Question

В кабинете физики при температуре 22 °С абсолютная влажность воздуха равна 7,2 г/м^3. Определите относительную влажность воздуха. Плотность насыщенного воздуха равна 19,4 г/м^3. (Ответ округлите до десятых) Ответ: %.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

ф=p/p0*100%

7.2/19.4=0.37*100=37

ответ 37

Answer 2

Относительная влажность воздуха (ОВ) определяется как отношение абсолютной влажности (АВ) к максимальной возможной абсолютной влажности при данной температуре и давлении. Формула для расчета относительной влажности:

\[ ОВ = \left( \frac{АВ}{АВ_{насыщ}} \right) \times 100\]

Где: - \(ОВ\) - относительная влажность воздуха, - \(АВ\) - абсолютная влажность воздуха, - \(АВ_{насыщ}\) - максимальная абсолютная влажность воздуха при данной температуре и давлении.

Максимальная абсолютная влажность воздуха зависит от температуры. Для нахождения \(АВ_{насыщ}\) можно использовать следующую формулу:

\[АВ_{насыщ} = \frac{P_{насыщ}}{R \cdot T_{воздуха}}\]

Где: - \(P_{насыщ}\) - давление насыщенного водяного пара, - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T_{воздуха}\) - температура воздуха в кельвинах.

Давление насыщенного водяного пара можно определить из таблицы, но также можно использовать уравнение Клапейрона:

\[P_{насыщ} = P_{0} \cdot e^{-\frac{L \cdot M}{R \cdot T_{воздуха}}}\]

Где: - \(P_{0}\) - давление на уровне моря, - \(L\) - теплота парообразования, - \(M\) - молекулярная масса воды.

Давление на уровне моря \(P_{0}\) принимается равным 101325 Па, теплота парообразования \(L\) примерно 2.5 * 10^6 Дж/кг, а молекулярная масса воды \(M\) примерно 0.018 кг/моль.

Давайте приступим к расчетам:

1. Переводим температуру из градусов Цельсия в Кельвины: \(T_{воздуха} = 22 + 273.15 = 295.15 \, K\).

2. Рассчитываем \(P_{насыщ}\) используя уравнение Клапейрона:

\[P_{насыщ} = 101325 \cdot e^{-\frac{(2.5 \cdot 10^6) \cdot 0.018}{8.314 \cdot 295.15}}\]

Этот расчет даст значение для \(P_{насыщ}\).

3. Рассчитываем \(АВ_{насыщ}\):

\[АВ_{насыщ} = \frac{P_{насыщ}}{R \cdot T_{воздуха}}\]

где \(R = 8.314\) Дж/(моль·К).

4. Подставляем значение \(АВ_{насыщ}\) в формулу для относительной влажности:

\[ОВ = \left( \frac{7.2}{АВ_{насыщ}} \right) \times 100\]

Этот расчет даст значение относительной влажности воздуха в процентах, которое нужно округлить до десятых.