Для определения изменения внутренней энергии ∆U газа мы можем использовать уравнение Ван-дер-Ваальса:
(∆U = Q - W),
где Q - количество тепла, полученного или выделившегося газом, а W - работа, совершенная газом.
Для изотермического процесса температура газа остается неизменной, поэтому ∆U = 0.
Теперь необходимо определить количество тепла Q, которое получает или выделяет газ. Для этого воспользуемся формулой:
Q = νRT ln(V2/V1),
где ν - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, а ln(V2/V1) - натуральный логарифм отношения объемов V2 и V1.
Первым делом нужно рассчитать универсальную газовую постоянную R. Она равна 8,314 Дж/(моль·К).
Теперь приступим к расчету значения натурального логарифма ln(V2/V1):
ln(V2/V1) = ln(5/2) = ln(2,5).
Подставим все значения в формулу для Q:
Q = 10 * 8,314 * 250 * ln(2,5).
Рассчитаем результат:
Q = 5197,515 Дж.
Таким образом, изменение внутренней энергии газа при его изотермическом расширении составляет 5197,515 Дж.
Обратите внимание, что в данном расчете мы не используем константу Ван-дер-Ваальса и не учитываем взаимодействие частиц кислорода друг с другом. Это связано с тем, что изотермическое расширение подразумевает отсутствие изменения температуры, а, следовательно, и взаимодействия между частицами газа. Если бы задача позволяла учесть это взаимодействие, то нам понадобилась бы дополнительная информация, например, о конечной исходной плотности газа.
где:
w - масса водяных паров в воздухе (г/м^3)
T - температура воздуха (градусы Цельсия)
T' - сухая термометра показания (градусы Цельсия)
RH - относительная влажность (%)
Дано:
Разность показаний сухого и влажного термометров психрометра составляет 2 градуса, при температуре 20 градусов.
Исходя из этого, мы можем предположить, что показания сухого термометра равны 20 градусам, а влажного термометра - 18 градусам (20 - 2).
Теперь, нам нужно найти массу водяных паров в комнате объемом 150 м^3.
Для этого, мы можем использовать формулу:
масса водяных паров = объем воздуха * w
Подставляем известные значения:
масса водяных паров = 150 м^3 * w
Таким образом, нам нужно узнать значение w для дальнейшего решения задачи.
Для этого, подставим известные значения в формулу установки психрометра:
Здесь нам неизвестно значение относительной влажности, поэтому оставляем как RH.
В результате подстановки, у нас получается следующее:
w = 2 / (243.5 - ((20 + 18) / 2) * log(RH/100))
Теперь мы можем решить это уравнение, подставив значение температуры и разности температур.
Окончательный ответ будет получен после подстановки значений температуры и разности температур в выражение для массы водяных паров.
#2
Для решения этой задачи, мы будем использовать прямую пропорцию между температурой и относительной влажностью. Поэтому для вычисления новой относительной влажности при повышении температуры до 20 градусов Цельсия, мы будем использовать следующую формулу:
RH = (40 * (V1 - V2)) / (V1 + V2 - V1 * V2)
где:
RH - новая относительная влажность (%)
V1 - старая температура (градусы Цельсия) = 15
V2 - новая температура (градусы Цельсия) = 20
40 - старая относительная влажность (%)
Таким образом, при повышении температуры до 20 градусов Цельсия, относительная влажность составляет примерно 0.7547 или около 75.47%.
#3
Для решения этой задачи, нам нужно знать значение точки росы и температуры воздуха вечером и ночью.
Если значение относительной влажности больше или равно 100%, то роса выпадет.
Таким образом, мы сравниваем относительную влажность вечером и ночью и смотрим, выпадет ли роса.
Дано:
Относительная влажность воздуха вечером при температуре 16 градусов составляло 55%.
Температура ночью понижается до 8 градусов.
Решение:
Сначала смотрим относительную влажность вечером: 55%. Затем смотрим, выпадет ли роса при ночной температуре 8 градусов. Мы можем сделать вывод, что роса не выпадет, потому что температура ниже точки росы.
Таким образом, роса не будет выпадать.
#4
Для решения этой задачи, мы будем использовать формулу для нахождения относительной влажности по известной точке росы и температуре воздуха:
RH = (e / es) * 100
где:
RH - относительная влажность (%)
e - давление насыщенного пара (гПа)
es - давление насыщенного пара при данной температуре (гПа)
Дано:
Точка росы равна 12 градусам Цельсия.
Температура в комнате составляет 20 градусов Цельсия.
Мы сначала находим давление насыщенного пара при заданной температуре с помощью таблицы насыщенных паров.
Далее, вычисляем давление насыщенного пара при точке росы.
Подставляем значения в формулу:
RH = (e / es) * 100
Рассчитываем e и es с помощью таблицы насыщенных паров.
Полученное значение RH будет являться ответом на задачу.
