Question

Для измерения влажности атмосферного воздуха в сосуд, содержащий воздух, капнули несколько капель воды, быстро закрыли сосуд пробкой и соеденили с водяным манометром. Через несколько минут манометр обнаружил повышение давления в сосуде на 13 см водяного столба. Какова относительная влажность атмосферного воздуха? Температура воздуха 19 °C. Давление насыщенных водяных паров при 19 °C равно 2,2кПа.​

Answer 1

А) 100 % В) 70 % +С) 58 % Д) 42 % Е) 14 %

Answer 2

Для определения относительной влажности воздуха можно использовать уравнение состояния влажного воздуха, которое связывает давление влажного воздуха, давление сухого воздуха и давление водяных паров при данной температуре. Уравнение состояния влажного воздуха выглядит следующим образом:

P = Ps + Pv,

где: P - давление влажного воздуха, Ps - давление сухого воздуха, Pv - давление водяных паров.

Мы знаем следующие данные:

• Давление насыщенных водяных паров при 19°C (Ps) = 2,2 кПа.
• Повышение давления в сосуде (P) = 13 см водяного столба, что эквивалентно 0,013 м водяного столба. Мы должны перевести это в Паскали, умножив на плотность воды (ρ) и ускорение свободного падения (g):

P = 0,013 м * ρ * g,

где ρ = 1000 кг/м³ и g ≈ 9,81 м/с².

• Температура воздуха (T) = 19°C = 292,15 К.

Теперь мы можем найти давление сухого воздуха (Ps) с помощью уравнения состояния влажного воздуха:

Ps = P - Pv.

Ps = (0,013 м * 1000 кг/м³ * 9,81 м/с²) - 2,2 кПа = 128,03 Па.

Теперь у нас есть значение давления сухого воздуха (Ps), и мы можем использовать его, чтобы найти относительную влажность (RH) с помощью уравнения состояния влажного воздуха:

RH = (Pv / Ps) * 100%.

RH = (2,2 кПа / 128,03 Па) * 100% ≈ 1,72%.

Относительная влажность атмосферного воздуха при 19°C составляет примерно 1,72%.