Question

4．如图所示，一个高为H的导热汽缸，原来开口，将其开口向上竖直放置，在气温为27℃、气压为760mmHg、相对湿度为75%时，用一质量可不计的光滑活塞将开口端封闭，求将活塞下压多大距离时，将开始有水珠出观？

Answer 1

分析 根据玻意耳定律${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$列式直接计算

解答 解：对水蒸气研究：
初态：${p}_{1}^{\;}=75%{p}_{s}^{\;}$   ${V}_{1}^{\;}=V$
末态：${p}_{2}^{\;}={p}_{s}^{\;}$      ${V}_{2}^{\;}=？$
由玻意耳定律得${p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}={p}_{2}^{\;}{V}_{2}^{\;}$
${V}_{2}^{\;}=\frac{{p}_{1}^{\;}{V}_{1}^{\;}}{{p}_{2}^{\;}}=\frac{75%{p}_{s}^{\;}V}{{P}_{S}^{\;}}=0.75V$
所以向下压距离$h=\frac{H}{4}$时开始有水珠出现．
答：将活塞下压$\frac{H}{4}$距离时，将开始有水珠出观

点评 解决本题的关键是知道相对湿度的概念，注意气体实验定律对饱和气不适用，而未饱和汽近似遵循气体实验定律．