Номер 266, страница 54 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

266. Являлся ли водяной пар насыщенным, если:

а) при температуре $t = 14°C$ давление водяного пара $p = 1,0 \, \text{кПа}$;

б) при температуре $t = 19°C$ плотность водяного пара $\rho = 16,3 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$;

в) при температуре $t = 22°C$ в $1,0 \, \text{м}^3$ содержится $18 \, \text{г}$ воды?

Для решения задачи необходимо сравнить данные параметры водяного пара (давление или плотность) со значениями для насыщенного пара при той же температуре, которые можно найти в справочных таблицах.

а)

Дано:

$t = 14 \text{ °C}$

$p = 1,0 \text{ кПа} = 1000 \text{ Па}$

Найти:

Является ли пар насыщенным.

Решение:

Водяной пар считается насыщенным, если его давление равно давлению насыщенного пара при данной температуре. Если давление пара меньше давления насыщенного пара, то пар является ненасыщенным.

Из таблицы свойств насыщенного водяного пара находим, что при температуре $t = 14 \text{ °C}$ давление насыщенного пара составляет $p_н \approx 1,60 \text{ кПа}$.

Сравним заданное давление $p$ с давлением насыщенного пара $p_н$:

$p = 1,0 \text{ кПа}$

$p_н \approx 1,60 \text{ кПа}$

Поскольку $p < p_н$ ($1,0 \text{ кПа} < 1,60 \text{ кПа}$), водяной пар не является насыщенным.

Ответ: водяной пар является ненасыщенным.

б)

Дано:

$t = 19 \text{ °C}$

$\rho = 16,3 \frac{\text{г}}{\text{м}^3} = 0,0163 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

Является ли пар насыщенным.

Решение:

Водяной пар считается насыщенным, если его плотность равна плотности насыщенного пара при данной температуре.

Из таблицы свойств насыщенного водяного пара находим, что при температуре $t = 19 \text{ °C}$ плотность насыщенного пара составляет $\rho_н \approx 16,3 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$.

Сравним заданную плотность $\rho$ с плотностью насыщенного пара $\rho_н$:

$\rho = 16,3 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

$\rho_н \approx 16,3 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

Поскольку $\rho = \rho_н$, водяной пар является насыщенным.

Ответ: водяной пар является насыщенным.

в)

Дано:

$t = 22 \text{ °C}$

$V = 1,0 \text{ м}^3$

$m = 18 \text{ г} = 0,018 \text{ кг}$

Найти:

Является ли пар насыщенным.

Решение:

Сначала вычислим плотность водяного пара по формуле $\rho = \frac{m}{V}$:

$\rho = \frac{18 \text{ г}}{1,0 \text{ м}^3} = 18 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

Теперь сравним полученную плотность с плотностью насыщенного пара $\rho_н$ при температуре $t = 22 \text{ °C}$.

Из таблицы свойств насыщенного водяного пара находим, что при $t = 22 \text{ °C}$ плотность насыщенного пара составляет $\rho_н \approx 19,4 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$.

Сравним вычисленную плотность $\rho$ с плотностью насыщенного пара $\rho_н$:

$\rho = 18 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

$\rho_н \approx 19,4 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

Поскольку $\rho < \rho_н$ ($18 \frac{\text{г}}{\text{м}^3} < 19,4 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$), водяной пар не является насыщенным.

Ответ: водяной пар является ненасыщенным.