§ 44. Насыщенный пар

При решении задач этого и следующего параграфов считайте, что водяной пар удовлетворяет уравнению состояния идеального газа, а объёмом воды, образовавшейся вследствие конденсации пара, можно пренебречь по сравнению с объёмом сосуда.

БАЗОВЫЙ УРОВЕНЬ

1. Сравните ненасыщенный и насыщенный пар: что у них общего и чем они различаются?

2. В сосуде под поршнем находятся длительное время вода и водяной пар. Объём сосуда медленно увеличили в 2 раза при постоянной температуре. В конечном состоянии в сосуде находятся вода и водяной пар.

а) Как изменилась масса воды?

б) Остался ли пар насыщенным или стал ненасыщенным?

3. Сосуд разделён перегородкой на две части. В одной части сосуда находится насыщенный водяной пар, а в другой — ненасыщенный. Каким станет пар в сосуде после того, как уберут перегородку, — насыщенным или ненасыщенным?

4. Давление насыщенного водяного пара при температуре 7 °С равно 1 кПа. Чему равна плотность пара?

5. Чему равна температура кипения воды при внешнем давлении 47,3 кПа?

6. Во сколько раз надо изменить внешнее давление, чтобы вода закипела при 50 °С? Начальное давление равно нормальному атмосферному.

ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ

7. На какую высоту можно поднять кипящую воду поршневым насосом? Считайте, что вода при подъёме не остывает.

8. В герметично закрытом сосуде объёмом 1,1 л находятся 100 г кипятка и водяной пар при температуре 100 °С. Чему равна масса пара?

9. Во сколько раз плотность насыщенного водяного пара при температуре 50 °С больше, чем при 20 °С?

10. В закрытом герметично сосуде объёмом 6 л длительное время находятся водяной пар и вода, причём объём пара намного больше объёма воды. Сосуд начинают медленно нагревать. Начальное давление пара 3,17 кПа, а конечное 47,3 кПа. Вода в сосуде испарилась не полностью.

а) На сколько градусов нагрели сосуд?

б) Насколько изменилась плотность пара?

в) Насколько изменилась масса пара?

11. Герметически закрытый сосуд объёмом 10 л заполнен насыщенным водяным паром при температуре 80 °С. Содержимое сосуда охлаждают до 10 °С.

а) Чему равно начальное давление пара?

б) Чему равна начальная масса пара?

в) Чему равно конечное давление пара?

г) Чему равна конечная масса пара?

д) Чему равна масса воды в сосуде в конечном состоянии?

Окончание >>>