Номер 4, страница 66 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

Температура воздуха $t = 16 ^\circ \text{C}$. Используя таблицу «Давление и плотность насыщенного водяного пара», укажите, каким будет водяной пар, находящийся в воздухе (насыщенным, ненасыщенным, пересыщенным), если его:

а) давление достигло значения $p_\text{п} = 1,819 \text{ кПа}$;

б) плотность $\rho_\text{п} = 13,0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$.

Дано:

Температура воздуха: $t = 16$ °C

а) Давление водяного пара: $p_п = 1.819$ кПа

б) Плотность водяного пара: $\rho_п = 13.0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$

Перевод в систему СИ:

$p_п = 1.819 \text{ кПа} = 1.819 \times 10^3 \text{ Па} = 1819 \text{ Па}$

$\rho_п = 13.0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3} = 13.0 \times 10^{-3} \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 0.013 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$

Найти:

Определить, каким будет водяной пар (насыщенным, ненасыщенным или пересыщенным) в каждом из случаев.

Решение:

Чтобы определить состояние водяного пара, необходимо сравнить его фактические параметры (давление $p_п$ и плотность $\rho_п$) с давлением $p_н$ и плотностью $\rho_н$ насыщенного водяного пара при той же температуре. Воспользуемся справочной таблицей «Давление и плотность насыщенного водяного пара».

Согласно таблице, для температуры $t = 16$ °C давление насыщенного пара составляет $p_н = 1.819$ кПа, а плотность насыщенного пара равна $\rho_н = 13.6 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$.

Рассмотрим каждый случай отдельно.

а) Давление водяного пара в воздухе $p_п = 1.819$ кПа. Сравним это значение с давлением насыщенного пара при данной температуре: $p_н = 1.819$ кПа.

Так как $p_п = p_н$, водяной пар является насыщенным.

Ответ: при давлении $p_п = 1.819$ кПа водяной пар является насыщенным.

б) Плотность водяного пара в воздухе $\rho_п = 13.0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$. Сравним это значение с плотностью насыщенного пара при данной температуре: $\rho_н = 13.6 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$.

Так как $\rho_п < \rho_н$ ($13.0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3} < 13.6 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$), водяной пар является ненасыщенным.

Ответ: при плотности $\rho_п = 13.0 \frac{\text{г}}{\text{м}^3}$ водяной пар является ненасыщенным.