Сколько пара находится в 1м^3 воздуха при температуре 25°С, если относительная влажность составляет 75%?

Мишутка

11

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать некоторые основные концепции связанные с воздухом, температурой и относительной влажностью. Давайте разберемся в каждом из них по порядку.

Воздух состоит из молекул, которые непрерывно двигаются. Когда мы говорим о молекулах воздуха, мы обычно рассматриваем их в особом случае, когда они двигаются идеально хаотично и не влияют друг на друга. В идеальном случае, каждая молекула воздуха движется независимо от других в состоянии равновесия.

Теперь перейдем к температуре. Температура - это мера средней кинетической энергии молекул вещества. Когда температура повышается, средняя кинетическая энергия молекул увеличивается, и они начинают двигаться быстрее. Обратите внимание, что энергия увеличивается для каждой отдельной молекулы.

Относительная влажность - это мера того, насколько насыщен воздух водяными паром. Она определяется величиной парциального давления водяного пара делящейся на давление насыщенного пара при данных условиях температуры. Влажный воздух содержит больше водяного пара, а сухой воздух - меньше.

Теперь, чтобы решить задачу, нам нужно выяснить, сколько паров воды содержится в единице объема воздуха при заданных условиях. Поскольку мы имеем относительную влажность, мы знаем, что воздух содержит 75% от максимального количества водяных паров, которое может содержать при данной температуре. Мы также имеем информацию о температуре.

Для решения этой задачи мы можем использовать понятие насыщенного пара. Парциальное давление насыщенного пара зависит только от температуры. При заданной температуре 25°C исходя из опыта, можно найти, что парциальное давление насыщенного пара в этом случае составляет 23,8 мм ртутного столба. Это означает, что при температуре 25°C воздух может содержать максимальное количество водяных паров, равное 23,8 мм ртутного столба.

Теперь нужно найти, сколько паров воды фактически содержится в 1 кубическом метре воздуха при относительной влажности 75%. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

\[
\text{{Насыщенное парциальное давление воды}} = \text{{Относительная влажность}} \times \text{{Парциальное давление насыщенного пара}}
\]

Подставляя значения из задачи, получаем:

\[
\text{{Насыщенное парциальное давление воды}} = 0,75 \times 23,8 \, \text{{мм рт. ст.}} = 17,85 \, \text{{мм рт. ст.}}
\]

Наконец, мы можем рассчитать количество паров воды в 1 кубическом метре воздуха по формуле:

\[
\text{{Количество паров воды}} = \frac{{\text{{Насыщенное парциальное давление воды}}}}{{\text{{Атмосферное давление}}}}
\]

Обычно атмосферное давление составляет около 760 мм ртутного столба. Подставляя значения, получаем:

\[
\text{{Количество паров воды}} = \frac{{17,85}}{{760}} = 0,023 \, \text{{мм рт. ст.}}
\]

Итак, в 1 кубическом метре воздуха при температуре 25°C и относительной влажности 75% содержится приблизительно 0,023 мм ртутного столба водяных паров.

Мы провели детальное объяснение ответа и поэтому надеюсь, что это помогло вам понять решение задачи.