Для нахождения относительной влажности воздуха можно использовать формулу:
\[ \phi = \frac{P_v}{P_s} \times 100 \]
где:
- \( \phi \) — относительная влажность,
- \( P_v \) — парциальное давление водяного пара,
- \( P_s \) — максимальное парциальное давление водяного пара при данной температуре.
Первым шагом является определение максимального парциального давления водяного пара при температуре +30 °C. Для этого можно воспользоваться таблицами, где указано, что при температуре 30 °C максимальное давление водяного пара примерно равно 4.24 кПа.
Теперь, зная абсолютную влажность (21 г/м³), мы можем рассчитать парциальное давление водяного пара. Для этого используем уравнение:
\[ P_v = \frac{m \cdot R \cdot T}{V} \]
где:
- \( m \) — масса воды (21 г = 0.021 кг),
- \( R \) — газовая постоянная для водяного пара ( примерно 461.5 Дж/(кг·К)),
- \( T \) — температура в Кельвинах (30 °C + 273.15 = 303.15 K),
- \( V \) — объем воздуха (можем взять 1 м³ для простоты, тогда V = 1).
Подставляя значения, мы получим:
\[ P_v = \frac{0.021 \cdot 461.5 \cdot 303.15}{1} \approx 290.5 \text{ Pa} = 0.2905 \text{ кПа} \]
Теперь, можно подставить значения в формулу для относительной влажности:
\[ \phi = \frac{0.2905}{4.24} \times 100 \approx 6.85\% \]
Таким образом, относительная влажность воздуха при температуре +30 °C и абсолютной влажности 21 г/м³ составляет приблизительно 6.85%.