Физическая часть решения задачи

Запишем сказанное с помощью формул. По определению КПД:

Температура кипения при нормальных условиях равна 100 °С, значит, . Масса воды и КПД горелки заданы в условии. Удельную теплоемкость воды , удельную теплоту парообразования воды и удельную теплоту сгорания природного газа можно найти в таблицах:

Осталось решить систему уравнений и получить ответ . Подробное решение вы найдете в ответвлении.

 

Математическая часть решения задачи 3

Система уравнений:

Подставим второе и третье выражения в первое уравнение:

Выразим неизвестную величину :

Подставим численные значения:

Задача решена.

 

Задача 4

Давление водяных паров в воздухе составляет 800 Па. Определите абсолютную влажность воздуха, если температура равна 17 °С.

Анализ условия

Речь идет о влажности воздуха, будем применять формулы, с помощью которых мы описывали влажность.

Физическая часть решения задачи

Давление водяных паров мы связываем с относительной влажностью воздуха:

С другой стороны, относительную влажность воздуха определяют как отношение абсолютной влажности к плотности насыщенных паров при данной температуре:

Давление паров задано в условии, плотность и давление насыщенного пара при заданной температуре 17 °С можно найти в таблице (см. рис. 19):

Рис. 19. Таблица зависимостей давления и плотности насыщенного пара от температуры

Все необходимые величины известны, абсолютную влажность нужно найти, приступаем к математической части решения задачи.

Приравняем правые части выражений для относительной влажности:

Упростим выражение:

Выразим абсолютную влажность и найдем ее значение:

Задача решена.

Задача 5

В закрытой комнате объемом 40 м ³ висит психрометр, показания сухого и влажного термометров которого равны соответственно 12 °С и 11 °С. Пользуясь психрометрической таблицей, определите, какое количество росы выпадет в комнате при понижении температуры до 10 °С.

Анализ условия

Какие процессы уписаны в условии? Температура воздуха понижается, относительная влажность повышается (см. рис. 20) – это мы подробно разбирали в уроке «Влажность».

Рис. 20. Температура понижается – относительная влажность повышается

Повышается, пока не достигнет 100% – в этот момент в воздухе содержится максимально возможная при данной температуре масса воды и начинает выпадать роса. При дальнейшем понижении температуры максимально возможное количество воды в воздухе еще уменьшается и «лишняя» вода выпадает в виде росы. Будем искать, используя понятие влажности, сколько воды было в воздухе и сколько осталось.