Определите, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе комнаты размером 4х5х5 м, если температура в комнате 22°С, а относительная влажность φ=35%. Б) чему равна точка росы для такого пара?
Для начала найдем количество водяного пара в воздухе комнаты. Для этого воспользуемся уравнением Clausius-Clapeyron:
pv = mRT
где: p - давление насыщенного пара воды при данной температуре (для 22°С p = 19.8 мм рт. ст.); v - объем комнаты (4х5х5 = 100 м³); m - масса водяного пара; R - газовая постоянная (8.31 Дж/(моль*К)); T - температура в комнате в Кельвинах (22+273 = 295 К).
Подставляем значения и найдем массу водяного пара: 19.8 100 = m 8.31 * 295 m = 0.027 кг = 27 г
Итак, в воздухе комнаты содержится 27 г водяного пара.
Далее, найдем точку росы. Это температура, при которой воздух становится насыщенным, и начинается конденсация водяного пара. Для этого воспользуемся таблицей насыщенных паров воды. При относительной влажности 35% давление насыщенного пара v₁ равно 6.93 мм рт.ст.
Точка росы Td можно найти из уравнения Clausius-Clapeyron для воды: pv₁ = mRTd 6.93 100 = 0.027 8.31 * Td Td = 298 К = 25°С
Для начала найдем количество водяного пара в воздухе комнаты. Для этого воспользуемся уравнением Clausius-Clapeyron:
pv = mRT
где:
p - давление насыщенного пара воды при данной температуре (для 22°С p = 19.8 мм рт. ст.);
v - объем комнаты (4х5х5 = 100 м³);
m - масса водяного пара;
R - газовая постоянная (8.31 Дж/(моль*К));
T - температура в комнате в Кельвинах (22+273 = 295 К).
Подставляем значения и найдем массу водяного пара:
19.8 100 = m 8.31 * 295
m = 0.027 кг = 27 г
Итак, в воздухе комнаты содержится 27 г водяного пара.
Далее, найдем точку росы. Это температура, при которой воздух становится насыщенным, и начинается конденсация водяного пара. Для этого воспользуемся таблицей насыщенных паров воды. При относительной влажности 35% давление насыщенного пара v₁ равно 6.93 мм рт.ст.
Точка росы Td можно найти из уравнения Clausius-Clapeyron для воды:
pv₁ = mRTd
6.93 100 = 0.027 8.31 * Td
Td = 298 К = 25°С
Итак, точка росы для данного пара равна 25°С.