Question

Определите относительную влажность воздуха, если при температуре +30°C в воздухе содержится 10 граммов водяного пара

Answer 1

Ответ:

26%

Объяснение:

1200×0,032=38,4г (1,2 - масса 1м^3 воздуха, 3,2 - сколько может быть воды в воздухе при +30 градусах)

10/38,4×100=~26%

Answer 2

Для определения относительной влажности воздуха нам нужно знать максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре. Это значение называется насыщенным давлением водяного пара.

Мы можем использовать уравнение Клаузиуса-Клапейрона для расчета насыщенного давления водяного пара при заданной температуре:

ln(P/P₀) = -(ΔH/R) * (1/T - 1/T₀)

Где: P₀ - стандартное атмосферное давление (обычно принимается равным 101325 Па) P - насыщенное давление водяного пара при заданной температуре ΔH - теплота парообразования (для воды при 100°C это около 40.7 кДж/моль) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T₀ - абсолютная температура (в К) при которой известно насыщенное давление (обычно принимается равной 273.15 К) T - абсолютная температура (в К) при которой мы хотим определить насыщенное давление

После определения насыщенного давления, мы можем вычислить относительную влажность (RH) по формуле:

RH = (P / P_saturated) * 100%

Где: P - давление водяного пара, указанное в задаче (10 граммов) P_saturated - насыщенное давление водяного пара при заданной температуре

Давайте выполним расчеты.

Сначала переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины: T = 30°C + 273.15 = 303.15 K

Теперь рассчитаем насыщенное давление водяного пара при этой температуре: ln(P/P₀) = -(ΔH/R) * (1/T - 1/T₀)

ΔH = 40.7 kJ/mol R = 8.314 J/(mol·K) T₀ = 273.15 K

ln(P/P₀) = -(40.7 * 10^3 J/mol) / (8.314 J/(mol·K)) * (1/303.15 K - 1/273.15 K)

Теперь найдем P: P = P₀ * exp(ln(P/P₀))

P₀ = 101325 Па

Теперь мы можем рассчитать относительную влажность: RH = (P / P_saturated) * 100%

Пожалуйста, подождите, пока я выполню эти расчеты.