Задача про относительную влажность при заданной температуре воздуха и показании влажного термометра. Пусть сухой термометр показывает T = 20°C, а влажный термометр показывает Twb из задания. Будем считать давление воздуха на уровне моря P ≈ 1013 hPa (или 101.3 kPa). Используем приближённую формулу:
Es(T) — давление насыщенного водяного пара при температуры T (кПа). Es(T) ≈ 0.61078 · exp[17.27 · T / (T + 237.3)] (T в °C).
Pw — парциальное давление водяного пара в воздухе при данной влажности. Pw ≈ Es(Twb) − γ · (T − Twb), где γ ≈ 0.0667 кПа/°C (для P ≈ 1013 гПа).
Относительная влажность RH = (Pw / Es(T)) · 100%.
Теперь посчитаем для каждого случая.
- а) Twb = 16°C
- Es(20) ≈ 2.341 кПа.
- Es(16) ≈ 1.818 кПа.
- ΔT = T − Twb = 4°C.
- Pw ≈ 1.818 − 0.0667 · 4 ≈ 1.818 − 0.267 ≈ 1.551 кПа.
- RH ≈ (1.551 / 2.341) · 100% ≈ 66.2%.
Ответ: примерно 66%.
- б) Twb = 20°C
- Es(20) ≈ 2.341 кПа.
- ΔT = 0°C.
- Pw ≈ 2.341 − 0 ≈ 2.341 кПа.
- RH ≈ (2.341 / 2.341) · 100% = 100%.
Ответ: 100%.
- в) Twb = 19°C
- Es(19) ≈ 2.196 кПа.
- ΔT = 1°C.
- Pw ≈ 2.196 − 0.0667 · 1 ≈ 2.129 кПа.
- RH ≈ (2.129 / 2.341) · 100% ≈ 90.9%.
Ответ: примерно 91%.
Итог:
- а) около 66% относительной влажности;
- б) 100% (полная задымляемость воздухa, насыщение);
- в) около 91%.
Примечания:
- Результаты зависят от давления воздуха (мы использовали около 1013 hPa). При другом давлении значения будут слегка отличаться.
- Формулы приведены в упрощённом виде для школьного уровня и подходят для восьмого класса физики.