Абсолютная влажность воздуха - это количество водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха. Она характеризует содержание водяного пара в атмосфере независимо от температуры.
Абсолютная влажность измеряется в граммах на кубический метр (г/м³).
Парциальное давление водяного пара - это давление, которое бы оказал водяной пар, если бы он занимал весь объем, в котором находится, при данной температуре. Это давление является частью общего давления в смеси газов.
Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.
Принцип действия психрометра основан на испарении воды. При испарении влажного термометра уходит тепло, что приводит к снижению его температуры. Разница между температурой сухого и влажного термометров используется для расчета относительной влажности.
Показания влажного термометра обычно ниже, чем показания сухого термометра.
Влажность воздуха равна 100% при одинаковых показаниях сухого и влажного термометров.
Относительная влажность воздуха рассчитывается по формуле: \[ \phi = \frac{P_{v}}{P_{n}} \times 100\% \] где \(\phi\) — относительная влажность, \(P_{v}\) — парциальное давление водяного пара, \(P_{n}\) — давление насыщенного пара.
Для расчета относительной влажности при температуре, когда сухой термометр показывает 25 °C, а влажный – 18 °C, нужно сначала найти парциальное давление водяного пара при 18 °C и давление насыщенного пара при 25 °C:
- Пусть \(P_{n}(25°C) \approx 3.17 кПа\) (проверяйте по таблицам, так как значение зависит от источника).
- Парциальное давление \(P_{v}(18°C) \approx 1.46 кПа\). Теперь считаем: \[ \phi = \frac{1.46}{3.17} \times 100\% \approx 46\% \]
Чтобы определить, выпадет ли роса при понижении температуры до 6 °C, нужно проверить, будет ли относительная влажность больше 100%. Для этого:
- Известно, что в 16 °C относительная влажность 73%. Параметры:
- \(P_{n}(16°C) = 1.81 кPa\)
- \(P_{n}(6°C) = 0.93 kPa\) Определяем парциальное давление: \[ P_{v} = 0.73 \times 1.81 = 1.32 kPa \] При понижении до 6 °C, давление насыщенного пара составит 0.93 kPa, а парциальное давление (1.32 kPa) > давление насыщенного пара (0.93 kPa). Следовательно, роса не выпадет.
- Для определения относительной влажности при температуре 10 °C и парциальном давлении водяного пара 0,9 кПа:
- Площадь давления насыщенного пара при 10 °C, обычно равно 1,23 кПа. Теперь вычисляем: \[ \phi = \frac{0.9}{1.23} \times 100\% \approx 73\% \]
- Чтобы найти массу паров воды в бочке объемом 15 м³ с относительной влажностью 30%:
- Сначала находим давление насыщенного пара при 15 °C, допустим \(P_n(15°C) = 1.64 kPa\). Считаем парциальное давление: \[ P_v = 0.3 \times 1.64 = 0.492 kPa \] Рассчитаем массу водяного пара: \[ m = V \times \rho = 15 m^3 \times 12.8 g/m^3 = 192 g = 0.192 kg \]
Итак, все расчеты и ответы по вашим вопросам. Если нужно что-то уточнить, дайте знать!