Школьная задачка по физике

H3JIJIU

Есть помещение с температурой воздуха Т1 и влажностью 60%, его нагревают обогревателем мощностью P (влажность естественно падает).
Через сколько времени в помещении установится температура Т2? Какая при этом будет влажность?
А то я все ур(а)внения уже забыл
Помню только уравнение состояния P=плотность*RT

stm7929259

Тебе не стыдно за МГУ?
PV = (m/M)RT это хорошо, но лучше распиши, что такое влажность

H3JIJIU

а чего стыдиться то? Память не резиновая - многое забывается
влажность - относительная влажность воздуха 60%

dmitry131

Какая при этом будет влажность?

Относительная влажность зависит от давления насыщеного пара, которое зависит от температуры. Так вот последняя зависимость вроде как не описывается простыми формулами.

k1a2r3t4a

Задача вполне решаемая. Подскажу переход воды в пар в первом приближении процесс изобарический.

H3JIJIU

ну зависимость влажности я определю по диаграмам http://www.vashdom.ru/gost/50571_2-94/index-2.htm
Вот осталось только зависимости более подробнее расписать, нежели закон Шарля

H3JIJIU

вода в пар переходить не будет, сразу скажу Т1=20, Т2=35
Осталось вспомнить еще пару формул с помощью которых можно увязать условия задачи

dmitry131

В школьной скорее всего дана либо зависимость (ессно приближённо либо значения давлений

H3JIJIU

ну здесь не только школьники тусуются, задача должна быть по зубам 3-4 курсу мехмата у которых МСС идет. Я уже за 6 лет все забыл

dmitry131

Задача вполне решаемая. Подскажу переход воды в пар в первом приближении процесс изобарический.

Ага, только чтобы найти температуру, надо будет решить интур - да ещё и решить, по какой модели искать...

k1a2r3t4a

тогда nu=const => задача решена. Решение:
pV1=nu*RT1
pV2=nu*RT2
delta Q = delta U + A (1 начало термодинамики) = 3/2 nuR(T2-T1)+ nuR(T2-T1) = 5/2 nu R (T2-T1)
delta Q \ delta t = P
и все!
ШКОЛЬНАЯ задача чувак! ШКОЛЬНАЯ!

k1a2r3t4a

правда вот 60 % влажности смущает, но это лишь указание что пар нахся в дин. равнвесии с жидкостью или .... я хз.... н логика вроде такая см. выше...

dmitry131

pV1=nu*RT1
pV2=nu*RT2

Чего?
Где ты ид. газ-то нашёл? Мы же говорим о давлении насыщеного пара - а идеальным газом это ну никак не может быть...

H3JIJIU

Забыл уточнить объем помещения известен, можем считать, что давление в первый момент времени известно = атмосферному

dmitry131

Забыл уточнить объем помещения известен, можем считать, что давление в первый момент времени известно = атмосферному

А не в первый - ты думаешь, оно герметичное?
Ещё раз говорю - задача офигенно простая.
Ищешь абсолютную влажность P1 при Т1, она при нагревании НЕ изменяется, и из неё находишь относительюную влажность X2=X1*P1/P2.
Всё!
P1 и P2 - из таблиц.

H3JIJIU

бламба я чую что простая, как это все дело с подогревом увязать?
Помещение можно считать герметичным

dmitry131

бламба я чую что простая, как это все дело с подогревом увязать?
Помещение можно считать герметичным

Ну температура подросла - так и увяжи. Серьёзно говорю, не ...и мог
И про герметичность забей - имеется в виду, что давление всегда атмосферное (да даже если и нет - это ничего не решает, во влажности нет внешнего давления).

H3JIJIU

ты хочешь сказать, что давление будет изменяться незначительно?

dmitry131

давление будет изменяться

Если негерметично - то вообще не будет.
Если герметично - то пох, давление не играет роли! - вру.
Тогда воспользуйся законом ид.газа для ненасыщеного пара

k1a2r3t4a

видите Fox уже догадался повторяю это же для школнегов!

H3JIJIU

это для тех кто хотя бы помнит школьный курс физики
Вон у нас препод по матану на 1 курсе детерминант 3х3 не мог посчитать
Кстати откуда это = 3/2 nuR(T2-T1)+ nuR(T2-T1) = 5/2 nu R (T2-T1) (какие соотношения)?

k1a2r3t4a

U = nu*(i/2)RT где i - число степеней свободы у молекулы, для простоты взял атомарный водород (=3, для двухатомной i=5, для трехатомной вроде i=7 )
A = $ pdV ~ p * delta V = > A=nu*R*delta V
=> Q = nu*(i+2)/2 * RT для изобарического процесса. Есть же еще соотношение Майера: Сp/Cv=5/3 если не ошибаюсь.

k11122nu

> число степеней свободы у молекулы, для простоты взял водород (=3 фигле
воздух - не водород (хотя похож)
вода - очень не водород (i=6)
водород - не 3, а 5

k1a2r3t4a

> число степеней свободы у молекулы, для простоты взял водород (=3 фигле
воздух - не водород (хотя похож)
вода - очень не водород (i=6)
водород - не 3, а 5

так я ж про соотв. одноатомную, двухатомную молекулу писал. Я уточнил выше.

H3JIJIU

если мне память не изменяет из молеклярки несколько другие соотношения cp к cv получались, чем в термодинамике. Не помню чем это описывалось. Хотя меня может глючить...
И почему кстати ты считаешь процесс изобарическим? Вроде же изохорический (объем постоянен)...

k11122nu

он не изобарический и не совсем изохорический, разве что стенки герметичны.
Объем постоянен, зато масса меняется.

k11122nu

впрочем, если учитывать отток газа, придется признать задачу неравновесной.

H3JIJIU

Эээээ, куда масса меняется? плотность да, но не масса..

k11122nu

> Эээээ, куда масса меняется?
наружу, через щели. Газы при нагревании предпочитают расширяться
> плотность да, но не масса..
плотность = масса на объем. Если комната не разбухла, значит, поменялась масса (на самом деле, наоборот, конечно: масса утекла => поменялась плотность)

H3JIJIU

>>помещение можно считать герметичным
ранее было написано, так что никто никуда не утекает
ну и получается из уравнения состояния изохорный процесс, закон Шарля
http://www.varson.ru/images/Fizika_jpeg_big/molecul7curves6....
Как теперь суда тепло поступающее приделать?

k11122nu

P t = 5/2 ν R ΔT
где ν = V / 22.4л