Какая масса водяного пара содержится в 1 м3 воздуха в летний день при температуре 30 °С и относительной влажности воздуха 70 % ?
от

1 Ответ

дано:  
- объем воздуха V = 1 м³  
- температура воздуха T = 30 °C  
- относительная влажность φ = 70 %

найти:  
массу водяного пара m_вода в 1 м³ воздуха.

решение:  
1. Находим давление насыщенного водяного пара при температуре 30 °C. Используем таблицы, где указано, что p_nas(30°C) ≈ 42.4 гПа (или 4240 Па).

2. Рассчитаем парциальное давление водяного пара в воздухе:

p_par = φ * p_nas / 100%  
p_par = 70% * 4240 Па / 100% = 2968 Па.

3. Используем уравнение состояния идеального газа для расчета массы водяного пара:

p = (m / V) * R * T,

где R - газовая постоянная для водяного пара, R ≈ 461.5 Дж/(кг·К), а T в Кельвинах равна 30 + 273.15 = 303.15 K.

4. Переписываем уравнение для определения массы водяного пара:

m = p * V / (R * T).

Подставляем значения:

m = (2968 Па * 1 м³) / (461.5 Дж/(кг·К) * 303.15 K).  
m ≈ 0.0206 кг.

ответ:  
Масса водяного пара в 1 м³ воздуха составляет примерно 0.0206 кг.
от