Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д18 C9 № 507
i

В двух за­кры­тых друг от друга ком­на­тах раз­ная тем­пе­ра­ту­ра на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара. В пер­вой ком­на­те тем­пе­ра­ту­ра 10 гра­ду­сов, во вто­рой 25 гра­ду­са. Из какой ком­на­ты в какую будет про­те­кать пар через щель в двер­ном про­еме? Ответ по­яс­ни­те.

 

На­сы­щен­ный пар  — это пар , на­хо­дя­щий­ся в тер­мо­ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с жид­ко­стью или твёрдым телом того же со­ста­ва .

Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара свя­за­но опре­делённой для дан­но­го ве­ще­ства за­ви­си­мо­стью от тем­пе­ра­ту­ры . Когда внеш­нее дав­ле­ние па­да­ет ниже дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара, про­ис­хо­дит ки­пе­ние (жид­ко­сти) или воз­гон­ка (твёрдого тела); когда оно выше  — на­про­тив, кон­ден­са­ция или де­суб­ли­ма­ция . Для воды и мно­гих дру­гих ве­ществ, име­ю­щих твер­дую фазу, су­ще­ству­ет зна­чи­тель­ная раз­ни­ца в дав­ле­нии на­сы­щен­ных паров над по­верх­но­стью жид­ко­сти и твер­дой фазы.

Над по­верх­но­стью жид­ко­сти все­гда есть пары этой жид­ко­сти, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся из-за ее ис­па­ре­ния. За счет диф­фу­зии часть мо­ле­кул пара воз­вра­ща­ет­ся об­рат­но в жид­кость. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, боль­ше числа ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся не­на­сы­щен­ным. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, равно числу ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся на­сы­щен­ным. При этом го­во­рят, что пар на­хо­дит­ся в ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии со своей жид­ко­стью. Такая си­ту­а­ция воз­мож­на, если, на­при­мер, огра­ни­чить объем над по­верх­но­стью воды. Тогда ис­па­ре­ние может про­ис­хо­дить толь­ко до опре­де­лен­но­го пре­де­ла.

Если пар жид­ко­сти стал на­сы­щен­ным, то боль­шей кон­цен­тра­ции мо­ле­кул (зна­чит, и дав­ле­ния) на­сы­щен­но­го пара при той же тем­пе­ра­ту­ре до­стичь нель­зя. Это озна­ча­ет, что дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара имеет един­ствен­ное зна­че­ние, за­ви­ся­щее толь­ко от его тем­пе­ра­ту­ры. Если объем, за­ни­ма­е­мый на­сы­щен­ным паром, на­чать умень­шать при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре, то пар нач­нет кон­ден­си­ро­вать­ся в жид­кость, так как кон­цен­тра­ция его ча­стиц и дав­ле­ние до­стиг­ли пре­дель­но­го зна­че­ния.

 

В таб­ли­це при­ве­де­ны сле­ду­ю­щие свой­ства на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара в за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры: дав­ле­ние, удель­ный объем, плот­ность, удель­ные эн­таль­пии жид­ко­сти и пара, теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния.

 

Пе­ре­счет в СИ: 1 кгс/см2 = 9.81·104 Па.

 

Тем­пе­ра­ту­ра,
 гра­ду­совC
Дав­ле­ние (аб­со­лют­ное),
кгс/см3
Удель­ный объём,
м3/кг
Плот­ность,
кг/м3
Удель­ная эн­та­пи­лия
жид­ко­сти i в сте­пе­ни ,
кДж/кг
Удель­ная эн­та­пи­лия
пара i в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ,, пра­вая круг­лая скоб­ка
кДж/кг
Удель­ная теп­ло­та
па­ро­об­ра­зо­ва­ния r,
кДж/кг
00,0062206,50,0048402493,12493,1
50,0089147,10,006820,952502,72481,7
100,0125106,40,009441,92512,32470,4
150,017477,90,0128362,852522,42459,5
200,023857,80,0172983,825322448,2
250,032343,40,02304104,752541,72436,9
300,043332,930,03036125,72551,32425,6
350,057325,250,0396146,6525612414,3
400,075219,550,05114167,62570,62403
450,097715,280,06543188,552579,82391,3
500,125812,0540,083209,52589,52380
550,16059,5890,1043230,452598,72368,2
600,20317,6870,1301251,42608,32356,9
650,2556,2090,1611272,352617,52345,2
700,31775,0520,1979293,32626,32333
750,3934,1390,2416314,326362321
800,4833,4140,2929335,226442310
850,592,8320,3531356,226532297
900,7152,3650,4229377,126622285
950,8621,9850,5039398,126712273
Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Воз­мож­ный ответ: из вто­рой в первую. В пер­вой ком­на­те дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара будет 0,0125, а во вто­рой 0,0323. Во вто­рой ком­на­те дав­ле­ние боль­ше, по­это­му пар будет пе­ре­те­кать из вто­рой ком­на­ты в первую.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на во­прос, и при­ве­де­но до­ста­точ­ное обос­но­ва­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок2
Пред­став­лен пра­виль­ный ответ на по­став­лен­ный во­прос, но его обос­но­ва­ние не яв­ля­ет­ся до­ста­точ­ным.
ИЛИ
Пред­став­ле­ны кор­рект­ные рас­суж­де­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту, но ответ явно не сфор­му­ли­ро­ван
1
Дру­гие слу­чаи, не удо­вле­тво­ря­ю­щие кри­те­ри­ям на 2 и 1 балл0
Мак­си­маль­ный балл2
Источник: РЕШУ ВПР: Ва­ри­ант для под­го­тов­ки 23
1
Тип Д16 C3 № 505
i

Какие свой­ства рас­тут у во­дя­но­го на­сы­щен­но­го пара с ро­стом тем­пе­ра­ту­ры?

 

На­сы­щен­ный пар  — это пар , на­хо­дя­щий­ся в тер­мо­ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с жид­ко­стью или твёрдым телом того же со­ста­ва .

Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара свя­за­но опре­делённой для дан­но­го ве­ще­ства за­ви­си­мо­стью от тем­пе­ра­ту­ры . Когда внеш­нее дав­ле­ние па­да­ет ниже дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара, про­ис­хо­дит ки­пе­ние (жид­ко­сти) или воз­гон­ка (твёрдого тела); когда оно выше  — на­про­тив, кон­ден­са­ция или де­суб­ли­ма­ция . Для воды и мно­гих дру­гих ве­ществ, име­ю­щих твер­дую фазу, су­ще­ству­ет зна­чи­тель­ная раз­ни­ца в дав­ле­нии на­сы­щен­ных паров над по­верх­но­стью жид­ко­сти и твер­дой фазы.

Над по­верх­но­стью жид­ко­сти все­гда есть пары этой жид­ко­сти, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся из-за ее ис­па­ре­ния. За счет диф­фу­зии часть мо­ле­кул пара воз­вра­ща­ет­ся об­рат­но в жид­кость. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, боль­ше числа ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся не­на­сы­щен­ным. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, равно числу ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся на­сы­щен­ным. При этом го­во­рят, что пар на­хо­дит­ся в ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии со своей жид­ко­стью. Такая си­ту­а­ция воз­мож­на, если, на­при­мер, огра­ни­чить объем над по­верх­но­стью воды. Тогда ис­па­ре­ние может про­ис­хо­дить толь­ко до опре­де­лен­но­го пре­де­ла.

Если пар жид­ко­сти стал на­сы­щен­ным, то боль­шей кон­цен­тра­ции мо­ле­кул (зна­чит, и дав­ле­ния) на­сы­щен­но­го пара при той же тем­пе­ра­ту­ре до­стичь нель­зя. Это озна­ча­ет, что дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара имеет един­ствен­ное зна­че­ние, за­ви­ся­щее толь­ко от его тем­пе­ра­ту­ры. Если объем, за­ни­ма­е­мый на­сы­щен­ным паром, на­чать умень­шать при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре, то пар нач­нет кон­ден­си­ро­вать­ся в жид­кость, так как кон­цен­тра­ция его ча­стиц и дав­ле­ние до­стиг­ли пре­дель­но­го зна­че­ния.

 

В таб­ли­це при­ве­де­ны сле­ду­ю­щие свой­ства на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара в за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры: дав­ле­ние, удель­ный объем, плот­ность, удель­ные эн­таль­пии жид­ко­сти и пара, теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния.

 

Пе­ре­счет в СИ: 1 кгс/см2 = 9.81·104 Па.

 

Тем­пе­ра­ту­ра,
 гра­ду­совC
Дав­ле­ние (аб­со­лют­ное),
кгс/см3
Удель­ный объём,
м3/кг
Плот­ность,
кг/м3
Удель­ная эн­та­пи­лия
жид­ко­сти i в сте­пе­ни ,
кДж/кг
Удель­ная эн­та­пи­лия
пара i в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ,, пра­вая круг­лая скоб­ка
кДж/кг
Удель­ная теп­ло­та
па­ро­об­ра­зо­ва­ния r,
кДж/кг
00,0062206,50,0048402493,12493,1
50,0089147,10,006820,952502,72481,7
100,0125106,40,009441,92512,32470,4
150,017477,90,0128362,852522,42459,5
200,023857,80,0172983,825322448,2
250,032343,40,02304104,752541,72436,9
300,043332,930,03036125,72551,32425,6
350,057325,250,0396146,6525612414,3
400,075219,550,05114167,62570,62403
450,097715,280,06543188,552579,82391,3
500,125812,0540,083209,52589,52380
550,16059,5890,1043230,452598,72368,2
600,20317,6870,1301251,42608,32356,9
650,2556,2090,1611272,352617,52345,2
700,31775,0520,1979293,32626,32333
750,3934,1390,2416314,326362321
800,4833,4140,2929335,226442310
850,592,8320,3531356,226532297
900,7152,3650,4229377,126622285
950,8621,9850,5039398,126712273

2
Тип Д17 № 506
i

Во сколь­ко раз дав­ле­ние во­дя­но­го пара при 40 гра­ду­сах боль­ше дав­ле­ния во­дя­но­го пара при 0 гра­ду­сах? Округ­ли­те до целых зна­че­ний.

 

На­сы­щен­ный пар  — это пар , на­хо­дя­щий­ся в тер­мо­ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии с жид­ко­стью или твёрдым телом того же со­ста­ва .

Дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара свя­за­но опре­делённой для дан­но­го ве­ще­ства за­ви­си­мо­стью от тем­пе­ра­ту­ры . Когда внеш­нее дав­ле­ние па­да­ет ниже дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара, про­ис­хо­дит ки­пе­ние (жид­ко­сти) или воз­гон­ка (твёрдого тела); когда оно выше  — на­про­тив, кон­ден­са­ция или де­суб­ли­ма­ция . Для воды и мно­гих дру­гих ве­ществ, име­ю­щих твер­дую фазу, су­ще­ству­ет зна­чи­тель­ная раз­ни­ца в дав­ле­нии на­сы­щен­ных паров над по­верх­но­стью жид­ко­сти и твер­дой фазы.

Над по­верх­но­стью жид­ко­сти все­гда есть пары этой жид­ко­сти, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся из-за ее ис­па­ре­ния. За счет диф­фу­зии часть мо­ле­кул пара воз­вра­ща­ет­ся об­рат­но в жид­кость. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, боль­ше числа ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся не­на­сы­щен­ным. Если число ча­стиц, по­ки­да­ю­щих жид­кость за еди­ни­цу вре­ме­ни, равно числу ча­стиц, воз­вра­ща­ю­щих­ся в жид­кость за тот же про­ме­жу­ток вре­ме­ни, то пар на­зы­ва­ет­ся на­сы­щен­ным. При этом го­во­рят, что пар на­хо­дит­ся в ди­на­ми­че­ском рав­но­ве­сии со своей жид­ко­стью. Такая си­ту­а­ция воз­мож­на, если, на­при­мер, огра­ни­чить объем над по­верх­но­стью воды. Тогда ис­па­ре­ние может про­ис­хо­дить толь­ко до опре­де­лен­но­го пре­де­ла.

Если пар жид­ко­сти стал на­сы­щен­ным, то боль­шей кон­цен­тра­ции мо­ле­кул (зна­чит, и дав­ле­ния) на­сы­щен­но­го пара при той же тем­пе­ра­ту­ре до­стичь нель­зя. Это озна­ча­ет, что дав­ле­ние на­сы­щен­но­го пара имеет един­ствен­ное зна­че­ние, за­ви­ся­щее толь­ко от его тем­пе­ра­ту­ры. Если объем, за­ни­ма­е­мый на­сы­щен­ным паром, на­чать умень­шать при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре, то пар нач­нет кон­ден­си­ро­вать­ся в жид­кость, так как кон­цен­тра­ция его ча­стиц и дав­ле­ние до­стиг­ли пре­дель­но­го зна­че­ния.

 

В таб­ли­це при­ве­де­ны сле­ду­ю­щие свой­ства на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара в за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры: дав­ле­ние, удель­ный объем, плот­ность, удель­ные эн­таль­пии жид­ко­сти и пара, теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния.

 

Пе­ре­счет в СИ: 1 кгс/см2 = 9.81·104 Па.

 

Тем­пе­ра­ту­ра,
 гра­ду­совC
Дав­ле­ние (аб­со­лют­ное),
кгс/см3
Удель­ный объём,
м3/кг
Плот­ность,
кг/м3
Удель­ная эн­та­пи­лия
жид­ко­сти i в сте­пе­ни ,
кДж/кг
Удель­ная эн­та­пи­лия
пара i в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ,, пра­вая круг­лая скоб­ка
кДж/кг
Удель­ная теп­ло­та
па­ро­об­ра­зо­ва­ния r,
кДж/кг
00,0062206,50,0048402493,12493,1
50,0089147,10,006820,952502,72481,7
100,0125106,40,009441,92512,32470,4
150,017477,90,0128362,852522,42459,5
200,023857,80,0172983,825322448,2
250,032343,40,02304104,752541,72436,9
300,043332,930,03036125,72551,32425,6
350,057325,250,0396146,6525612414,3
400,075219,550,05114167,62570,62403
450,097715,280,06543188,552579,82391,3
500,125812,0540,083209,52589,52380
550,16059,5890,1043230,452598,72368,2
600,20317,6870,1301251,42608,32356,9
650,2556,2090,1611272,352617,52345,2
700,31775,0520,1979293,32626,32333
750,3934,1390,2416314,326362321
800,4833,4140,2929335,226442310
850,592,8320,3531356,226532297
900,7152,3650,4229377,126622285
950,8621,9850,5039398,126712273