Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Какой объем такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы

Условие

Одним из вариантов снабжения питьевой водой населения Крыма, пострадавшего от сильной засухи, может стать «получение воды из воздуха»! На самом деле, влага всегда содержится в воздухе, и при понижении его температуры ниже «точки росы» избыток воды конденсируется в виде капель на холодной поверхности, и стекающую с нее воду можно собирать. Предположим, что в Крыму относительная влажность воздуха при температуре t₁ = 28 °С равна φ1=60%,\varphi_1 = 60\%, и мы его прокачиваем через теплообменник со сборником воды, охлажденный до температуры t₂ = 1 °С. Какой объем такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы набрать бутылку воды объемом V = 2 литра? Давления насыщенных паров воды при этих температурах равны, соответственно, p_н₁ = 28,4 мм рт. ст. и p_н₂ = 4,9 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. ≈ 133 Па).

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Сначала переведем давления насыщенных паров воды при заданных температурах из миллиметров ртутного столба в Па: p_н₁ = 28,4 мм рт. ст. = 28,4 · 133 ≈ 3777 Па, p_н₂ = 4,9 мм рт. ст. = 4,9 · 133 = 652 Па.2. При относительной влажности φ1=60%=p1pн1\varphi_1 = 60\% = \frac{p_1}{p_н1} давление паров воды при температуре Т₁ равно p₁ ≈ 2266 Па.3. Абсолютная влажность может быть определена при помощи уравнения Клапейрона−Менделеева: плотность пара ρп1=m/V=p1M/RT1,\rho_п1 = m/V = p_1M/RT_1, где молярная масса воды M = 0,018 кг/моль. Отсюда ρп1=2266⋅0,0188,31⋅301≈0,01631кг/м3≈16,31г/м3\rho_п1 = \frac{2266 \cdot 0,018}{8,31 \cdot 301} \approx 0,01631кг/м^{3} \approx 16,31г/м^{3}

Осталось ещё 2 шага

  1. При температуре Т₂ пары воды будут…

  2. Следовательно, при конденсации из каждого…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Механика — квантовая физика, расчётная задача»

Определите среднюю плотность полученного составного куба.11 классКакой объем такого воздуха надо прокачать через теплообменник, чтобы11 классОпределите среднюю плотность полученного составного куба.11 классМодуль этой силы $F = 12Н$ Коэффициент трения между бруском и11 классМассивный брусок движется поступательно по горизонтальной плоскости под11 класс
Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же