Номер 1, страница 265 - гдз по физике 10 класс учебник Хижнякова, Синявина

Молекулярная физика. Глава 10. Агрегатные состояния вещества. Фазовые переходы. Параграф 47. Влажность воздуха. Задания и упражнения - номер 1, страница 265.

Условие.

1. При какой температуре — 30 или 40 °C — пар ближе к насыщению, если его парциальное давление при этих температурах одинаково?

Решение.

Решение

Степень близости пара к состоянию насыщения определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем пар ближе к насыщению. Относительная влажность $\phi$ вычисляется по формуле:

$\phi = \frac{p}{p_{н.п.}} \times 100\%$

где $\text{p}$ — парциальное давление водяного пара, а $p_{н.п.}$ — давление насыщенного пара при данной температуре.

По условию задачи, парциальное давление пара $\text{p}$ одинаково для обеих температур ($t_1 = 30°C$ и $t_2 = 40°C$).

Давление насыщенного пара $p_{н.п.}$ зависит от температуры: с ростом температуры оно увеличивается. Следовательно, давление насыщенного пара при $40°C$ больше, чем при $30°C$:

$p_{н.п.}(40°C) > p_{н.п.}(30°C)$

Сравним относительную влажность при этих температурах:

$\phi_1$ (при $30°C$) = $\frac{p}{p_{н.п.}(30°C)}$

$\phi_2$ (при $40°C$) = $\frac{p}{p_{н.п.}(40°C)}$

Мы сравниваем две дроби с одинаковыми числителями ($\text{p}$). Та дробь будет больше, у которой знаменатель меньше. Поскольку $p_{н.п.}(30°C) < p_{н.п.}(40°C)$, то:

$\phi_1 > \phi_2$

Таким образом, относительная влажность выше при температуре $30°C$, а значит, и пар при этой температуре ближе к насыщению.

Ответ: Пар ближе к насыщению при температуре $30°C$.