Абсолютная влажность воздуха 13,2 г/м3, объём кабинета равен 72 м3. Определите массу воды, которую надо испарить в кабинете, чтобы относительная влажность воздуха повысилась на Δφ = 10 %.
Задача требует понять, как изменится масса водяного пара в воздухе при заданном изменении относительной влажности. Примем разумное допущение: температура в кабинете постоянна (обычно ~20°C). При этой температуре либо в справочных таблицах, либо в типовых задачах принят следующий ориентир:
- насыщенная абсолютная влажность при 20°C: AH_sat ≈ 17,3 г/м^3
- текущая масса водяного пара m0 = AH · V
- относительная влажность φ = AH / AH_sat
Дано:
- AH = 13,2 г/м^3
- V = 72 м^3
- Δφ = 10% (разберём две трактовки, которые часто встречаются)
1) Расчёт текущей массы водяного пара
m0 = AH · V = 13,2 г/м^3 · 72 м^3 = 950,4 г
2) Определение текущей относительной влажности
φ = AH / AH_sat = 13,2 / 17,3 ≈ 0,763 ≈ 76,3%
Теперь рассмотрим две интерпретации Δφ = 10%:
A) Δφ = 10 процентных пунктов (от 76,3% до 86,3%)
- φ' = 0,763 + 0,10 = 0,863
- AH' = φ' · AH_sat = 0,863 · 17,3 ≈ 14,93 г/м^3
- ΔAH = AH' − AH = 14,93 − 13,2 ≈ 1,73 г/м^3
- масса воды, которую нужно испарить: m_evap = ΔAH · V ≈ 1,73 · 72 ≈ 124 г
B) Δφ = 10% от текущей относительной влажности (увеличение RH на 10% от 76,3%)
- φ' = 1,10 · φ = 1,10 · 0,763 ≈ 0,839
- AH' = φ' · AH_sat = 0,839 · 17,3 ≈ 14,5 г/м^3
- ΔAH = AH' − AH ≈ 14,5 − 13,2 ≈ 1,3 г/м^3
- масса воды, которую нужно испарить: m_evap ≈ ΔAH · V ≈ 1,32 · 72 ≈ 95 г
Вывод:
- Вариант A (повышение RH на 10 процентных пунктов) дает примерно 125 г воды, которые нужно испарить.
- Вариант B (увеличение RH на 10% от текущего значения) дает примерно 95 г воды.
Примечание:
- Точный ответ зависит от температуры воздуха в кабинете и используемой величины AH_sat(T). Если вы подтвердите температуру, можно пересчитать точно по таблице AH_sat для этого T.
- 1 г воды примерно равен 1 мл, так что разницу можно представить как объём испаряемой жидкости: примерно 0,095–0,125 литра.