Question

1) При температуре 26 ºC относительная влажность воздуха составляет 45%. Определите, какое количество росы выпадет с каждого кубического метра воздуха при понижении температуры до 10 ºC. ответ укажите в миллиграммах. Плотность насыщенного пара при 26 ºC составляет 24,4 г/м³, при 10 ºC – 9,4 г/м³. 2) С высоты девятиэтажного здания упал молоток массой 900 г на железную пластину массой 3 кг и остановился. На сколько градусов нагрелась пластина, если на её нагревание израсходовалось 25 % выделившегося при ударе количества теплоты? Высоту этажа принять равной 3 м.

Answer 1

1)

Дано:

T1 = 26 °C

T2 = 10 °C

φ = 45%

ρ1 = 24,4 г/м³

ρ2 = 9,4 г/м³

Δρ - ?

Найдём абсолютную влажность:

φ = (ρ/ρ1)*100

ρ = φ*ρ1/100 = 45*24,4/100 = 10,98 г/м³

При понижении температуры воздуха выпадет "лишка", то есть избыток влаги, которую содержит в себе насыщенный пар при том значении температуры, до которого произошло понижение. Т.к. плотность насыщенного пара при 10 °С равна 9,4 г/м³, а абсолютная равна 10,98 г/м³, то:

Δρ = ρ - ρ2 = 10,98 - 9,4 = 1,58 г/м³

ответ: 1,58 г/м³.

2)

Дано:

Ν = 9

m1 = 900 г = 0,9 кг

m2 = 3 кг

Qж = 0,25*Q

h = 3 м

с = 460 Дж/(кг* °С)

g = 10 м/с²

ΔΤ - ?

Молоток обладал потенциальной энергией, когда находился на высоте девятиэтажки. Потом он сорвался - потенциальная энергия молотка стала перетекать в кинетическую. В момент удара о пластину вся кинетическая энергия молотка по закону сохранения механической энергии достигла значения потенциальной и перешла во внутреннюю энергию молотка и пластины. То есть, выходит, что потенциальная энергия равна тепловой энергии:

Еп = Ек = Q

Eп = m1*gH, H = h*N => Q = m1*ghN

Количество тепла, пошедшего на нагрев пластины, с одной стороны равно:

Qж = cm2*ΔΤ

с другой:

Qж = 0,25*Q = 0,25*m1*ghN

Приравняем оба выражения и выразим ΔΤ:

cm2*ΔΤ = 0,25*m1*ghN

ΔΤ = 0,25*m1*ghN / (сm2) = 0,25*0,9*10*3*9 / (460*3) = 0,044... = 0,04 °С

ответ: 0,04 °С.