Какова масса воды в воздухе комнаты объемом 60 м3 при относительной влажности 38 % и температуре 20 °С? Ответ

Ledyanaya_Pustosh

9

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся основные понятия связанные с влажностью воздуха. Воздух может содержать определенное количество водяного пара — газообразного состояния воды. Это количество водяного пара зависит от температуры и давления. Относительная влажность (ОВ) представляет собой отношение фактического количества водяного пара в воздухе к максимально возможному количеству водяного пара при данной температуре и давлении, выраженное в процентах.

Для нахождения массы воды в воздухе комнаты, нам необходимо вычислить абсолютную влажность (АВ) воздуха и затем применить пропорцию:

АВ = ОВ × Максимальная влажность

где Максимальная влажность - это максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре и давлении.

Для расчета АВ воздуха необходимо знать молярную массу воды (M) и молярную массу воздуха (Mвоздуха). Также нам понадобится плотность воздуха (ρвоздуха).

Используя таблицу, мы можем найти, что при температуре 20 °С молярная масса воды равна 18 г/моль, а молярная масса воздуха равна около 28,97 г/моль.
Также, плотность воздуха при 20 °С примерно равна 1,204 г/л.

Теперь мы готовы решить задачу:

1. Найдем максимальную влажность воздуха при температуре 20 °С.
Для этого воспользуемся формулой Клапейрона-Клаузиуса:
Максимальная влажность = (Pвоздуха × Парциальное давление водяного пара) / (Газовая постоянная × Температура)

Находим парциальное давление водяного пара:
Парциальное давление водяного пара = ОВ × Парциальное давление насыщенного пара.

Согласно таблице, парциальное давление насыщенного пара при 20 °С составляет примерно 17,5 мм рт. ст.

Теперь мы можем рассчитать максимальную влажность:
Максимальная влажность = (Pвоздуха × 17,5 мм рт. ст.) / (0,0821 л × атм / (моль × К) × 20 °C)

2. Плотность воздуха = молярная масса воздуха / Молярный объем воздуха.

Молярный объем воздуха = 22,4 л/моль (при нормальных условиях)

Найдем плотность воздуха:
Плотность воздуха = (28,97 г/моль) / (22,4 л/моль)

3. Вычислим массу водяного пара в воздухе комнаты.
Масса воды = Абсолютная влажность × Плотность воздуха

Итак, мы выполнили все необходимые вычисления. Теперь можем сравнить это результату в граммах, округленному до целого числа.

Пожалуйста, дайте некоторое время для выполнения всех этих вычислений.