Оцените время сушки

Предмет: Физика

Раздел: Молекулярная физика и термодинамика

Дано:

• Масса воды: m = 30 г = 0.030 кг
• Температура: T = 20^\circ C
• Скорость откачки насоса: V = 5 л/с = 5 \times 10^{-3} м³/с
• Давление насыщенного водяного пара: p = 2.33 кПа = 2.33 \times 10^3 Па
• Газовая постоянная воды: R = 461 Дж/(кг·К)

Решение:

Используем уравнение состояния идеального газа для водяного пара:

 pV = m \cdot R \cdot T 

Выразим объем пара, который необходимо удалить, чтобы испарить всю воду:

 V_{\text{пар}} = \frac{m R T}{p} 

Подставляем значения:

 V_{\text{пар}} = \frac{0.030 \times 461 \times (273 + 20)}{2.33 \times 10^3} 

 V_{\text{пар}} = \frac{0.030 \times 461 \times 293}{2330} 

 V_{\text{пар}} \approx 1.74 \times 10^{-2}  м³

Теперь найдем время сушки, используя скорость откачки:

 t = \frac{V_{\text{пар}}}{V} 

 t = \frac{1.74 \times 10^{-2}}{5 \times 10^{-3}} 

 t \approx 3.48  с

Ответ:

Время сушки составляет 3.48 с (с точностью до трех значащих цифр).