Question

Почему при прочих равных условиях тёплый воздух содержит больше водяного пара, чем холодный ?

Answer 1

Потому что чем больше температура, тем больше давление рₒ (или плотность) насыщенного пара. И если относительная влажность при 10°С и при 20°С будет например φ=50%, то в тёплом воздухе давление водяного пара р = рₒ*φ будет больше.

Answer 2

Теплый воздух содержит больше водяного пара, чем холодный воздух, потому что способность воздуха удерживать водяной пар зависит от его температуры. Этот процесс связан с понятием относительной влажности.

Относительная влажность - это мера, показывающая, сколько водяного пара находится в воздухе по сравнению с максимальным количеством водяного пара, которое воздух может удерживать при данной температуре. Чем теплее воздух, тем больше водяного пара он может вместить.

Когда воздух нагревается, его молекулы начинают двигаться быстрее, и это увеличивает их энергию. Под воздействием этой энергии молекулы водяного пара могут разорвать связи и переходить из жидкой фазы (воды) в газообразную фазу (водяной пар). Когда воздух охлаждается, молекулы замедляют свои движения, и они становятся менее активными. Это уменьшает их способность удерживать водяной пар, и водяной пар начинает конденсироваться обратно в жидкую форму.

Поэтому при прочих равных условиях, если влажность воздуха остается неизменной, теплый воздух будет содержать больше водяного пара, чем холодный воздух, потому что он способен удерживать больше водяного пара при более высокой температуре.