Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2010 10 класс № 3

Задача 3 «Вода и пар»

Напомним некоторые физические свойства воды:

  • молярная масса кгмоль;

  • плотность кгм; изменением плотности воды при изменении ее температуры можно пренебречь;

  • удельная теплоемкость в жидком состоянии можно считать постоянной и равной ДжкгК;

  • удельная теплота испарения, строго говоря, зависит от температуры, но в данной задачей этой зависимостью также можно пренебречь и считать ее равной Джкг;

  • молярная теплоемкость водяного пара при постоянном объеме равна , где - универсальная газовая постоянная ДжмольК;

  • атмосферное давление считать постоянным и равным Па;

  • абсолютный нуль температуры

- зависимость давления насыщенного водяного пара от температуры приведена в Таблице и представлена на графике (на отдельном листе).

Этим графиком вы можете пользоваться при решении задачи – проводить дополнительные построения.

Не забудьте этот лист с вашими построениями вложить в рабочую тетрадь и сдать его в жюри!

1.1 Определите температуру кипения воды при внешнем давлении равном Па

1.2 В сосуде объемом м находится насыщенный водяной пар при температуре . Чему равна масса этого пара?

1.3 В вертикальной трубе закрытой сверху и открытой снизу находится в равновесии столб воды, который доходит до верхнего края трубы. Какова может быть максимальная высота этого столба, если температура воды ?

1.4 Найдите отношение удельных теплоемкостей водяного пара (при постоянном объеме) и воды в жидком состоянии.

1.5 Воду, находящуюся при температуре необходимо превратить в пар при атмосферном давлении. Какая доля требуемой для этого теплоты пойдет на нагревание воды до температуры кипения?

1.6 В герметичном теплоизолированном сосуде объемом м находится насыщенный водяной пар при температуре . В сосуд впрыскивают г холодной воды при температуре . Какая температура установится в сосуде при достижении теплового равновесия?