Условие

Городская олимпиада (3-й этап) 2018 10 класс № 3

Для дачных участков, удалённых от источников воды, предлагается следующий генератор воды из воздуха. Насыпается пирамида из камней. Днём в тёплое время года щебёнка прогревается прямыми солнечными лучами и потоками тёплого воздуха. Ночью водяные пары, содержащиеся в атмосфере, конденсируются на остывшей щебёнке, и вода стекает в место сбора. Для насыпки пирамиды используют крупную щебёнку, так как тогда вся конструкция будет свободно продуваться тёплым воздухом.

В данной задаче вам необходимо рассмотреть некоторые серьезные физические проблемы, связанные с этим не хитрым устройством. Во всех пунктах задачи предполагается, что при изменении температуры плотность водяных паров не изменяется. Зависимость давления насыщенных паров от температуры приведена в таблице.

Па Па Па Па

На отдельном бланке приведен график этой зависимости. При необходимости вы можете использовать его для проведения дополнительных построений.
Для решения задачи используйте следующие табличные данные:
Плотность воды - кгм;

Удельная теплоемкость воды кДжкгК;

Удельная теплота испарения воды кДжкг;

Зависимостью этих величин от температуры можно пренебречь.
Атмосферное давление считать постоянным и равным Па

Наконец-то, вопросы задачи.

Температуры воздуха вечером равнялась , относительная влажность .

  1. При какой температуре начнется образование тумана и росы.
  2. Какой объем воздуха прошел через пирамиду, если в генераторе было получено л воды. Температура выходящего из пирамиды воздуха равна

Для получения воды из воздуха используется охлажденный до температуры булыжник. Масса булыжника кг, удельная теплоемкость камня кДжкг.

  1. Какое максимальное количество воды можно извлечь из воздуха с помощью этого охлажденного булыжника. При каких условиях может быть получено максимальное количество воды?

В сосуд объемом л вливают л воды при температуре и сосуд закрывают. Считайте, что в сосуде находился сухой воздух (без водяных паров). Теплоемкостью воздуха и сосуда, а также теплообменом с окружающей средой следует пренебречь.

  1. Рассчитайте, какая температура установится в сосуде после установления в нем термодинамического равновесия.