Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 7: Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Bài 5: Độ ẩm không khí - Chu Văn Biên

Nội dung text: Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 7: Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể - Bài 5: Độ ẩm không khí - Chu Văn Biên

1. CHƯƠNG 7. CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ BÀI 5. ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ TÓM TẮT LÝ THUYẾT * Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước (tính ra gam) chứa trong 1 m3 không khí. * Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hòa, giá trị của nó tăng theo nhiệt độ. Đơn vị của độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại là g/m3 . * Độ ẩm tỉ đối f của không khí là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng một nhiệt độ: a f .100% A Độ ẩm tỉ đối f cũng có thể tính gần đúng bằng tỉ số phần trăm giữa áp suất riêng phần p của hơi nước p và áp suất pbh của hơi nước bão hòa trong không khí ở cùng một nhiệt độ: f .100% pbh Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao. * Có thể đo độ ẩm của không khí bằng các loại ẩm kế. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Khi nói về độ ẩm cực đại, câu nào dưới đây là không đúng? A. Khi làm nóng không khí, lượng hơi nước trong không khí tăng và không khí có độ ẩm cực đại. B. Khi làm lạnh không khí đến một nhiệt độ nào đó, hơi nước trong không khí trở nên bão hòa và không khí có độ ẩm cực đại. C. Độ ẩm cực đại là độ ẩm của không khí bão hòa hơi nước. D. Độ ẩm cực đại có độ lớn bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tính theo đơn vị g/m3 . Câu 2. Khi nhiệt độ không khí tăng thì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối của nó thay đổi như thế nào? A. Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối đều tăng như nhau. B. Độ ẩm tuyệt đối giảm, còn độ ẩm tỉ đối tăng. C. Độ ẩm tuyệt đối tăng, còn độ ẩm tỉ đối giảm. D. Độ ẩm tuyệt đối không thay đổi, còn độ ẩm tỉ đối tăng. Câu 3. Khi nói về độ ẩm tuyệt đối, câu nào dưới đây là đúng? A. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilôgam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí. B. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí.
2. C. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí. D. Độ ẩm tuyệt đối của không khí có độ lớn bằng khối lượng (tính ra kilôgam) của hơi nước có trong 1 m3 không khí. Câu 4. Ở cùng một nhiệt độ và áp suất, không khí khô nặng hơn hay không khí ẩm nặng hơn? Tại sao? Cho biết khối lượng mol của không khí là 29 g/mol. A. Không khí khô nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí có khối lượng lớn hơn. B. Không khí ẩm nặng hơn. Vì cùng nhiệt độ và áp suất thỉ nước có khối lượng lớn hơn. C. Không khí khô nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí khô có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của không khí ẩm. D. Không khí ẩm nặng hơn. Vì ở cùng nhiệt độ và áp suất thì không khí ẩm có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của không khí khô. Câu 5. Trong một căn phòng ở nhiệt độ 20C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Làm lạnh không khí trong phòng xuống tới 14C thì hơi nước trong không khí trong phòng bắt đầu trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Lúc này, độ ẩm tỉ đối của không khí trong căn phòng là A. 60%.B. 100%.C. 90%.D. 80%. Câu 6. Mặt ngoài của một cốc thủy tinh đang đựng nước đá thường có nước đọng thành giọt và làm ướt mặt cốc. Giải thích nào sau đây đúng? (1) Trong không khí luôn tồn tại hơi nước. (2) Khi nhiệt độ giảm đến một giá trị nào đó thì hơi nước trong lớp không khí ở sát mặt ngoài cốc thủy tinh trở nên bão hòa và đọng lại thành sương, tạo thành giọt làm ướt mặt ngoài của thành cốc. A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai. C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 7. Nước nặng hơn không khí. Tại sao trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất không khí khô lại nặng hơn không khí ẩm? (1) Khối lượng riêng của không khí là 1,29 kg/m3 , còn khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 . Như vậy nước nặng hơn không khí. Nhưng chú ý rằng: nước là thể lỏng, còn không khí là thể khí. (2) Không khí khô và không khí ẩm đều là thể khí. Không khí khô là hỗn hợp của khí ôxi và khí nitơ; còn không khí ẩm là hỗn hợp của khí ôxi, khí nitơ và hơi nước. Trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, số lượng các phân tử khí (hoặc hơi) có trong đơn vị thể tích của không khí khô và của không khí ẩm đều như nhau. Nhưng phân tử lượng trung bình của không khí là 29 g/mol, còn phân tử lượng trung bình của hơi nước là 18 g/mol. Vì vậy không khí khô nặng hơn không khí ẩm. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 8. Tại sao khi nhiệt độ không khí ẩm tăng lên thì độ ẩm tuyệt đối lại tăng và độ ẩm tỉ đối của không khí lại giảm?
3. (1) Khi nhiệt độ của không khí ẩm tăng lên thì độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại đều tăng do tốc độ bay hơi cửa nước trên mặt đất hoặc mặt nước (ao, hồ. sông, biển) tăng. (2) Nhưng độ ẩm tuyệt đối của không khí tăng theo nhiệt độ chậm hơn so với độ ẩm cực đại của không khí nên độ ẩm tỉ đối của không khí giảm khi nhiệt độ tăng. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 9. Tại sao khi dùng máy bay để phun chất ôxit cacbon rắn (tuyết cacbônic) vào những đám mây, người ta lại có thể gây ra “mưa nhân tạo”? (1) Đám mây là lớp không khí chứa hơi nước ở trạng thái bão hoà. (2) Các tinh thể ôxit cacbon răn có nhiệt độ khá thấp nên chúng được phun vào những đám mây để tạo ra các tinh thể băng. Những tinh thể băng này trở thành các “tâm hội tụ” hơi nước bão hoà trong không khí và nhanh chóng tạo ra các hạt nước đủ lớn rơi xuống thành “mưa nhân tạo”. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 10. Tại sao không khí buổi trưa chứa nhiều hơi nước hơn không khí buổi sáng? (1) Nhiệt độ không khí buổi trưa cao hơn nên tốc độ bay hơi của nước từ mặt đất và mặt nước (hồ, ao, sông, biển) lớn hơn so với buổi sáng và lượng hơi nước trong không khí càng nhiều. (2) Hơn nữa, khi nhiệt độ càng cao thì áp suất hơi nước bão hoà trong không khí càng lớn, nghĩa là hơi nước trong không khí càng xa trạng thái bão hoà và do đó giới hạn của sự tăng áp suất hơi nước trong không khí càng mở rộng. Giải thích nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 11. Một lượng hơi nước bão hoà ở 100C có áp suất 1 atm chiếm thể tích V. Khi nhiệt độ không đổi, nếu thể tích của hơi bão hòa giảm đi một nửa thì áp suất của hơi nước sẽ là A. 1 atm.B. 2 atm.C. 0,5 atm.D. 1,5 atm. Câu 12. Trong một xilanh và bên dưới pit-tông có 0,4 g hơi nước ở nhiệt độ 290 K. Lượng hơi này chiếm thế tích 40 lít. Để làm toàn bộ lượng hơi nước đó trở thành hơi bão hoà người ta: (1) Nén đẳng nhiệt đến thể tích V m3 . (2) Làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ bC . Cách làm nào đúng? A. (1) sai; (2) đúng.B. (1) đúng; (2) sai.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1A 2C 3C 4C 5B 6D 7D 8D 9D 10D 11A 12D
4. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG Dạng 1: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ Phương pháp: m + Độ ẩm tuyệt đối: a . V m + Độ ẩm cực đại (ở một nhiệt độ nhất định): A max . V Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại thường được tính ra g/m3 . a + Độ ẩm tương đối (ờ môt nhiệt độ nhất định): f .100% A m aV fAV Câu 1. Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 15C là 12,8 g/m3 . Trong 1 m3 không khí ở 15C có 10 g hơi nước. Độ ẩm tuyệt đối và tỉ đối của không khí đó lần lượt là A. 11 g/m3 và 86%.B. 12 g/m3 và 94%. C. 9 g/m3 và 70%. D. 10 g/m3 và 78%. Hướng dẫn m 10 g 3 a 10 g / m V 1 m3 * Từ: Chọn D. a 10 f 0,78 78% A 12,8 Câu 2. Xác định áp suất riêng phần p của hơi nước trong không khí ẩm ở 28C. Cho biết độ ẩm tỉ đối của không khí là 80% và áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ này gần đúng bằng 28,35 mmHg. A. p 226,8 mmHg .B. p 35,44 mmHg .C. p 22,68 mmHg .D. p 354,4 mmHg . Hướng dẫn a p * Từ: f p f .pbh 0,8.28,35 22,68 mmHg Chọn C. A pbh Câu 3. Không khí ở 30C có độ ẩm tuyệt đối là 21,53 g/m3 và có độ ẩm cực đại là 30,29 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của không khí ở 30C là A. 72%.B. 84%.C. 78%.D. 71%. Hướng dẫn a 21,53 * Từ: f 0,71 71% Chọn D. A 30,29 Câu 4. Giả sử không khí ở 25C có độ ẩm tuyệt đối là 17,30 g/m3 . Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 25C là 23 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của không khí ở 25C là A. 72%.B. 84%.C. 75%.D. 71%. Hướng dẫn
5. * Độ ẩm cực đại ở 25C đúng bằng khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở cùng nhiệt độ này: A 23,00 g/m3 . a 17,3 * Độ ẩm tỉ đối của không khí ở 25C bằng: f 0,75 75% Chọn C. A 23 Câu 5. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Trường họp nào dưới đây ta cảm thây ẩm nhât (nghĩa là có độ ẩm tỉ đối cao nhât)? A. Trong 1 m3 không khí chứa 10 g hơi nước ở 25C. B. Trong 1 m3 không khí chứa 4 g hơi nước ở 5C . C. Trong 1 m3 không khí chứa 28 g hơi nước ở 30C . D. Trong 1 m3 không khí chứa 7 g hơi nước ở 10C . Hướng dẫn m * Độ ẩm tuyệt đối được tính từ công thức: a và độ ẩm cực đại được tra từ bảng. V a * Độ ẩm tương đối tính từ: f . A 3 a 10 g / m * Trong 1 m3 không khí chứa 10 g hơi nước ở 25C: f 43% 3 A 23 g / m 3 a 4 g / m * Trong 1 m3 không khí chứa 4 g hơi nước ở 5C : f 59% 3 A 6,8 g / m 3 a 28 g / m * Trong 1 m3 không khí chứa 28 g hơi nước ở 30C : f 92% 3 A 30,29 g / m 3 a 7 g / m * Trong 1 m3 không khí chứa 7 g hơi nước ở 10C : f 74% 3 A 9,4 g / m Chọn C. Câu 6. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 23C là 20,60 g/m3 và ở 30C là 30,29 g/m3 . Buổi sáng nhiệt độ không khí là 23C và độ ẩm tỉ đối là 80%. Buổi trưa, nhiệt độ là 30C và độ ẩm tỉ đối là 60%. Độ ẩm tuyệt đối của không khí buổi trưa so với buổi sáng chênh lệch nhau gần giá trị nào nhất sau đây? A. 16,48 g/m3 .B. 18,174 g/m3 .C. 1,74 g/m3 .D. 1,69 g/m3 . Hướng dẫn
6. a 0,8.20,6 16,48 g / m3 a s 3 * Từ: f a fA atr as 1,694 g / m A a 0,6.30,29 18,174 g / m3 tr Chọn D. Bình luận thêm: Lời giải không dùng đến các số liệu 23C, 30C , vậy cho vào đề để làm gì? Mục đích là làm rõ thêm thông tin. Việc đề thi cho thừa số liệu là chuyện bình thường. Câu 7. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 30C và 20Clần lượt là 30,3 g/m3 và 17,3 g/m3 . Một phòng có kích thước 100 m3 , ban đầu không khí trong phòng có nhiệt độ 30C và có độ ẩm tương đối 60%, sau đó người ta dùng máy lạnh để hạ nhiệt độ trong phòng xuống còn 20C. Muốn giảm độ ẩm tương đối không khí trong phòng xuống còn 40% thì phải cho ngưng tụ bao nhiêu gam nước? A. 1648 g.B. 1126 g.C. 1374 g.D. 1469 g. Hướng dẫn m1 0,6.30,3.100 1818 g * Từ: m aV fAV m1 m2 1126 g m2 0,4.17,3.100 692 g Chọn B. Câu 8. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20C là 17,3 g/m3 , ở 10C là 9,4 g/m3 . Một vùng không khí có thể tích V 1010 m3 có độ ẩm tương đối là 80% ở nhiệt độ 20C. Khi nhiệt độ hạ đến 10C thì lượng nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây? A. 13 tấn.B. 44 nghìn tấnC. 13 nghìn tấnD. 44 tấn. Hướng dẫn * Khối lượng nước chứa trong V lúc đầu: 10 11 3 m1 a1V1 f1 A1V1 0,8.17,3.10 1,384.10 g 138,4.10 taán * Khối lượng nước cực đại chứa trong V lúc sau: 10 10 3 m2 A2V 9,4.10 9,4.10 g 94.10 taán * Khối lượng nước mưa rơi xuống: 3 3 3 m m1 m2 138,4.10 94.10 44,4.10 taán Chọn B. Câu 9. Trong một bình kín thể tích V 0,5 m3 chứa không khí ẩm ở nhiệt độ không đổi, có độ ẩm tương đối 50%. Khi làm ngưng tụ khối lượng 1 gam hơi nước thì độ ẩm tương đối còn lại 40%. Bỏ qua thể tích hơi nước ngưng tụ trong bình. Hãy xác định độ ẩm cực đại của không khí ở trong bình ở nhiệt độ đó. A. 20 g/m3 .B. 30 g/m3 .C. 25 g/m3 .D. 35 g/m3 . Hướng dẫn m1 0,5.A.0,5 m m 1 g 3 * Từ: m aV fAV 1 2  A 20 g / m m2 0,4.A.0,5 Chọn A.
7. Câu 10. Trong một bình kín có thể tích V, có không khí ở 25C và độ ẩm tỉ đối của không khí này là 63%. Sau khi dùng CaCl2 hút hết hơi nước có trong bình thì khối lượng của bình khí giảm đi 5,796 g. Biết khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí ở 25C là 23 g/m3 . Giá trị V bằng A. 0,2 m3 .B. 0,3 m3 . C. 0,4 m3 .D. 0,5 m3 . Hướng dẫn m a a m m 5,796 * Từ: f V f V 0,4 m3 Chọn C. A AV fA 0,63.23 Câu 11. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20C là 17,3 g/m3 , ở 15C là 12,8 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của một căn phòng ở nhiệt độ 20C là 65%. Nếu áp suất của căn phòng không đổi nhưng nhiệt độ hạ xuống là 15C thì độ ẩm tỉ đối trong phòng gần giá trị nào nhất sau đây? A. 72%.B. 82%.C. 78%.D. 88%. Hướng dẫn * Vì áp suất của căn phòng không đổi nên độ ẩm tuyệt đối căn phòng không đổi. Nhưng khi nhiệt độ thay đổi thì độ ẩm cực đại sẽ thay đổi. Do đó, độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi. a f A f A A 17,3 * Từ: f f 0,65. 0,8785 87,85% Chọn D. a f A A 12,8 f A Câu 12. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Độ ẩm tỉ đối của một căn phòng ở nhiệt độ 30C là 63%. Độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi như thế nào nếu ta hạ nhiệt độ của phòng đi 5 K, còn áp suất của hơi nước trong không khí của phòng không thay đổi? A. tăng 23%.B. giảm 43%.C. tăng 20%.D. giảm 23%. Hướng dẫn * Vì áp suất của căn phòng không đổi nên độ ẩm tuyệt đối căng phòng không đối. Nhưng khi nhiệt độ thay đổi thì độ ẩm cực đại sẽ thay đổi. Do đó, độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi. Tra bảng, độ ẩm cực đại ở 30C là A 30,29 g/m3 và ở 25C là A 23 g/m3 . a f A f A A 30,29 * Từ: f f 0,63. 0,83 83% a f A A 23,00 f A f f 83% 63% 20% Chọn C.
8. Câu 13. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20C và 12C lần lượt là 17,30 g/m3 và 10,76 g/m3 . Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối của không khí trong một căn phòng có nhiệt độ 20C lần lượt là a và f. Nếu cho máy điều hòa nhiệt độ chạy để làm lạnh không khí trong phòng xuống tới 12C thì hơi nước trong không khí trong phòng trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Nhiệt độ 12C được gọi là “điểm sương” của không khí trong phòng. Giá trị của a và f lần lượt là A. 10,76 g/m3 và 62%.B. 9,76 g/m3 và 56%. C. 12,76 g/m3 và 74%.D. 11,32 g/m3 và 65%. Hướng dẫn * Khi nhiệt độ giảm, thể tích căn phòng không thay đổi, khối lượng nước trong căn phòng cũng không thay đổi và độ ẩm tuyệt đối không thay đổi. Độ ẩm tuyệt đối của không khí trong phòng ở 20C đúng bằng độ ẩm cực đại của không khí ở 12C : a 10,76 g/m3 . a 10,76 * Độ ẩm tỉ đối của không khí trong phòng ở 20°C: f 0,62 62% A 17,3 Chọn A. Câu 14. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Trong một căn phòng ở nhiệt độ 20Ccó độ âm tỉ đối là 70%. Làm lạnh không khí trong phòng xuống tới bC thì hơi nước trong không khí trong phòng bắt đầu trở nên bão hòa và ngưng tụ thành sương. Nhiệt độ bC được gọi là “điểm sương” của không khí trong phòng. Điểm sương gần giá trị nào nhất sau đây? A. 12C .B. 15C . C. 11C .D. 14C . Hướng dẫn 3 * Tra bảng tại 20C thì A1 17,3 g/m nên độ ẩm tuyết đối của căn phòng tại nhiệt độ này: 3 a1 f1.A1 0,7.17,3 12,11 g / m 3 * Khi hạ thấp nhiệt độ đến bC , thì A2 a1 12,11 g/m Giá trị này nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 10C A 9,4 g/m3 đến 15C A 12,8 g/m3 . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng): b 10 15 10 b 14 Chọn D. 12,11 9,4 12,8 9,4
9. Câu 15. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Không khí trong một căn phòng ở 17C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Nhiệt độ của phòng giảm đến nhiệt độ nào thì các ô kính cửa số bị mờ đi. A. 12C .B. 15C . C. 11C .D. 14C . Hướng dẫn 3 * Tra bảng tại 17C thì A1 14,5 g/m nên độ ẩm tuyết đối của căn 3 phòng tại nhiệt độ này: a1 f1.A1 0,7.14,5 10,15 g / m * Khi hạ thấp nhiệt độ đến bC (hơi nước trong không khí trong phòng bắt đầu bão hòa và ngưng tụ thành sương làm mờ ô kính), thì 3 A2 a1 10,15 g/m . Giá trị này nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 10C A 9,4 g/m3 đến 15C A 12,8 g/m3 . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng): b 10 15 10 b 11 Chọn D. 10,15 9,4 12,8 9,4 Câu 16. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Trong một căn phòng kích thước 5m x 4m x3m ở 20C có độ ẩm tỉ đối là 70%. Khi hạ thấp nhiệt độ của phòng xuống đến 11C thì khối lượng hơi nước đã tách ra khỏi không khí ẩm là m . Giá trị m gần giá trị nào nhất sau đây A. 126 g.B. 226 g.C. 136 g.D. 122 g. Hướng dẫn * Thể tích không khí chứa trong phòng: V 5.4.3 60 m3 3 * Tra bảng tại 20C thì A1 17,3 g/m nên độ ẩm tuyết đối của căn phòng tại nhiệt độ này: 3 a1 f1.A1 0,7.17,3 12,11 g / m * Khối lượng hơi nước có trong không khí của căn phòng lúc này: m1 a1V 12,11.60 726,6 g
10. * Ở nhiệt độ 11C , nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 10C A 9,4 g/m3 đến 15C A 12,8 g/m3 . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng): A 9,4 12,8 9,4 2 A 10,08 11 10 15 10 2 * Khối lượng hơi nước cực đại có trong không khí của căn phòng lúc này: m2 A2V 10,08.60 604,8 g * Khối lượng hơi nước đã ngưng tụ: m m1 m2 726,6 604,8 121,8 g Chọn D. Câu 17. Các nhà khí tượng học đo được khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí tương ứng với một số nhiệt độ như sau: t °C 0 5 10 15 20 23 25 27 28 30 g/m3 4,84 6,80 9,40 12,80 17,30 20,60 23,00 25,81 27,20 30,29 Trong một xi lanh và bên dưới pit-tông có 0,4 g hơi nước ở nhiệt độ 290 K. Lượng hơi này chiếm thể tích 40 lít. Để làm toàn bộ lượng hơi nước đó trở thành hơi bão hoà người ta làm theo hai cách sau. Cách 1: Nén đẳng nhiệt đến thể tích V m3 . Cách 2: Làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ bC . Giá trị của V b gần giá trị nào nhất sau đây? A. 0,4 C.m3 .B. 0,3 C.m3 .C. 0,5 C.m3 .D. 0,6 C.m3 . Hướng dẫn * Nhiệt độ ban đầu: 290 K : 290 273 17C . m 0,4 3 * Độ ẩm tuyệt đối của không khí: a 3 10 g / m V 40.10 Nén đẳng nhiệt Ở nhiệt độ 17C , nằm trung gian trong phạm vi nhiệt độ 15C A 12,8 g/m3 đến 20C A 17,3 g/m3 . Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thẳng):
11. 0,4 B 12,8 17,3 12,8 B B 14,6 V V 0,027 m3 17 15 20 15 Làm lạnh đẳng tích Độ ẩm 10 g/m3 , nằm trung gian trong phạm vi 9,4 g/m3 (nhiệt độ 10C ) đến 12,8 g/m3 (nhiệt độ 15C ). Ta xem gần đúng trong phạm vi này là tuyến tính (đường thắng): 12,8 9,4 10 9,4 b 11C V b 0,297 C.m3 Chọn B. 15 10 b 10 Câu 18. Biết khối khí lý tưởng có n mol có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T thỏa mãn: pV /T nR với R 8,31 J/mol.K . Một khí cầu có thể tích V 64 m3 . Khối lượng của khí cầu (gồm vỏ và khí bên trong) là M 55 kg . Khí cầu được giữ đúng yên trong không khí nhờ một sợi dây thép dài  50 m , có tiết diện S 2 mm2 , có suất I-âng E 2,1.1011 Pa , nối khí cầu với đất. Biết rằng, nếu kéo dây thép bằng lực có độ lớn F thì dày thép sẽ dãn một đoạn =F/ ES . Không khí ở 20C và áp suất 1 atm 105 Pa , có độ ẩm tỉ đối là 80%, có độ ẩm cực đại là 17,3 g/m3 . Coi không khí là một chất khí thuần nhất cỏ khối lượng mol là  29 g/mol . Khối lượng riêng của không khí ẩm bằng khối lượng riêng của không khí khô cộng với lượng hơi nước có trong một đơn vị thể tích không khí. Độ dãn của sợi dây thép gần giá trị nào nhất sau đây? A. 2,52 cm.B. 3,24 cm.C. 2,58 cm.D. 1,35 cm. Hướng dẫn * Độ ẩm tuyệt đối: a fA 0,8.17,3 13,84 g / m3 0,01384 kg / m3 pV m * Khối lượng riêng của không khí khô đươc tính từ: nR R t  m p  105 29.10 3 . 1,191 kg / m3 V T R 20 273 8,31 * Khối lượng riêng của không khí ẩm bằng khối lượng riêng của không khí khô cộng với lượng hơi nước có trong một đơn vị thể tích không khí: a 1,20484 kg / m3 * Độ lớn lực đẩy Acsimet, bằng trọng lượng của thể tích không khí ẩm bị chiếm chỗ: FA p Vg 1,20484.64.9,8 755,675648 N * Trọng lượng của khí cầu: P Mg 55.9,8 539 N * Từ điều kiện cân bằng khí cầu: F FA P 216,675648 N Fl 216,675648.50 * Độ dãn của sợi dây thép:  0,0258 m 2,58 cm . ES 2,1.1011.2.10 6 Chọn C.
12. Dạng 2: BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN DỤNG CỤ ĐO ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ * Cấu tạo của ẩm kể khô - ướt gồm hai nhiệt kế: nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt. + Nhiệt kế ướt là nhiệt kế có bầu được quấn quanh băng một lớp vải mỏng ướt do đầu dưới của lóp vải nhúng trong một cốc nước nhỏ. + Nhiệt kế khô chỉ nhiệt độ không khí tk và nhiệt kế ướt chỉ nhiệt độ bay hơi ta của nước ở trạng thái bão hoà. + Nếu không khí càng khô thì độ ẩm tỉ đối càng nhỏ, nên nước bay hơi từ lớp vải ướt càng nhanh và bầu nhiệt kế ướt bị lạnh càng nhiều: ta càng nhỏ so với tk . Hiệu nhiệt độ tk ta phụ thuộc độ ẩm tỉ đối f của không khí. Các nhà thực nghiệm đã đo được kết quả ghi ở bảng sau. Ta có thể căn cứ vào độ chênh lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế mà biết được độ ẩm tỉ đối của không khí bằng cách tra Bảng sau. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế C 1 2 3 4 5 Độ ẩm tỉ đối (% 16 90 80 72 64 57 17 90 81 72 65 58 18 90 81 73 65 59 19 91 82 74 66 60 20 91 82 74 67 61 21 91 83 75 68 62 22 91 83 76 69 63 23 91 83 76 69 63 24 92 84 77 70 64 25 92 84 77 71 65 * Các bài toán liên quan đến ba đại lượng ( tk ,ta và f) dựa vào bảng ta sẽ tìm được các đại lượng mà bài toán yêu cầu. Câu 1. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế nhiệt kế ướt 1 2 3 4 5 C Độ ẩm tỉ đối (% 16 90 80 72 64 57 17 90 81 72 65 58 18 90 81 73 65 59 Nhiệt kế ướt chỉ 16C còn nhiệt kế khô chỉ 20C. Độ ẩm tỉ đối của không khí là
13. A. 80%.B. 57%.C. 72%.D. 64%. Hướng dẫn * Độ chênh nhiệt độ giữa hai nhiệt kế: tk ta 20 16 4C . * Tra bảng, khi ta 16C và tk ta 4C thì f 64% Chọn D. Câu 2. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế C 1 2 3 4 5 Độ ẩm tỉ đối (% 17 90 81 72 65 58 20 91 82 74 67 61 23 91 83 76 69 63 Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt là 3C . Hỏi độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu nếu nhiệt kế khô chỉ 20C? A. 80%.B. 76%.C. 72%.D. 74%. Hướng dẫn tk 20C * Từ: tk ta 3C  ta 17C * Tra bảng, khi ta 17C và tk ta 3C thì f 72% Chọn C. Câu 3. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế C 1 2 3 4 5 Độ ẩm tỉ đối (% 16 90 80 72 64 57 17 90 81 72 65 58 18 90 81 73 65 59 19 91 82 74 66 60 20 91 82 74 67 61 21 91 83 75 68 62 Ở 14,5C , nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt của ẩm kế khô – ướt chỉ nhiệt độ giống nhau. Cho rằng lượng hơi nước trong không khí vẫn như cũ. Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa trong không khí ở nhiệt độ 14,5C là 12,456 g/m3 và ở nhiệt độ 20C là 17,3 g/m3 . Hỏi nhiệt kế ướt sẽ chỉ nhiệt độ nào nếu nhiệt độ của không khí tăng lên đến 20C? A. 17C .B. 16C . C. 15C .D. 18C .
14. Hướng dẫn * Ở 15C hai nhiệt kế chỉ nhiệt độ giống nhau thì độ ẩm tỉ đối là 100%. Do đó, độ ẩm tuyệt đối bằng độ ẩm cực đại ở 14,5C và bằng 12,456 g/m3 . * Ở 20C, độ ẩm tuyệt đối a 12,456 g/m3 và độ ẩm cực đại A 17,3 g/m3 . Do đó, độ ẩm tỉ đối: a 12,456 f 0,72 72% . A 17,3 * Tra bảng, khi ta 20C và f 72% ứng với tk ta 3C ta 17C Chọn A. BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Căn cứ các số đo dưới đây của trạm quan sát khí tượng: + Buổi sáng: nhiệt độ 20Cc, độ ẩm tỉ đối 85%. + Buổi trưa: nhiệt độ 30C , độ ẩm tỉ đối 65%. Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở 20C là 17,30 g/m3 và ở 30C là 30,29 g/m3 . Độ ẩm tuyệt đối của không khí buối sáng và buối trưa lần lượt là as và atr . Giá trị as atr gần gỉá trị nào nhất sau đây? A. 16,48 g/m3 .B. 18,174 g/m3 .C. 34,39 g/m3 .D. 1,69 g/m3 . Câu 2. Không khí ở 28Ccó độ ẩm tuyệt đối là 20,40 g/m3 . Cho biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở 28C là 27,20 g/m3 . Độ ẩm tỉ đối của không khí ở nhiệt độ này là A. f 75% .B. f 65% .C. f 80% .D. f 70% . Câu 3. Nhiệt độ không khí trong phòng là 25C và độ ẩm tỉ đối của không khí là 70%. Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà ở 25C là 23,00 g/m3 . Khối lượng m của hơi nước trong căn phòng có thể tích 100 m3 bằng A. m 16,1 kg .B. m 1,61 kg .C. m 1,61 g .D. m 161 g . Câu 4. Biết độ ẩm cực đại ở 25C là 23 g/m3 . Tính khối lượng hơi nước có trong phòng thể tích 100 m3 ở nhiệt độ 25Cvà độ ẩm tương đối là 65%. A. 0,230 kg.B. 2,300 kg.C. 1,495 kg.D. 14,95 kg. Câu 5. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 27C là 25,8 g/m3 , ở 20C là 17,3 g/m3 . Một vùng không khí có thể tích V 1010 m3 chứa hơi nước bão hòa ở 27C. Hỏi khi nhiệt độ hạ đến 20C thì lượng nước mưa rơi xuống là bao nhiêu? A. 42,5 nghìn tấn.B. 425 nghìn tấn.C. 850 nghìn tấn.D. 85 nghìn tấn. Câu 6. Một đám mây thể tích 1,4.1010 m3 chứa hơi nước bão hoà trong khí quyển ở 20C. Khi nhiệt độ của đám mây giảm xuống tới 10C thì hơi nước bão hoà trong đám mây tụ lại thành các hạt mưa. Khối
15. lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 10C là 9,40 g/m3 và ở 20C là 17,30 g/m3 . Khối lượng nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây? A. 42,5 nghìn tấn.B. 111 nghìn tấn.C. 850 nghìn tấn.D. 85 nghìn tấn. Câu 7. Cho biết khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 10C là 9,40 g/m3 và ở 20C là 17,30 g/m3 . Một đám mây có thể tích 2,0.1010 m3 chứa hơi nước bão hoà trong khí quyển ở nhiệt độ 20C. Khi nhiệt độ của đám mây giảm xuống tới 10C , hơi nước bão hoà trong đám mây tụ lại thành các hạt mưa. Khối lượng nước mưa rơi xuống gần giá trị nào nhất sau đây? A. 157 nghìn tấn.B. 111 nghìn tấn.C. 850 nghìn tấn.D. 85 nghìn tấn. Câu 8. Khối lượng riêng của hơi nước bão hoà trong không khí ở 12C là 10,76 g/m3 và ở 20C là 17,30 g/m3 . Một căn phòng có kích thước của căn phòng là 6 4 5 m , có nhiệt độ là 20C có độ ẩm tương đối là f. Nếu cho máy điều hoà nhiệt độ chạy để làm lạnh không khí trong phòng xuống tới 12C thì hơi nước trong không khí của căn phòng trở nên bão hoà và tụ lại thành sương. Khối lượng hơi nước có trong căn phòng là m. Giá trị của m và f lần lượt là A. 10,76 kg và 62%.B. 9,76 kg và 56%.C. 1,76 kg và 74%.D. 1,29 kg và 62%. Câu 9. Người ta dùng ẩm kế khô – ướt để đo độ ẩm không khí trong căn phòng. Nhiệt độ của nhiệt kế ướt Chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế C 1 2 3 4 5 Độ ẩm tỉ đối (% 22 91 83 76 69 63 23 91 83 76 69 63 24 92 84 77 70 64 25 92 84 77 71 65 Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kể ướt là 3C . Hỏi độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu nếu nhiệt kế khô chỉ 25C? A. 77%.B. 76%.C. 72%.D. 64%. ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1C 2A 3B 4C 5D 6B 7A 8D 9B