Сухой термометр психрометра показывает температуру 20°С, а влажный 16°С. Определите относительную влажность воздуха, парциальное давление водяного пара, абсолютную влажность и массу водяного пара в комнате, если ее объем 60 м³.
Чтобы решить задачу, нам нужны формулы для расчета относительной влажности, парциального давления, абсолютной влажности и массы водяного пара.
Относительная влажность (φ) можно найти по формуле: \[ φ = \frac{e}{e_s} \times 100\% \] где \( e \) — парциальное давление водяного пара, а \( e_s \) — максимальное парциальное давление водяного пара при данной температуре.
Для нахождения парциального давления водяного пара \( e \) используем температуру влажного термометра (16°C). По таблице насыщенного водяного пара, при 16°C: \[ e = 14.9 \, \text{гПа} \]
Максимальное парциальное давление водяного пара \( e_s \) при температуре сухого термометра (20°C): \[ e_s = 23.4 \, \text{гПа} \]
Теперь можем найти относительную влажность: \[ φ = \frac{14.9}{23.4} \times 100\% \approx 63.7\% \]
Парциальное давление водяного пара в помещениях вычислено ранее и составляет 14.9 гПа.
Абсолютная влажность (A) вычисляется по формуле: \[ A = \frac{e \times 1000}{R_v \times T} \] где \( R_v \) — газовая постоянная для водяного пара ( примерно 461.5 Дж/(кг·К)), а \( T \) — температура в кельвинах (для 20°C это 293.15 K). \[ A = \frac{14.9 \times 10^2}{461.5 \times 293.15} \approx 0.108 \, \text{кг/м}^3 \]
Масса водяного пара (m) в комнате объемом 60 м³: \[ m = A \times V = 0.108 \, \text{кг/м}^3 \times 60 \, \text{м}^3 \approx 6.48 \, \text{кг} \]
Таким образом, результаты имеют следующий вид:
- Относительная влажность (φ) — примерно 63.7%
- Парциальное давление водяного пара (e) — 14.9 гПа
- Абсолютная влажность (A) — 0.108 кг/м³
- Масса водяного пара (m) в комнате — примерно 6.48 кг
Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!
