Question

Богом прошу, помогите с двумя задачами по физике!

1. Когда в закрытой комнате объёмом 40 м³ испаряли воду массой 120 г, относительная влажность воздуха увеличилась вдвое. Температура в комнате была постоянной, плотность насыщенного водяного пара при этой температуре равна 15 г/м³. Определите начальное значение относительной влажности воздуха.

2. Для определения поверхностного натяжения жидкости использовали вертикально пипетку, радиус опоры которой составляет 1 мм. Общая масса 100 капель, которые вытекли из пипетки, равна 12,56 г. Определите поверхностное натяжение жидкости. Считайте, что в момент отрыва от пипетки диаметр шейки капли равнен диаметру опоры. Считайте, что g = 10 м/с²; π = 3,14.

Answer 1

Задача 1.
Относительная влажность воздуха выражает отношение абсолютной влажности воздуха, к абсолютной влажности (плотность) насыщенного пара.
Фи = p/рн
Абсолютная влажность воздуха равна частному массы пара и объёма воздуха
p=mп/Vв
Объединяем формулы
Фи=mп/(Vв*pн)
Распишем для пара до и после испарения воды
Фи1=mп1/(Vв*pн)
Фи2=mп2/(Vв*pн)
По условию задачи Фи2=2Фи1
И мп2=мп1+120г (испарение воды), следовательно
mп1+120г/(Vв*pн)=2*mп1/(Vв*pн)
2mп1=mп1+120г
mп1=120г
По формуле относительной влажности для первого случая дорешиваем задачу
Фи=120г/(40м^3 * 15г/м^3)=0.2
Или 20%
Задача 2.
Сила тяжести численно равна силе поверхностного натяжения
|Fт|=|Fп|
Сила поверхностного натяжения равна произведению коэффициента поверхностного натяжения жидкости и площади поверхности.
Fп=сигма*S
Сила тяжести равна произведению массы одной капли и УСП
Fт=mg
Выражаем обе части уравнения через формулы и выражаем коэффициент поверхностного натяжения
сигма=mg/S
Площадь поверхности будет кругом с радиусом, равным радиусу опоры, а также массу одной капли можно прелставить как отношение массы всех капель к их количеству.
S=2πR
m=M/N
Применяем в решении
сигма=mg/2πR
Сигма=Mg/2πRN
Сигма=(1256*10^-5кг*10м/с^2)/(2*3.14*10^-3м*100)=0.2Н/м