquida (fonte)

Per una persona, il valore dell'umidità è un parametro molto importante dell'ambiente, poiché il nostro corpo reagisce molto attivamente ai suoi cambiamenti. Ad esempio, un tale meccanismo per regolare il funzionamento del corpo come la sudorazione è direttamente correlato alla temperatura e all'umidità dell'ambiente. Ad alta umidità, i processi di evaporazione dell'umidità dalla superficie della pelle sono praticamente compensati dai processi della sua condensazione e la rimozione del calore dal corpo è disturbata, il che porta a violazioni della termoregolazione. A bassa umidità, i processi di evaporazione dell'umidità prevalgono sui processi di condensazione e il corpo perde troppi liquidi, il che può portare alla disidratazione.

Il valore dell'umidità è importante non solo per gli esseri umani e altri organismi viventi, ma anche per il flusso dei processi tecnologici. Ad esempio, a causa della nota proprietà dell'acqua di condurre elettricità, il suo contenuto nell'aria può compromettere seriamente il corretto funzionamento della maggior parte degli apparecchi elettrici.

Inoltre, il concetto di umidità è il criterio più importante per valutare le condizioni meteorologiche, noto a tutti dalle previsioni meteorologiche. Va notato che se confrontiamo l'umidità in diversi periodi dell'anno nelle nostre solite condizioni climatiche, allora è più alta in estate e più bassa in inverno, che è associata, in particolare, all'intensità dei processi di evaporazione a diverse temperature.

Umidità assoluta dell'aria

Le principali caratteristiche dell'aria umida sono:

densità del vapore acqueo nell'aria;
umidità relativa.

Definizione.Umidità assoluta dell'aria- la quantità di umidità contenuta in un metro cubo d'aria.

Designazioneumidità assoluta: (così come la solita notazione per la densità).

Unitàumidità assoluta:img="">

massa di vapore (acqua) in aria, kg (in SI) o g;

I-19="">Umidità relativa dell'aria

Per descrivere questa percezione, una quantità come umidità relativa.

Definizione.Umidità relativa- un valore che mostra quanto è lontano il vapore dalla saturazione.

Cioè, il valore dell'umidità relativa, in parole semplici, mostra quanto segue: se il vapore è lontano dalla saturazione, allora l'umidità è bassa, se è vicina, è alta.

Designazioneumidità relativa: .

Unitàumidità relativa: %.

Formula calcoli umidità relativa:

Img="" i-20="">Igrometro a condensazione

Definizione.Punto di rugiadaè la temperatura alla quale il vapore si satura.

Riso. 4. Igrometro a condensazione (Fonte)

Cosa fare con il valore di temperatura ottenuto (punto di rugiada)? Esiste una tabella speciale in cui vengono inseriti i dati: quale densità di vapore acqueo saturo corrisponde a ciascun punto di rugiada specifico. Va notato un fatto utile che con un aumento del valore del punto di rugiada, aumenta anche il valore della corrispondente densità di vapore saturo. In altre parole, più calda è l'aria, più umidità può contenere, e viceversa, più fredda è l'aria, minore è il contenuto massimo di vapore in essa contenuto.

Igrometro a capello

Consideriamo ora il principio di funzionamento di altri tipi di igrometri, dispositivi per misurare le caratteristiche dell'umidità (dal greco hygros - "bagnato" e metreo - "io misuro").

Igrometro a capello(Fig. 5) - un dispositivo per misurare l'umidità relativa, in cui i capelli, ad esempio i capelli umani, agiscono come elemento attivo.

Riso. 5. Igrometro a capello (Fonte)

L'azione di un igrometro a capello si basa sulla proprietà dei capelli sgrassati di modificarne la lunghezza al variare dell'umidità dell'aria (con un aumento dell'umidità la lunghezza dei capelli aumenta, con una diminuzione diminuisce), il che lo rende possibile misurare l'umidità relativa. I capelli sono distesi su una struttura metallica. La variazione della lunghezza dei capelli viene trasmessa alla freccia che si muove lungo la scala. Va ricordato che l'igrometro a capello fornisce valori di umidità relativa imprecisi, e viene utilizzato principalmente per scopi domestici.

Psicrometro

Più comodo da usare e preciso è un tale dispositivo per misurare l'umidità relativa come uno psicrometro (dall'altro greco ψυχρός - "freddo") (Fig. 6).

Tabelle di umidità

Passiamo alle tabelle che consentono di determinare le caratteristiche dell'umidità dell'aria.

Temperatura,

Pressione, mm rt. Arte.

densità del vapore,

Per questo compito puoi ottenere 1 punto all'esame nel 2020

L'attività 10 dell'USO in fisica è dedicata all'equilibrio termico e a tutto ciò che è connesso ad esso. I biglietti sono strutturati in modo tale che circa la metà di essi contenga domande sull'umidità (un tipico esempio di tale compito è "Quante volte è aumentata la concentrazione di molecole di vapore se il volume di vapore viene dimezzato isotermicamente"), il resto riguardano la capacità termica delle sostanze. Le domande sulla capacità termica contengono quasi sempre un grafico che deve essere prima studiato per rispondere correttamente alla domanda.

L'attività 10 dell'USO in fisica di solito causa difficoltà agli studenti, ad eccezione di alcune opzioni dedicate alla determinazione dell'umidità relativa dell'aria utilizzando tabelle psicrometriche. Molto spesso, gli studenti iniziano i compiti con questa domanda, la cui soluzione richiede solitamente uno o due minuti. Dare a uno studente un ticket con questo tipo di compito n. 10 dell'Esame di Stato Unificato di fisica faciliterà notevolmente l'intero test, poiché il tempo per completarlo è limitato a un certo numero di minuti.

« Fisica - Grado 10"

Quando si risolvono i problemi, è necessario tenere presente che la pressione e la densità del vapore saturo non dipendono dal suo volume, ma dipendono solo dalla temperatura. L'equazione di stato dei gas ideali è approssimativamente applicabile anche alla descrizione del vapore saturo. Ma quando il vapore saturo viene compresso o riscaldato, la sua massa non rimane costante.

Alcune applicazioni possono richiedere pressioni di vapore di saturazione a determinate temperature. Questi dati devono essere presi dalla tabella.

Compito 1.

Un recipiente chiuso con un volume V 1 = 0,5 m 3 contiene acqua del peso di m = 0,5 kg. Il recipiente è stato riscaldato ad una temperatura t = 147 °C. Di quanto dovrebbe essere modificato il volume del recipiente in modo che contenga solo vapore saturo? Pressione del vapore saturo p. p a una temperatura di t = 147 ° C è pari a 4,7 10 5 Pa.

Soluzione.

Vapore saturo a una pressione di pH. n occupa un volume pari a dove M \u003d 0,018 kg / mol è la massa molare dell'acqua. Il volume del recipiente è V 1 > V, il che significa che il vapore non è saturo. Affinché il vapore si saturi, il volume del recipiente deve essere ridotto di

Compito 2.

L'umidità relativa dell'aria in un recipiente chiuso ad una temperatura di t 1 = 5 ° C è pari a φ 1 = 84% e ad una temperatura di t 2 = 22 ° C è pari a φ 2 = 30%. Quante volte la tensione di vapore saturo dell'acqua alla temperatura t 2 è maggiore che alla temperatura t 1 ?

Soluzione.

La pressione del vapore acqueo nella nave a T 1 \u003d 278 K è dove r n. n1 - pressione del vapore saturo alla temperatura T 1 . A una temperatura T 2 \u003d 295 K, la pressione

Poiché il volume è costante, secondo la legge di Charles

Da qui

Compito 3.

In una stanza con un volume di 40 m 3, la temperatura dell'aria è di 20 ° C, la sua umidità relativa φ 1 \u003d 20%. Quanta acqua deve essere evaporata affinché l'umidità relativa φ 2 raggiunga il 50%? È noto che a 20 °C la pressione dei vapori saturi è рнп = 2330 Pa.

Soluzione.

Umidità relativa da qui

Pressione del vapore a umidità relativa φ 1 e φ 2

La densità è correlata alla pressione dall'equazione ρ = Mp/RT, da cui

Masse d'acqua nella stanza con umidità φ 1 e φ 2

Massa di acqua da evaporare:

Compito 4.

In una stanza con finestre chiuse a una temperatura di 15 °C umidità relativa φ = 10%. Quale sarà l'umidità relativa se la temperatura nella stanza aumenta di 10°C? Tensione di vapore saturo a 15 °C p.m. n1 = 12,8 mmHg. Art., ea 25 ° C p n p2 \u003d 23,8 mm Hg. Arte.

Poiché il vapore è insaturo, la pressione parziale del vapore cambia secondo la legge di Charles p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Da questa equazione è possibile determinare la pressione del vapore insaturo p 2 a T 2: p 2 \u003d p 1 T 2 /T 1. L'umidità relativa a T 1 è uguale.

Un po' d'acqua veniva versata in una fiasca di vetro e chiusa con un tappo di sughero. L'acqua è gradualmente evaporata. Al termine del processo, sulle pareti del pallone rimanevano solo poche gocce d'acqua. La figura mostra un grafico della concentrazione in funzione del tempo N molecole di vapore acqueo all'interno del pallone. Quale affermazione può essere considerata corretta?

o 1) nella sezione 1, il vapore è saturo e nella sezione 2 - insaturo

o 2) nella sezione 1, il vapore è insaturo e nella sezione 2 - saturo

o 3) in entrambe le sezioni il vapore è saturo

2. Attività #D3360E

L'umidità relativa dell'aria in un recipiente chiuso è del 60%. Quale sarà l'umidità relativa se il volume del recipiente a temperatura costante viene ridotto di 1,5 volte?

5. Compito №4aa3e9

Umidità relativa dell'aria nell'ambiente alla temperatura di 20 °C
è pari al 70%. Utilizzando la tabella della tensione di vapore, determinare la tensione di vapore della stanza.

1) 21,1 mmHg. Arte.

2) 25 mmHg. Arte.

3) 17,5 mmHg. Arte.

4) 12,25 mmHg. Arte.

32. Ricerca №e430b9

L'umidità relativa dell'aria nella stanza alla temperatura di 20°C è del 70%. Utilizzando la tabella della densità del vapore acqueo saturo, determinare la massa d'acqua per metro cubo della stanza.

o 3)1.73⋅10 -2 kg

o 4)1.21⋅10 -2 kg

33. Compito №DFF058

Sul ri-sun-ke dell'immagine-ra-zhe-na: dot-dir-noy li-ni-her - grafico per-vi-si-mo-sti pressione-di-vapori saturi acqua da tem-pe- ra-tu-ry, e un continuo li-ni-her - processo 1-2 from-me-not-pair-qi-al-no-go vapore acqueo.

Nella misura di un tale cambiamento dalla pressione par-qi-al-no-go del vapore acqueo, l'umidità assoluta dell'aria-du-ha

1) uve-li-chi-va-et-sya

2) ridurre-sha-et-sya

3) non da me

4) può sia aumentare che diminuire

34. Ricerca №e430b9

Per determinare-de-le-niya da-ma-si-tel-noy umidità-no-sti air-du-ha usa-pol-zu-yut differenza in-ka-za-ny su-ho-go e wet- but-go ter-mo-meters (vedi ri-su-nok). Utilizzando i dati di ri-sun-ka e psi-chro-met-ri-che-table-tsu, define-de-li-te, che tipo di pe-ra-tu-ru ( in gra-du-sah Tsel -siya) ka-zy-va-et dry ter-mo-meter, se da-no-si-tel-naya umidità dell'aria-du-ha in un posto migliore -nii 60%.

35. Compito №DFF034

In co-su-de, sotto il pistone, on-ho-dit-sya non è vapore saturo. Può essere re-re-ve-sti nei ricchi,

1) iso-bar-but-you-shay-pe-ra-tu-ru

2) aggiungere un altro gas al recipiente

3) aumentare il volume del vapore

4) ridurre il volume del vapore

36. Attività n. 9C5165

Da-no-si-tel-naya l'umidità dell'aria-du-ha in qualcuno a uno è del 40%. Ka-ko-in co-from-no-she-nie con-centr-tra-tion N mo-le-fresco d'acqua nell'aria della stanza-su-di-te e concentrazione di mo-le-fresco d'acqua in vapore acqueo saturo allo stesso buio per-ra-tu-re?

1) n meno di 2,5 volte

2) n più di 2,5 volte

3) n inferiore al 40%

4) n in più del 40%

37. Compito №DFF058

L'umidità relativa dell'aria nel cilindro sotto il pistone è del 60%. L'aria iso-ter-mi-che-ski è stata compressa, dimezzandone il volume. Da-no-si-tel-naya l'umidità air-du-ha è diventata

38. Compito №1BE1AA

Nel chiuso qi-lin-dri-che-so-su-de, l'aria umida è on-ho-dit a una temperatura di 100 ° C. Affinché tu-pa-la rugiada sia sui muri di questo so-su-da, hai bisogno di iso-ter-mi-che-ski da me-thread il volume di so-su-da è 25 una volta. Qual è approssimativamente uguale all'umidità ab-co-lute iniziale dell'air-du-ha in so-su-de? Rispondi con-ve-di-te in g/m 3, contrada-se a intero.

39. Compito №0B1D50

In una nave cilindrica sotto il pistone per lungo tempo ci sono acqua e il suo vapore. Il pistone inizia a uscire dalla nave. Allo stesso tempo, la temperatura dell'acqua e del vapore rimane invariata. Come cambierà in questo caso la massa del liquido nel recipiente? Spiega la tua risposta indicando quali schemi fisici hai usato per spiegare

40. Compito №C32A09

In una nave cilindrica sotto il pistone per lungo tempo ci sono acqua e il suo vapore. Il pistone viene spinto nel recipiente. Allo stesso tempo, la temperatura dell'acqua e del vapore rimane invariata. Come cambierà in questo caso la massa del liquido nel recipiente? Spiega la tua risposta indicando quali schemi fisici hai usato per spiegare.

41. Compito №AB4432

In un esperimento che illustra la dipendenza del punto di ebollizione dalla pressione dell'aria (Fig. UN ), l'acqua bollente sotto la campana della pompa dell'aria avviene già a temperatura ambiente, se la pressione è sufficientemente bassa.

Utilizzando un diagramma di pressione vapore saturo sulla temperatura (fig. B ), indicano quanta pressione d'aria deve essere creata sotto la campana della pompa affinché l'acqua bolle a 40°C. Spiega la tua risposta indicando quali fenomeni e modelli hai usato per spiegare.


(UN)	(B)

42. Missione #E6295D

Umidità relativa a T= 36 o C è 80%. Tensione di vapore saturo a questa temperatura P n = 5945 Pa. Quale massa di vapore è contenuta in 1 m 3 di quest'aria?

43. Attività n. 9C5165

Un uomo con gli occhiali è entrato nella stanza calda dalla strada e ha scoperto che i suoi occhiali erano appannati. Quale dovrebbe essere la temperatura esterna perché si verifichi questo fenomeno? La temperatura dell'aria nella stanza è di 22°C e l'umidità relativa è del 50%. Spiega come hai ottenuto la risposta. (Usa la tabella per la pressione del vapore saturo dell'acqua quando rispondi a questa domanda.)

44. Missione #E6295D

Nel chiuso so-su-de, on-ho-dyat-sya-dya-noy vapore e quantità d'acqua non sciame. Come da-me-nyat-sya con un iso-ter-mi-che-sky diminuisce di volume-e-ma co-su-sì le seguenti tre cose-li-chi-na: dare -le-nie in so- su-de, massa d'acqua, massa di vapore? Per ogni ve-li-chi-ny, define-de-li-te co-from-vet-stvo-u-char-ter from-me-non-niya:

1) aumentare-li-chit-sya;

2) ridurre;

3) non da-me-nit-Xia.

Per-pi-shi-te nella tabella-li-tsu numeri selezionati per ogni fi-zi-che-ve-li-chi-ny. I numeri in da-ve-quelli possono essere ripetuti.

45. Attività n. 8BE996

L'umidità assoluta dell'aria-du-ha, on-ho-dya-sche-go-xia in qi-lin-dri-che-so-su-de sotto il pistone, è uguale a. La temperatura del gas in co-su-de è di 100°C. Come e quante volte tre-bu-et-sya iso-ter-mi-che-ski from-me-thread il volume di co-su-da per formare sulle sue pareti about-ra-zo-va ha fatto il caduta di rugiada?

1) riduci-cuci vicino-bli-zi-tel-ma 2 volte 2) aumenta-li-chit vicino-zi-tel-ma 20 volte
3) ridurre-cucire near-bli-zi-tel-but 20 volte 4) aumentare-li-chit near-zi-tel-but 2 volte

46. Compito №8BE999

Nell'ex-pe-ri-men-te, stabiliamo-new-le-but, che allo stesso tempo-pe-ra-tu-re air-du-ha in qualcuno sul muro-ke cento-ka- avanti con acqua fredda na-chi-na-et-sya con-den-sa-tion di vapore acqueo dall'aria-du-ha, se riduci il-pe-ra-tu-ru cento-ka-na a . Secondo il rezul-ta-là di questi ex-pe-ri-men-tov, determina l'umidità de-li-te from-no-si-tel-nuyu dell'aria-du-ha. Per risolvere for-da-chi, usa la tabella-li-tsey. È dovuto all'umidità-no-si-tel-naya quando la temperatura aumenta-pe-ra-tu-ry air-du-ha in qualcuno-su-quelli, se la condensazione del vapore acqueo dall'aria -du-ha sarà na-chi-na-et-sya allo stesso te-pe-ra-tu-re cento-ka-na? Pressione e densità di acqua satura-vapore no-go a diverse temperature-pe-ra-tu-re in-ka-per-ma in tab -se:



7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6	16,3	18,4	20,6	23,0	25,8	28,7	51,2	130,5

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