- Банк заданий
- Физика
- Задание 5399
Задание №5399 ЕГЭ по Физике
В запаянной с одного конца трубке находится влажный воздух, отделённый от атмосферы столбиком ртути длиной l = 76 мм. Когда трубка лежит горизонтально, относительная влажность воздуха 
в ней равна 80%. Какой станет относительная влажность этого воздуха 
если трубку поставить вертикально, открытым концом вниз? Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Температуру считать постоянной.
Дано: l = 76 мм; 
p0 = 760 мм рт. ст.
Найти: 
Решение:
1) Относительная влажность воздуха в трубке в первом случае: 
Где 
- давление водяных паров в трубке, 
- давление насыщенных водяных паров при той же температуре.
Для второго случая относительная влажность воздуха в трубке: 
Где 
парциальное давление водяных паров в трубке. 
2) Давление влажного воздуха в первом случае равно атмосферному давлению:
Во втором случае:
Где 
-плотность ртути, а l - длина столбика ртути. Заметим, что 
где H = 760 мм.
3) Объём влажного воздуха при изменении положения трубки изменился так, как изменились длины столбиков воздуха, запертых ртутью. Считаем влажный воздух идеальным газом. Поэтому по закону Бойля-Мариотта можем записать:
4) Из уравнения Клапейрона-Менделеева следует, что:
Где p - парциальное давление водяного пара, pвл - давление влажного воздуха, v - количество моль водяного пара в трубке, vсв - количество моль сухого воздуха в трубке.
Отсюда следует, что:
Поэтому:
и для изотермического процесса для парциальных давлений водяного пара имеем: 
5) После объединения записанных выше уравнений получим выражение для относительной влажности воздуха во втором случае:
Ответ: 72%
Источник: Реальные задания (ЕГЭ, ФИПИ, Демидова)