Какова плотность насыщенных паров воды в помещении объемом V=60 м^3, если для увеличения относительной влажности на 10% при постоянной температуре нужно испарить 150 г воды?

Физика 11 класс Термодинамика плотность насыщенных паров воды относительная влажность испарение воды физика 11 класс объем помещения V температура расчет влажности Новый

Ответ: Плотность насыщенных паров воды в помещении равна 25 г/м³.

Объяснение:

Чтобы найти плотность насыщенных паров воды в помещении объемом V = 60 м³, мы используем информацию о том, что для увеличения относительной влажности на 10% при постоянной температуре необходимо испарить 150 г воды.

Давайте запишем данные, которые у нас есть:

• Объем помещения V = 60 м³
• Масса испарившейся воды m = 150 г = 0,15 кг
• Изменение относительной влажности Δφ = 10%

Теперь вспомним, что относительная влажность (φ) определяется как отношение плотности водяного пара в воздухе (ρ) к плотности насыщенных паров воды (ρн), умноженное на 100%:

φ = (ρ / ρн) * 100%.

Когда мы увеличиваем относительную влажность на 10%, это означает, что мы добавляем определенное количество водяного пара в воздух. Изменение относительной влажности можно выразить через изменение плотности:

Δφ = (Δρ / ρн) * 100%.

Отсюда мы можем выразить изменение плотности:

Δρ = (Δφ / 100%) * ρн.

Мы знаем, что масса испарившейся воды может быть связана с изменением плотности и объемом:

m = Δρ * V.

Подставим выражение для Δρ в эту формулу:

m = (Δφ / 100%) * ρн * V.

Теперь мы можем выразить плотность насыщенных паров воды:

ρн = m / ((Δφ / 100%) * V).

Подставляем известные значения:

ρн = 0,15 / ((10% / 100%) * 60) = 0,15 / (0,1 * 60) = 0,15 / 6 = 0,025 кг/м³.

Преобразуем в граммы на кубический метр:

ρн = 0,025 кг/м³ = 25 г/м³.

Таким образом, мы нашли, что плотность насыщенных паров воды в данном помещении составляет 25 г/м³.