Question

Рассчитайте относительная влажность воздуха, если известно, что при температуре 200С в 1 м3 абсолютная влажность воздуха составляет 14 г/м3 водяного пара. Определите относительную влажность? Решение тоже!​

Answer 1

Ответ:

Для решения задачи необходимо использовать формулу для расчета относительной влажности воздуха:

φ = (m / m_s) × 100%,

где φ - относительная влажность

m - масса водяного пара в 1 м3 воздуха

m_s - масса водяного пара в 1 м3 воздуха при насыщении при данной температуре.

Для расчета массы водяного пара в 1 м3 воздуха можно использовать уравнение состояния водяного пара:

pv = m / M × R × T,

где pv - парциальное давление водяного пара

M - молярная масса воды

R - универсальная газовая постоянная

T - температура в градусах Кельвина.

Для температуры 20°C (293,15 К) парциальное давление водяного пара можно найти в таблицах:

pv = 2,338 кПа.

Молярная масса воды равна 18 г/моль.

Тогда масса водяного пара в 1 м3 воздуха:

m = pv × M / R × T = 2,338 × 18 / 8,31 × 293,15 = 0,0157 кг/м3.

Максимальная масса водяного пара в 1 м3 воздуха при насыщении при данной температуре (то есть при 100% относительной влажности) также может быть найдена в таблицах и равна 17,3 г/м3.

Тогда относительная влажность воздуха:

φ = (m / m_s) × 100% = 0,0157 / 0,0173 × 100% = 90,8%.

Ответ: относительная влажность воздуха при температуре 20°C и абсолютной влажности 14 г/м3 равна 90,8%.

Могут быть ошибки

Answer 2

Относительная влажность воздуха (ОВ) выражается как отношение абсолютной влажности (АВ) к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Максимальная абсолютная влажность зависит от температуры и может быть рассчитана с использованием уравнения насыщенного пара. В данном случае, нам дана температура 20°C (или 20 градусов Цельсия).

1. Рассчитаем максимальную абсолютную влажность при 20°C, используя уравнение насыщенного пара (уравнение Клапейрона-Клаузиуса):

   Максимальная абсолютная влажность (МАВ) = P * (e / (R * T))

   Где: P - давление воздуха (обычно в паскалях) e - экспонента, основание которой равно числу Эйлера (приближенно 2.71828) R - универсальная газовая постоянная (приближенно 8.314 Дж/(моль·К)) T - температура в кельвинах (20°C = 293.15 K)

   Давление воздуха на уровне моря обычно составляет около 101325 Па (или 1013.25 гПа), но может варьироваться в зависимости от местоположения. В данном случае, мы будем использовать 1013.25 гПа.

   МАВ = (1013.25 гПа) * (2.71828 / (8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 K))

2. Рассчитаем абсолютную влажность (АВ) в данной ситуации. У нас уже есть значение 14 г/м³ водяного пара в 1 м³ воздуха при 20°C.

3. Теперь рассчитаем относительную влажность (ОВ) с использованием следующей формулы:

   ОВ (%) = (АВ / МАВ) * 100

   Где: АВ - абсолютная влажность (14 г/м³) МАВ - максимальная абсолютная влажность (рассчитанная на шаге 1)

Подставим значения:

МАВ ≈ (1013.25 гПа) * (2.71828 / (8.314 Дж/(моль·К) * 293.15 K)) ≈ 17.22 г/м³

ОВ (%) = (14 г/м³ / 17.22 г/м³) * 100 ≈ 81.21%

Относительная влажность воздуха при 20°C составляет примерно 81.21%.