උෂ්ණත්වය 30 °C සහ සාපේක්ෂ ආර්ද්රතාව (RH) 90% වූ පරිසරයේ ඇති වාතය 10 °C දක්වා සිසිල් කොට වා සැකසුම් පිරියතක් (air conditioning plant) මගින් වාතයේ ඇති යම් ජල වාෂ්ප ප්රමාණයක් ඉවත් කරන ලදී. ඊළඟට මෙම වාතය 20 °C දක්වා රත් කොට පරිගණක විද්යාගාරයක් තුළට යවන ලදී. පිළිවෙළින් උෂ්ණත්ව 10 °C, 20 °C සහ 30 °C දී සංතෘප්ත ජල වාෂ්ප පීඩන a, b සහ c මගින් දෙනු ලබයි නම් පිරියතෙන් ඉවත් කළ ජල වාෂ්ප අනුපාතය සහ 20 °C දී වාතයේ අවසාන සාපේක්ෂ ආර්ද්රතාවය (RH) වන්නේ කුමක් ද?

(1) (0.9c - a)/0.9c, (a × 100)/b%

(2) (0.9c - a)/0.9c, (c × 100)/b%

(3) (0.9c - a)/c, (a × 100)/b%

2022 A/L Physics Past Paper · Question 47 (Sinhala Medium)

වා සැකසුම් පිරියතෙන් ඉවත් කළ ජල වාෂ්ප සහ වාතයේ අවසාන සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව

උෂ්ණත්වය $30\ ^\circ\text{C}$ සහ සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව (RH) $90\%$ වූ පරිසරයේ ඇති වාතය $10\ ^\circ\text{C}$ දක්වා සිසිල් කොට වා සැකසුම් පිරියතක් (air conditioning plant) මගින් වාතයේ ඇති යම් ජල වාෂ්ප ප්‍රමාණයක් ඉවත් කරන ලදී. ඊළඟට මෙම වාතය $20\ ^\circ\text{C}$ දක්වා රත් කොට පරිගණක විද්‍යාගාරයක් තුළට යවන ලදී. පිළිවෙළින් උෂ්ණත්ව $10\ ^\circ\text{C}$ , $20\ ^\circ\text{C}$ සහ $30\ ^\circ\text{C}$ දී සංතෘප්ත ජල වාෂ්ප පීඩන $a$ , $b$ සහ $c$ මගින් දෙනු ලබයි නම් පිරියතෙන් ඉවත් කළ ජල වාෂ්ප අනුපාතය සහ $20\ ^\circ\text{C}$ දී වාතයේ අවසාන සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාවය (RH) වන්නේ කුමක් ද?

(1) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$
(2) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{c \times 100}{b}\%$
(3) $\dfrac{0.9c - a}{c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$
(4) $\dfrac{c - a}{c}$ , $\dfrac{b \times 100}{c}\%$
(5) $\dfrac{c - a}{c}$ , $\dfrac{a \times 100}{c}\%$

Answer and explanation

Answer: (1) $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ , $\dfrac{a \times 100}{b}\%$

දී ඇති තොරතුරු

දන්නා දේ:

$30\ ^\circ\text{C}$ දී වාතයේ සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව $90\%$ ය.

පිරියත එය $10\ ^\circ\text{C}$ දක්වා සිසිල් කර යම් ජල ප්‍රමාණයක් ඉවත් කරයි. ඉන්පසු වාතය $20\ ^\circ\text{C}$ දක්වා රත් කෙරේ.

සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩන $10\ ^\circ\text{C}$ දී $a$ , $20\ ^\circ\text{C}$ දී $b$ සහ $30\ ^\circ\text{C}$ දී $c$ වේ.

සංඛ්‍යා නැත, එබැවින් අකුරු තබා ගනිමු. පසුව නියැදි අගයන් සමඟ පරීක්ෂා කරමු.

ප්‍රශ්නය අසන්නේ කුමක්ද

සෙවිය යුතු දේ: ඉවත් කළ ජල වාෂ්ප කොටස සහ $20\ ^\circ\text{C}$ දී අවසාන RH.

විකල්පවල ඉවත් කළ ජල වාෂ්ප දක්වා ඇත්තේ මුලින් වාතයේ තිබූ ජල වාෂ්ප ප්‍රමාණයේ භාගයක් ලෙස ය.

සෑම අකුරක් ම කුමක් දැයි බලමු:

$a$ , $b$ , $c$ ( $\text{Pa}$ ): $10\ ^\circ\text{C}$ , $20\ ^\circ\text{C}$ , $30\ ^\circ\text{C}$ දී සංතෘප්ත ජල වාෂ්ප පීඩනය.

$p$ ( $\text{Pa}$ ): වාතයේ ඇති ජල වාෂ්පයේ වාෂ්ප පීඩනය.

$RH$ ( $\%$ ): සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව, වාතය ජල වාෂ්පයෙන් කොපමණ පිරී ඇත් ද යන්න.

අදාළ න්‍යාය

සිදු වන්නේ කුමක් ද:

මුලදී වාතය වාෂ්පයෙන් පිරී නැත. $90\%$ RH හි එහි වාෂ්ප පීඩනය $0.9c$ වේ.

පිරියත වාතය $10\ ^\circ\text{C}$ දක්වා සිසිල් කරයි. සීතල වාතයට දැරිය හැක්කේ අඩු වාෂ්ප ප්‍රමාණයකි. එබැවින් ඉඩ නොමැති වාෂ්ප ජලය බවට පත් වී ඉවත් කරනු ලැබේ.

$10\ ^\circ\text{C}$ දී වාෂ්පයෙන් අඩුවක් නැතිව පිරුණු වාතය පිරියතෙන් පිටවේ. එහි වාෂ්ප පීඩනය $a$ වේ.

ඉන්පසු වාතය $20\ ^\circ\text{C}$ දක්වා රත් කෙරේ. කිසිවක් එකතු කිරීමක් හෝ ඉවත් කිරීමක් නැත, එබැවින් වාතයේ ඇති වාෂ්ප එලෙස ම පවතී. නමුත් උණුසුම් වාතයට වැඩියෙන් දැරිය හැකි ය, එබැවින් වාතය තවදුරටත් පිරී නැත.

විකල්ප භාවිත කරන්නේ $a$ , $b$ සහ $c$ පමණි. එබැවින් වාතය එකම මුළු පීඩනයක පවතින බව ද වාෂ්ප ප්‍රමාණය එහි වාෂ්ප පීඩනයත් සමඟ යන බව ද සලකමු.

දී ඇති වාත පරිමාවක යම් උෂ්ණත්වයක දී පවතින ජල වාෂ්ප ස්කන්ධය $(m)$ එම පරිමාව ජල වාෂ්පයෙන් සංතෘප්ත විට පවතින ජල වාෂ්ප ස්කන්ධයට $(m_0)$ දරන අනුපාතය එම පරිමාවේ එම උෂ්ණත්වයේ දී සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව ලෙස අර්ථ දක්වේ.

මෙහි $p$ යනු දී ඇති උෂ්ණත්වයක දී ජල වාෂ්ප පීඩනය වන අතර $p_0$ යනු ඒ උෂ්ණත්වයේ දී සන්තෘප්ත ජල වාෂ්ප පීඩනය වේ.

එසේ නැති නම් එම වාත පරිමාවේ උෂ්ණත්වය අඩු කිරීමෙන් ද එය කළ හැකි ය.

පළමු උපුටා දැක්වීම කියන්නේ සාපේක්ෂ ආර්ද්‍රතාව යනු වාතයේ ඇති ජල වාෂ්ප, එම උෂ්ණත්වයේ දී එම වාතය පිරී තිබෙන විට දැරිය හැකි ජල වාෂ්ප සමඟ සසඳන ආකාරය බව ය.

දෙවන උපුටා දැක්වීම $p$ දී ඇති උෂ්ණත්වයක දී ජල වාෂ්ප පීඩනය ලෙස නම් කරයි. පීඩනයත් වාෂ්ප ප්‍රමාණයත් එක්ව යන බැවින් ප්‍රමාණ වෙනුවට පීඩන භාවිත කළ හැකි ය.

තෙවන උපුටා දැක්වීම කියන්නේ උෂ්ණත්වය අඩු කිරීම වාතය වාෂ්පයෙන් පුරවන එක් ක්‍රමයක් බව ය.

උදාහරණයක් ලෙස, උණුසුම් දවසක සීතල ජලය පිරවූ වීදුරුවක්. වීදුරුවට ස්පර්ශ වන වාතය සීතල වේ. එයට තම වාෂ්ප සියල්ල දැරිය නොහැක, එබැවින් වීදුරුවේ පිටත කුඩා ජල බිඳු සෑදේ.

අවශ්‍ය සමීකරණ

$p_1 = 0.9\,c$

$p_2 = a$

$\dfrac{p_1 - p_2}{p_1} = \dfrac{0.9c - a}{0.9c}$

$RH = \dfrac{a}{b} \times 100\%$

මෙම ප්‍රශ්නයට යෙදීම

භාග තුළ ඇති සෑම පීඩනයක් ම $\text{Pa}$ වලින් ඇත, එබැවින් සෑම භාගයකට ම ඒකකයක් නැත. ඉවත් කළ කොටස $0$ සහ $1$ අතර සංඛ්‍යාවකි, $RH$ ප්‍රතිශතයකි.

$0.9c$ යනු $a$ ට වඩා විශාල නම් පමණක් සිසිල් කිරීමෙන් වාතය පිරේ. එය විශාල ය, මන්ද $30\ ^\circ\text{C}$ දී වාතයට $10\ ^\circ\text{C}$ ට වඩා බොහෝ වාෂ්ප දැරිය හැකි ය.

$0.9c$

$p_1$

$a$

$p_2$

$\dfrac{p_1 - p_2}{p_1} = \dfrac{0.9c - a}{0.9c}$

$p_3$

$RH = \dfrac{a}{b} \times 100\%$

තර්කය / ගණනය

ඉවත් කළ කොටස $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ ද අවසාන RH $\dfrac{a \times 100}{b}\%$ ද වේ.

එය විකල්පය (1) හි ඇති යුගලය ය.

පරීක්ෂා කිරීම

$a * 100 / b$

මෙය සාධාරණ ද?

නියැදි අගයන් සමඟ වාෂ්පයෙන් ආසන්න වශයෙන් තුනෙන් දෙකක් ඉවත් වේ, වාතය ආසන්න වශයෙන් $52\%$ RH හි අවසන් වේ. $30\ ^\circ\text{C}$ දී $90\%$ පිරී තිබූ වාතය සිසිල් වී, වියළී, $20\ ^\circ\text{C}$ දක්වා රත් වන විට පෙර තරම් තෙත් නොවන බව දැනේ.

පිරී නැති වාතයකට අවශ්‍ය පරිදි ම අවසාන RH $100\%$ ට අඩු ය.

නියැදි අගයන් සැබෑ අගයන්ට ආසන්න ය, නමුත් ඒවා පරීක්ෂාව සඳහා පමණි. පිළිතුර ඇත්තේ අකුරුවල ය.

නිගමනය

$\dfrac{0.9c - a}{0.9c},\ \dfrac{a \times 100}{b}\%$

ඉවත් කළ කොටස $\dfrac{0.9c - a}{0.9c}$ ද අවසාන RH $\dfrac{a \times 100}{b}\%$ ද වේ.

පිළිතුර (1) ය.

සෑම අවස්ථාවක ම වාෂ්ප පීඩනය ලියන්න. මුලදී එය $RH$ ගුණ සංතෘප්ත පීඩනය වේ. සිසිල් කිරීමෙන් ජලය ඉවත් වේ නම් වාතය පිරී ඇත, එබැවින් එය සීතල උෂ්ණත්වයේ සංතෘප්ත පීඩනයට සමාන වේ.

වාෂ්ප එකතු නොකර හෝ ඉවත් නොකර රත් කිරීමෙන් වාෂ්ප පීඩනය වෙනස් නොවේ. අලුත් RH සඳහා එය අලුත් උෂ්ණත්වයේ සංතෘප්ත පීඩනයෙන් බෙදන්න.

විභාග ඉඟිය

தமிழ் · English