Относительная влажность воздуха при темпепатуре 18°С составила 57% Найти абсолютную влажность воздуха при этой температуре Дано решение физика

Для того чтобы найти абсолютную влажность воздуха при заданной температуре и относительной влажности, нам нужно использовать формулу, связывающую эти величины.

Относительная влажность (φ) воздуха определяется как отношение текущего парциального давления водяного пара (p) к его максимальному (насыщенному) парциальному давлению (p_sat) при данной температуре. Формула выглядит следующим образом:

\[ φ = \frac{p}{p_{sat}} \times 100\% \]

Абсолютная влажность (A) - это масса водяного пара в кубическом метре воздуха и может быть рассчитана по формуле:

\[ A = \frac{m}{V} = \frac{p \cdot M_v}{R \cdot T} \]

где:

• \( m \) - масса водяного пара,
• \( V \) - объем,
• \( p \) - парциальное давление водяного пара,
• \( M_v \) - молярная масса водяного пара (приблизительно 18 г/моль),
• \( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• \( T \) - температура в Кельвинах (для 18°С T = 18 + 273.15 = 291.15 K).

Для того чтобы продолжить решение, нам нужно найти насыщенное парциальное давление водяного пара при температуре 18°С. Оно составляет примерно 2.03 кПа (или 2030 Па).

Теперь можно найти парциальное давление водяного пара:

\[ p = φ \cdot p_{sat} = 0.57 \cdot 2030 \, \text{Па} = 1155.1 \, \text{Па} \]

Теперь подставим это значение в формулу для абсолютной влажности:

\[ A = \frac{1155.1 \, \text{Па} \cdot 0.018 \, \text{кг/моль}}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 291.15 \, \text{К}} \]

Выполнив вычисления, мы получим:

\[ A ≈ 0.073 \, \text{кг/м}^3 \]

Таким образом, абсолютная влажность воздуха при температуре 18°С и относительной влажности 57% составляет примерно 0.073 кг/м³.