Видеоучебник / Физика / Решение задач по основам МКТ, оптике и квантовой физике / Влажность воздуха

Влажность воздуха

Урок 15. Решение задач по основам МКТ, оптике и квантовой физике

В результате испарения воды с многочисленных водоемов, а также с растительных покровов в атмосферном воздухе всегда содержится водяной пар. От его количества в воздухе зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений и произведений искусства. Поэтому очень важно следить за влажностью воздуха, уметь измерять и вычислять ее.

Конспект урока "Влажность воздуха"

Данная тема посвящена решению задач на влажный воздух.

Задача 1. Температура в комнате 16 ^оС. Давление насыщенного водяного пара при этой температуре равно 1813 Па. Если точка росы равна 8 ^оС, то чему равна относительная влажность воздуха? Давление насыщенного пара при 8 ^оС — 1067 Па.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Относительная влажность воздуха — это выраженное в процентах отношение упругости водяного пара к давлению насыщенного пара при данной температуре

Упругость водяного пара, находящегося в воздухе

Тогда относительная влажность воздуха

Ответ: относительная влажность воздуха в комнате составляет 59%.

Задача 2. Вечером температура воздуха была 16 ^оС, относительная влажность 65%. Ночью температура воздуха понизилась до 4 ^оС. Была ли роса и если была, то сколько ее сконденсируется с 1 м³ воздуха? При температуре 16 ^оС плотность насыщенного водяного пара 13,6 г/м³, а при 4 ^оС — 6,4 г/м³.

ДАНО:

РЕШЕНИЕ

Если ρ₁ < ρ₀₂ — пар конденсироваться не будет.

Если ρ₁ > ρ₀₂ — роса будет (пар сконденсируется).

Относительная влажность воздуха:

Масса сконденсировавшего пара:

Ответ: роса была, причем из 1 м³ воздуха сконденсировалось 2,4 г пара.

Задача 3. Абсолютная влажность воздуха при температуре 60 ^оС равна 5 г/м³. Определите абсолютную влажность после понижения температуры до 10 ^оС, если давление насыщенного пара при этой температуре 1,225 кПа.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

Абсолютной влажностью воздуха называют величину, численно равную массе водяного пара, содержащего в одном кубометре воздуха (то есть это плотность пара в воздухе при данных условиях)

Уравнение Менделеева-Клапейрона

Тогда абсолютная влажность

Ответ: содержание водяных паров в воздухе не изменится: ρ₂ = 5 г/м³.

Задача 4. В цилиндре под поршнем находится влажный воздух при температуре 20 ^оС и относительной влажности 80%. Воздух нагревают до 100 ^оС и уменьшают его объем в 4 раза. Определите влажность воздуха при этой температуре, если давление насыщенных паров воды при 20 ^оС и 100 ^оС равны соответственно 2,33 кПа и 100 кПа.

ДАНО:

СИ

РЕШЕНИЕ

Относительная влажность воздуха при t₁:

Давление паров воды при t₁:

Параметры начального состояния воздуха:

Параметры конечного состояния воздуха:

Уравнение Клапейрона

Давление водяных паров при р₂

Относительная влажность воздуха при t₂

Ответ: влажность воздуха при 100 ^оС равна 9,5%.

Задача 5. При температуре 36 ^оС давление насыщенного водяного пара 5,95 кПа. Влажный воздух при этой температуре, относительной влажности 80% и давлении 101 кПа занимает объем 1 м³. Определите его массу.

ДАНО: