32. Реальные газы. Насыщенный пар. Влажность воздуха

710. Уравнение Ван-дер-Ваальса (р+a/v² (V — b) = RT

написано для газа в количестве 1 моль. Запишите это урав­нение для любой массы газа.

711. Какую долю объема газа составляет объем моле­кул при давлении 10⁵ Па? при давлении 500 • 10⁵ Па?

712. В сосуде вместимостью 20 л при температуре 27 °С находится углекислый газ в количестве 0,05 кмоль. Поправки Ван-дер-Ваальса для СО₂ равны а = 3,6 • 10⁵ Н • м⁴/кмоль, b = 0,043 м³/кмоль. Определите Давление газа.

713. Вычислите давление азота в количестве 1 моль, на­ходящегося в сосуде вместимостью 1 л при температуре 17 °С. Решите задачу в двух приближениях: один раз счи­тая его идеальным газом, другой — реальным, описывае­мым уравнением Ван-дер-Ваальса.

714. Сравните давления, производимые кислородом и водородом (по отдельности) на стенки сосуда вместимо­стью 5 л при температуре 27 °С, если газы взяты в количе­стве 10 моль. Вычисления проведите, считая газ: а) идеаль­ным; б) реальным.

715. Какую температуру имеет азот в количестве 1 моль, занимающий объем 11,5 л при давлении 200 кПа? Решите задачу считая газ: а) идеальным; б) реальным.

716. Сосуд вместимостью 0,5 л один раз заполняют кис­лородом, другой раз — углекислым газом. В обоих случаях давление газа равно 300 кПа. Газы взяты в количестве

2 моль. На сколько отличаются температуры газов? Счи­тать газы: а) идеальными; б) реальными.

717. Насыщенный водяной пар находится при темпера­туре 100 °С и занимает некоторый объем. Как изменится давление пара, если его объем уменьшить вдвое, сохраняя прежнюю температуру?

718. Почему запотевают очки, когда человек с мороза входит в комнату?

719. Если в комнате достаточно тепло и влажно, то при открывании зимой форточки образуются клубы тумана, ко­торые в комнате опускаются, а на улице поднимаются. Объясните явление.

720. Чем объяснить появление зимой инея на оконных стеклах? С какой стороны стекла он появляется?

721. В два полых стеклян­ных шара, соединенных труб­кой, введено некоторое количе­ство воды, после чего из них откачан воздух и вся система запаяна. Если перелить всю воду в верхний шар, а нижний, пустой, поместить в сосуд с жидким воздухом (рис. 104), то вся вода в верхнем шаре через некоторое время замер­зает, хотя он все время нахо­дится при комнатной темпера­туре. Почему?

722. Почему в теплый сухой день наше самочувствие лучше, чем в теплый и сырой?

723. В большинстве домов для одинакового ощущения комфорта температура воздуха зимой должна быть выше, чем летом. Чем вы можете объяснить этот эффект?

724. В каком месте на земном шаре абсолютная влаж­ность может быть максимальной?

725. Почему иногда поверхности окон запотевают? Ка­кие это поверхности — внешние или внутренние? При каких условиях на этих поверхностях образуется лед?

726. Какой должна быть точка росы, чтобы появился иней?

727. Иней часто появляется при температуре воздуха около 1 °С. Почему?

728. В комнате при температуре 20 °С влажность возду­ха равна 40%. В это же время на улице при температуре 0 °С влажность 80%. В каком направлении пойдут водяные пары: с улицы в комнату или обратно, если открыть фор­точку?

729. Определите абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нем 14 кПа, а температура 333 К.

730.Давление насыщенного водяного пара при темпе­ратуре 36°С равно 44,6 мм рт. ст. Какова масса влажного воздуха объемом 1 м³ при этой температуре, относительной влажности 80% и давлении 1 атм?

731. Относительная влажность в комнате при темпера­туре 16 °С составляет 65%. Как изменится она при пониже­нии температуры воздуха на 4 К, если упругость водяного пара останется прежней?

732. Для осушки воздуха, находящегося в баллоне вме­стимостью 10 л, туда ввели кусок хлористого кальция, кото­рый поглотил воду массой 0,13 г. Какова была относитель­ная влажность воздуха в баллоне, если его температура равна 20 °С?

733. В цилиндре под поршнем находится водяной пар массой 0,4 г при температуре 290 К. Этот пар занимает объем 40 л. Какими путями можно сделать пар на­сыщенным?

734. В сосуде вместимостью 100 л при температуре 30 °С находится воздух с относительной влажностью 30%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, ес­ли в него ввести воду массой 1 г?

735. В сосуде вместимостью 1 л при температуре 30 °С находится воздух с относительной влажностью 30%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если в не­го ввести воду массой 1 г?

736. В комнате при температуре 20 °С относительная влажность воздуха 20%. Сколько нужно испарить воды для увеличения влажности до 50%, если объем комнаты равен

40 м³?

737. В комнате объемом 50 м³ относительная влажность воздуха 40%. Если испарить дополнительную воду массой 60 г, то относительная влажность будет равной 50%. Какой при этом будет абсолютная влажность воздуха?

738. Относительная влажность воздуха, заполняющего сосуд вместимостью 0,7 м³, при температуре 24 °С равна 60%. Сколько нужно испарить в этот объем воды для пол­ного насыщения пара?

739. При температуре 4 °С сухой и влажный термомет­ры психрометра давали одинаковые показания. Что пока­жет влажный термометр, если температура повысилась до 10 °С? если она повысилась до 16 °С? Считать, что упру­гость водяного пара остается неизменной.

740. Найдите относительную влажность воздуха в ком­нате при температуре 18 °С, если точка росы 10 °С.

741. Относительная влажность воздуха вечером при температуре 16 °С равна 55%. Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до 8 °С?

742. Днем при температуре 20 °С относительная влаж­ность воздуха была 60%. Сколько воды в виде росы выде­лится из каждого кубического метра воздуха, если темпе­ратура ночью понизилась до 8°С?

743. Баллон вместимостью 10 л наполнен сухим возду­хом при температуре 273 К и давлении 10⁵ Па. В сосуд вво­дят воду массой 3 г и нагревают баллон до 373 К. Чему равно давление влажного воздуха в баллоне?

744. Два баллона вместимостью 1 и 2 м³ соединены трубкой с краном. В первом баллоне находится воздух влажностью 20%, во втором —40%. Температура в обоих бал­лонах 350 К, давление соответственно 10 и 2 • 10⁵ Па. Кран открывают, и пар перемешивается. Определите относительную влажность воздуха и давление влажного

воздуха.

745. В закрытом с обоих концов цилиндре вместимостью 1 л свободно ходит легкий поршень. Под поршнем находит­ся вода массой 5 г, над поршнем — столько же азота. Вся система имеет температуру 373 К. На сколько изменятся объемы пара и газа, если всю систему охладить на 50 К?

746. До какой температуры надо нагреть запаянный шар, содержащий воду массой 17,5 г, чтобы шар разорвал­ся, если известно, что стенки шара выдерживают давление не более 100 атм., а его объем 1 л?

СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ