Какова абсолютная влажность воздуха при температуре 50°С, если давление водяного пара равно 8 кПа?

Физика 11 класс Влажность воздуха и его состояние Абсолютная влажность температура 50°С давление водяного пара 8 кПа физика 11 класс Новый

Чтобы найти абсолютную влажность воздуха, нам нужно использовать формулу, которая связывает давление водяного пара с абсолютной влажностью. Абсолютная влажность (А) – это масса водяного пара в одном кубическом метре воздуха. Она может быть выражена через давление водяного пара (p) и температуру (T).

Формула для расчета абсолютной влажности выглядит следующим образом:

A = (p * M) / (R * T)

где:

• A - абсолютная влажность, г/м³;
• p - давление водяного пара, Па (в нашем случае 8 кПа = 8000 Па);
• M - молярная масса водяного пара (для H2O она равна 18 г/моль);
• R - универсальная газовая постоянная, равная 8.314 Дж/(моль·К);
• T - температура в Кельвинах (для 50°C это 50 + 273.15 = 323.15 K).

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Переведем давление в Па: 8 кПа = 8000 Па.
2. Температура в Кельвинах: T = 50 + 273.15 = 323.15 K.
3. Молярная масса водяного пара: M = 18 г/моль = 0.018 кг/моль (переведем в килограммы для удобства).

Теперь подставим значения в формулу:

A = (8000 Па * 0.018 кг/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 323.15 K)

Теперь посчитаем числитель и знаменатель:

1. Числитель: 8000 * 0.018 = 144.
2. Знаменатель: 8.314 * 323.15 ≈ 2681.49.

Теперь подставим результаты:

A ≈ 144 / 2681.49 ≈ 0.0537 кг/м³.

Так как мы искали абсолютную влажность в граммах на кубический метр, умножим результат на 1000:

A ≈ 0.0537 * 1000 = 53.7 г/м³.

Ответ: Абсолютная влажность воздуха при температуре 50°С и давлении водяного пара 8 кПа составляет примерно 53.7 г/м³.