Задачи › Насыщенный пар

Давление насыщенного пара

  1. Давление насыщенного пара

    ВсОШ 1992/2001, 10 кл.
    4/10

    Определите 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 \(t_2\).

    Решение

    Поместим 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 \[p_1 = p_0 - (p_0 - p_2)\dfrac{T_1l_2}{T_2l_1}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи