Какова была относительная влажность воздуха в сосуде под поршнем, если при изотермическом сжатии конденсировалась

Iskryaschiysya_Paren

18

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать законы и связи, связанные с физикой газов. Давайте рассмотрим каждую часть задачи по отдельности.

Первый вопрос: Какова была относительная влажность воздуха в сосуде под поршнем, если при изотермическом сжатии конденсировалась 1/6 начального количества водяных паров?

Из условия задачи, мы знаем, что происходило изотермическое сжатие газа. Учитывая это, мы можем применить закон Бойля-Мариотта, который связывает объем газа и его давление при постоянной температуре. Формула закона Бойля-Мариотта имеет вид:

\[P_1V_1 = P_2V_2\]

где \(P_1\) и \(V_1\) - начальное давление и объем газа соответственно, а \(P_2\) и \(V_2\) - конечное давление и объем газа соответственно.

Также, нам дано, что при сжатии конденсировалась 1/6 начального количества водяных паров. Это означает, что часть водяных паров превратилась в жидкую фазу.

Теперь, давайте рассмотрим второй вопрос: Во сколько раз уменьшился объем воздуха?

Известно, что объем газа может изменяться при сжатии или расширении. По данному вопросу, мы знаем, что осуществлялось изотермическое сжатие газа. Для изотермического процесса применяется закон Бойля-Мариотта, как уже упоминалось ранее. Отсюда следует, что соотношение между объемами газа до и после сжатия будет следующим:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{P_2}{P_1}\]

где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление газа соответственно, \(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объем газа соответственно.

Теперь давайте объединим оба этих подвопроса и решим задачу шаг за шагом.

1. Рассчитаем относительную влажность воздуха в сосуде под поршнем.

Из условия задачи у нас есть информация, что 1/6 начального количества водяных паров конденсировалось. Значит, осталось 5/6 изначального количества водяных паров. Относительная влажность определяется как отношение фактического количества водяных паров к количеству паров при насыщении при данной температуре. То есть, относительная влажность будет равна:

\[\frac{5}{6} \times 100\%\]

Вычислим это значение:

\[\frac{5}{6} \times 100\% = \frac{500}{6}\% \approx 83.33\%\]

Таким образом, относительная влажность воздуха в сосуде под поршнем составляет около 83.33%.

2. Определим во сколько раз уменьшился объем воздуха.

Используем закон Бойля-Мариотта, особенно, когда известно, что сжатие происходило изотермически. Закон Бойля-Мариотта можно записать в виде:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{P_2}{P_1}\]

Из условия задачи нет прямой информации о начальном и конечном давлении, поэтому мы не можем найти их значения. Однако, мы знаем, что сжатие происходило без изменения температуры. Это означает, что начальное и конечное давление газа будут иметь одинаковое значение. Обозначим его через \(P_0\).

Теперь, используя полученную информацию из закона Бойля-Мариотта, мы можем записать следующее выражение:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{P_2}{P_1} = \frac{P_0}{P_0} = 1\]

Отсюда мы можем сделать вывод, что объем газа уменьшился в \(1\) раз.

Таким образом, воздух уменьшился в объеме на одинаковое количество, что соответствует уменьшению в \(1\) раз.

Надеюсь, ответ и его пояснение являются доходчивыми и помогли разобраться с данной задачей. Если возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их! Я всегда готов помочь.