Богом прошу, помогите с двумя задачами по физике!

1. В закрытой комнате объёмом 40 м³ испаряли воду массой 120 г, и относительная влажность воздуха увеличилась вдвое. Температура в комнате была постоянной, а плотность насыщенного водяного пара при этой температуре равна 15 г/м³. Как можно найти начальное значение относительной влажности воздуха?
2. Для определения поверхностного натяжения жидкости использовали вертикально пипетку с радиусом опоры 1 мм. Общая масса 100 капель, вытекших из пипетки, составила 12,56 г. Как можно вычислить поверхностное натяжение жидкости? Учитывайте, что в момент отрыва от пипетки диаметр шейки капли равен диаметру опоры, а также что g = 10 м/с² и π = 3,14.

Физика 11 класс Физика жидкостей и газов физика 11 класс задачи по физике относительная влажность поверхностное натяжение испарение воды плотность водяного пара вычисление влажности капли жидкости радиус пипетки масса капель Новый

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.