Тест по физике 10 класс: насыщенный пар и влажность воздуха

Что нужно знать

Насыщенный пар — это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью: сколько молекул испаряется, столько же возвращается в жидкость при конденсации. Давление насыщенного пара зависит от температуры: при её повышении оно увеличивается. Если температура постоянна, давление и плотность насыщенного пара в равновесии не изменяются, пока сохраняются условия равновесия. Влажность воздуха характеризует содержание водяного пара в воздухе. Различают абсолютную и относительную влажность: абсолютная влажность показывает массу водяного пара в единице объёма воздуха и измеряется в кг/м³ или г/м³. Относительная влажность φ показывает, сколько процентов составляет плотность водяного пара в воздухе от плотности насыщенного пара при той же температуре: φ = (ρ / ρн) · 100%, где ρ — плотность водяного пара, ρн — плотность насыщенного пара; обе величины измеряются в кг/м³. Точку росы называют температурой, до которой нужно охладить воздух при неизменном содержании водяного пара, чтобы пар стал насыщенным и началась конденсация. Например, капли воды на холодном стакане появляются из-за конденсации водяного пара из окружающего воздуха. Типичная ошибка учеников — считать, что относительная влажность показывает массу водяного пара в воздухе, хотя она выражается в процентах и характеризует степень насыщения воздуха паром.

Тест: 11 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что называют насыщенным паром?

    • Пар, который не может изменять свою температуру
    • Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью
    • Пар, полностью состоящий из неподвижных молекул
    • Пар, давление которого всегда равно атмосферному
    Насыщенный пар находится в динамическом равновесии с жидкостью: число молекул, переходящих в пар, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость.

  2. 2. В каких единицах СИ измеряется абсолютная влажность воздуха?

    • В кельвинах
    • В паскалях
    • В кг/м³
    • В процентах
    Абсолютная влажность — это масса водяного пара в единице объёма воздуха. В системе СИ она измеряется в килограммах на кубический метр.

  3. 3. Что произойдёт с давлением насыщенного водяного пара при повышении температуры?

    • Оно останется неизменным
    • Оно обязательно станет равным атмосферному давлению
    • Оно уменьшится
    • Оно увеличится
    При повышении температуры молекулы жидкости движутся интенсивнее, поэтому равновесное давление насыщенного пара возрастает.

  4. 4. Что характеризует относительная влажность воздуха?

    • Степень насыщения воздуха водяным паром
    • Температуру, при которой вода начинает кипеть
    • Количество кислорода в единице объёма воздуха
    • Массу водяного пара в одном кубическом метре воздуха
    Относительная влажность показывает, насколько фактическое содержание водяного пара близко к насыщенному при данной температуре.

  5. 5. Почему на наружной поверхности холодного стакана с водой появляются капли?

    • Вода испаряется из стакана и сразу замерзает снаружи
    • Водяной пар из воздуха охлаждается и конденсируется
    • Вода проникает через стенки стакана
    • Кислород воздуха превращается в жидкость
    Воздух около холодной поверхности охлаждается. При достижении точки росы водяной пар конденсируется, образуя капли воды.

  6. 6. Относительная влажность воздуха составляет 60%. Плотность насыщенного водяного пара при данной температуре равна 20 г/м³. Чему равна фактическая плотность водяного пара?

    • 32 г/м³
    • 8 г/м³
    • 12 г/м³
    • 20 г/м³
    Используем формулу φ = (ρ / ρн) · 100%. Отсюда ρ = φ · ρн / 100% = 60 · 20 / 100 = 12 г/м³.

  7. 7. При температуре 20 °C плотность насыщенного водяного пара равна 17 г/м³, а фактическая плотность пара составляет 8,5 г/м³. Какова относительная влажность воздуха?

    • 40%
    • 25%
    • 85%
    • 50%
    По формуле φ = (ρ / ρн) · 100% = (8,5 / 17) · 100% = 50%.

  8. 8. В комнате объёмом 10 м³ содержится 100 г водяного пара. Чему равна абсолютная влажность воздуха?

    • 10 г/м³
    • 5 г/м³
    • 20 г/м³
    • 100 г/м³
    Абсолютная влажность равна отношению массы пара к объёму: ρ = m / V = 100 / 10 = 10 г/м³.

  9. 9. При температуре 20 °C плотность насыщенного водяного пара составляет 17 г/м³. В воздухе фактическая плотность пара равна 10 г/м³. Чему равна относительная влажность с округлением до целого процента?

    • 70%
    • 59%
    • 85%
    • 41%
    Используем формулу φ = (ρ / ρн) · 100% = (10 / 17) · 100% ≈ 58,8%. После округления получаем 59%.

  10. 11. Как называется температура, до которой необходимо охладить воздух при неизменном содержании водяного пара, чтобы пар стал насыщенным?

    • Критическая температура
    • Температура плавления
    • Точка росы
    • Температура кипения
    Точка росы — это температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает насыщения и начинается его конденсация.

  11. 12. Относительная влажность воздуха равна 100%. Какое утверждение правильно описывает состояние водяного пара?

    • Весь водяной пар обязательно уже превратился в жидкость
    • В воздухе полностью отсутствует водяной пар
    • Давление водяного пара равно нулю
    • Фактическая плотность водяного пара равна плотности насыщенного пара при данной температуре
    При относительной влажности 100% выполняется равенство ρ = ρн. Это означает, что водяной пар достиг состояния насыщения при данной температуре.
Тесты по физике 10 класс