Давайте разберём обе задачи по порядку.

Первая задача:

У нас есть закрытая комната объёмом 40 м³, в которой испаряли воду массой 120 г. Мы знаем, что относительная влажность воздуха увеличилась вдвое, и плотность насыщенного водяного пара при данной температуре равна 15 г/м³. Нам нужно найти начальное значение относительной влажности воздуха.

1. Определим массу водяного пара, которая добавилась в воздух:

Мы знаем, что испарили 120 г воды. Эта масса равна массе водяного пара, который добавился в воздух.

2. Рассчитаем объём водяного пара:

Используем формулу для расчёта объёма:

Объём (V) = масса (m) / плотность (ρ)

Подставляем значения:

V = 120 г / 15 г/м³ = 8 м³

3. Определим начальную и конечную относительную влажность:

Обозначим начальную относительную влажность как φ1, а конечную как φ2. Мы знаем, что φ2 = 2 * φ1.

4. Объём насыщенного водяного пара в комнате:

Объём, который может занять насыщенный водяной пар в комнате, равен:

V_насыщенного = V_комнаты * плотность_насыщенного_пара

V_насыщенного = 40 м³ * 15 г/м³ = 600 г

5. Составим уравнение:

Суммарная масса водяного пара после испарения:

600 г * φ2 = 600 г * 2 * φ1 = 120 г + 600 г * φ1

6. Решим уравнение:

600 г * 2 * φ1 = 120 г + 600 г * φ1

1200 г * φ1 - 600 г * φ1 = 120 г

600 г * φ1 = 120 г

φ1 = 120 г / 600 г = 0.2 = 20%

7. Ответ:

Начальное значение относительной влажности воздуха φ1 составляет 20%.

Вторая задача:

Теперь перейдём ко второй задаче, где нужно вычислить поверхностное натяжение жидкости, используя пипетку с радиусом опоры 1 мм и общую массу 100 капель, вытекших из пипетки, равную 12,56 г.

1. Определим радиус шейки капли:

Радиус опоры r = 1 мм = 0,001 м.

2. Определим количество капель и массу одной капли:

Масса одной капли m_капли = 12,56 г / 100 капель = 0,1256 г = 0,0001256 кг.

3. Определим силу тяжести на одну каплю:

Сила тяжести F = m_капли * g = 0,0001256 кг * 10 м/с² = 0,001256 Н.

4. Определим площадь, на которую действует поверхностное натяжение:

Площадь основания капли S = π * r² = 3,14 * (0,001 м)² = 3,14 * 0,000001 м² = 0,00000314 м².

5. Определим поверхностное натяжение:

Поверхностное натяжение (σ) определяется как сила, действующая на единицу длины:

σ = F / (2 * π * r) = 0,001256 Н / (2 * 3,14 * 0,001 м).

σ = 0,001256 Н / 0,00000628 м = 199,37 Н/м.

6. Ответ:

Поверхностное натяжение жидкости составляет примерно 199,37 Н/м.