Давление насыщенного пара
4/10Определите давление насыщенного водяного пара, находящегося при температуре \(t_1 = 60\,^\circ\)С, если известны атмосферное давление и давление насыщенного пара при комнатной температуре \(t_2\).
Оборудование: сосуд с горячей водой; сосуд с водой при комнатной температуре; пробирка; пробка с отверстием; термометр; линейка.
▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(p_1 = p_0 - (p_0 - p_2)\dfrac{T_1l_2}{T_2l_1}\), где \(l_1\) и \(l_2\) — длины частей пробирки, свободных от воды, при температурах \(t_1\) и \(t_2\).
РешениеПоместим пробирку вверх дном в сосуд с горячей водой. Выждав некоторое время (\(\sim 10\) минут), дождёмся того, что в пробирке возникнет насыщенный пар при температуре \(t_1 = 60\,^\circ\)С. Измерим длину \(l_1\) части пробирки, свободной от воды. Затем прикроем пробирку пробкой и перенесём её в сосуд с водой, находящейся при комнатной температуре \(t_2\). Пробирка по-прежнему остаётся вверх дном. Вынимаем пробку. Примерно через 10 мин в пробирке установится давление насыщенного пара \(p_2\), соответствующее \(t_2\). Пусть при этом длина пробирки, свободная от воды, равна \(l_2\).
Поскольку количество воздуха в пробирке не меняется, можно записать для двух рассмотренных случаев систему уравнений: \[(p_0 - p_1)l_1S = \nu RT_1,\tag{1}\] \[(p_0 - p_2)l_2S = \nu RT_2.\tag{2}\] Здесь \(S\) — площадь отверстия пробирки, \(T_1 = 273 + t_1\), \(T_2 = 273 + t_2\). Решая систему уравнений (1) и (2), найдём искомое давление \[p_1 = p_0 - (p_0 - p_2)\dfrac{T_1l_2}{T_2l_1}.\]
Похожие задачи
- Тройная точка воды МОШ 1960/1986, 8-11 кл.
- Отношение масс пара и воды (C1) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Вода и пар под поршнем (C1) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Масса жидкости в сосуде (С1) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Масса жидкости в сосуде (С1) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Водяной пар под поршнем (C1) ЕГЭ 2012, 11 кл.