В долине у реки ночью образовался туман. Сколько одинаковых ванн вместимостью V=155 л каждая можно было бы наполнить водой, которая выделилась при этом из воздуха на территории площадью S=1,0 км2 при высоте слоя тумана h=50 м? Температура воздуха вечером была t0=25°C при относительной влажности 60%, а к утру понизилась до температуры t2=12°C?

Физика 11 класс Конденсация водяного пара в атмосфере туман ванны вместимость вода площадь высота температура влажность физика 11 класс Новый

Для решения задачи нам нужно определить, сколько воды можно получить из тумана, который образовался в долине. Для этого мы будем использовать формулы, связанные с влажностью воздуха и объемом тумана.

Шаг 1: Определение объема воздуха в слое тумана

Сначала найдем объем воздуха, в котором образовался туман. Объем V_воздуха можно вычислить по формуле:

• V_воздуха = S * h

Где:

• S = 1,0 км² = 1,0 * 10^6 м²
• h = 50 м

Подставляем значения:

• V_воздуха = 1,0 * 10^6 м² * 50 м = 5 * 10^7 м³

Шаг 2: Определение массы воды в воздухе

Теперь нам нужно узнать, сколько воды содержится в этом объеме воздуха при температуре 25°C и относительной влажности 60%.

Сначала найдем максимальную массу водяного пара, которую может содержать воздух при температуре 25°C. По таблицам насыщенного водяного пара мы знаем, что:

• Максимальная масса водяного пара (p_насыщения) при 25°C примерно равна 23 г/м³.

Теперь вычислим массу водяного пара в воздухе:

• m_воды = p_насыщения * (относительная влажность / 100) * V_воздуха

Подставляем значения:

• m_воды = 23 г/м³ * (60 / 100) * 5 * 10^7 м³
• m_воды = 23 * 0.6 * 5 * 10^7 = 6.9 * 10^7 г = 6.9 * 10^4 кг

Шаг 3: Определение количества ванн

Теперь мы можем рассчитать, сколько ванн можно наполнить этой массой воды. Объем одной ванны равен 155 л, что в килограммах (поскольку 1 л воды примерно равен 1 кг) составляет:

• V_ванны = 155 кг

Теперь найдем количество ванн:

• Количество ванн = m_воды / V_ванны

Подставляем значения:

• Количество ванн = 6.9 * 10^4 кг / 155 кг ≈ 445

Ответ: Можно наполнить примерно 445 одинаковых ванн вместимостью 155 л водой, выделившейся из воздуха в результате образования тумана.