Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 8879
2018-07-21 
Человек при частоте дыхания 10 раз в минуту вдыхает 1 л воздуха при температуре $27^{ \circ} С$ и влажности 30%, а выдыхает при температуре $36^{ \circ} С$ и влажности 100%. Какая масса воды теряется организмом за сутки в процессе дыхания? Давления насыщенного пара при температурах 27 и $36^{ \circ} С$ равны соответственно 3,6 и 6 кПа.
Решение:
Воспользовавшись уравнением Клапейрона-Менделеева. определим, какую массу воды человек получает при одном вдохе:
$m_{1} = \frac{MV}{R} \frac{R_{1} }{T_{1} }$,
где $p_{1} = \frac{ \phi_{1}p_{н1} }{100}$ - давление паров воды при вдохе.
Аналогично находим массу воды, которую человек выдыхает при одном выдохе:
$m_{2} = \frac{MV}{R} \frac{p_{2} }{T_{2} }$,
где $p_{2} = \frac{ 2p_{н2} \phi_{2}}{100}$ - давление паров воды при выдохе.
Таким образом, человек при одном дыхании теряет массу воды $\Delta m_{0}$, равную
$\Delta m_{0} = m_{2} - m_{1} = \frac{MV}{R} \left ( \frac{p_{н2} \phi_{2} }{100T_{2} } - \frac{p_{н1} \phi_{1} }{100 T_{1} } \right )$.
За сутки организм теряет массу воды $\Delta m = \Delta m_{0}n$, где $N = 10 \cdot 60 \cdot 24 = 14490$ - число вдохов человека за сутки. Окончательно
$\Delta m = \frac{MVN}{R} \left ( \frac{p_{н2} \phi_{2}}{100T_{2} } - \frac{p_{н1} \phi_{1} }{100T_{1} } \right ), \Delta m = 0,082 кг$.
Человек при частоте дыхания 10 раз в минуту вдыхает 1 л воздуха при температуре $27^{ \circ} С$ и влажности 30%, а выдыхает при температуре $36^{ \circ} С$ и влажности 100%. Какая масса воды теряется организмом за сутки в процессе дыхания? Давления насыщенного пара при температурах 27 и $36^{ \circ} С$ равны соответственно 3,6 и 6 кПа.
Решение:
Воспользовавшись уравнением Клапейрона-Менделеева. определим, какую массу воды человек получает при одном вдохе:
$m_{1} = \frac{MV}{R} \frac{R_{1} }{T_{1} }$,
где $p_{1} = \frac{ \phi_{1}p_{н1} }{100}$ - давление паров воды при вдохе.
Аналогично находим массу воды, которую человек выдыхает при одном выдохе:
$m_{2} = \frac{MV}{R} \frac{p_{2} }{T_{2} }$,
где $p_{2} = \frac{ 2p_{н2} \phi_{2}}{100}$ - давление паров воды при выдохе.
Таким образом, человек при одном дыхании теряет массу воды $\Delta m_{0}$, равную
$\Delta m_{0} = m_{2} - m_{1} = \frac{MV}{R} \left ( \frac{p_{н2} \phi_{2} }{100T_{2} } - \frac{p_{н1} \phi_{1} }{100 T_{1} } \right )$.
За сутки организм теряет массу воды $\Delta m = \Delta m_{0}n$, где $N = 10 \cdot 60 \cdot 24 = 14490$ - число вдохов человека за сутки. Окончательно
$\Delta m = \frac{MVN}{R} \left ( \frac{p_{н2} \phi_{2}}{100T_{2} } - \frac{p_{н1} \phi_{1} }{100T_{1} } \right ), \Delta m = 0,082 кг$.
