Для нахождения абсолютной влажности при заданной температуре и относительной влажности можно воспользоваться формулой, которая связывает эти величины.
Шаг 1: Определим давление насыщенного водяного пара (P_v) при температуре 15°C.
Для этого можно использовать таблицы или формулы, которые дают давление насыщенного пара. При температуре 15°C давление насыщенного водяного пара составляет приблизительно 17,04 гПа.
Шаг 2: Найдем абсолютную влажность (АВ).
Относительная влажность (φ) — это отношение текущего давления водяного пара (P) к давлению насыщенного водяного пара (P_v), выраженное в процентах. Формула выглядит так:
\[ φ = \frac{P}{P_v} \times 100\% \]
В данном случае, φ = 80%, тогда:
\[ P = φ \times \frac{P_v}{100\%} = 80\% \times \frac{17,04 \, \text{гПа}}{100\%} = 13,632 \, \text{гПа} \]
Шаг 3: Переведем давление водяного пара в абсолютную влажность.
Формула для расчета абсолютной влажности (АВ) в граммах на кубический метр (г/м³) имеет следующий вид:
\[ АВ = \frac{P \times 1000}{R \times T} \]
где:
- \(R\) — газовая постоянная для водяного пара, которая равна 461,5 Дж/(кг·К),
- \(T\) — температура в Кельвинах (T = 15 + 273,15 = 288,15 K).
Теперь подставляем известные значения:
\[ АВ = \frac{13,632 \, \text{гПа} \times 1000}{461,5 \, \text{Дж/(кг·К)} \times 288,15 \, \text{K}} \]
Сначала преобразуем гПа в Па:
\[ 13,632 \, \text{гПа} = 13632 \, \text{Па} \]
Теперь подставим в формулу:
\[ АВ = \frac{13632}{461,5 \times 288,15} \approx \frac{13632}{13244,59225} \approx 1,028 \, \text{кг/м³} \]
Чтобы получить результат в граммах на кубический метр:
\[ АВ \approx 1028 \, \text{г/м³} \]
Итак, абсолютная влажность воздуха при температуре 15°C и относительной влажности 80% составляет примерно 1028 г/м³.
