Какова плотность водяного пара в воздухе при показаниях термометров психрометра 10°C и 16°C?

Физика 11 класс Влажность воздуха и психрометр плотность водяного пара психрометр температура 10°C температура 16°C физика 11 класс Новый

Для определения плотности водяного пара в воздухе при показаниях термометров психрометра, нам необходимо воспользоваться некоторыми физическими понятиями и формулами. Психрометр состоит из двух термометров: один показывает температуру воздуха (сухой термометр), а другой - температуру, измеряемую в условиях испарения (влажный термометр).

В нашем случае:

• Температура сухого термометра (T1) = 16°C
• Температура влажного термометра (T2) = 10°C

Шаги решения:

1. Определение давления насыщенного водяного пара: Для начала нам нужно найти давление насыщенного водяного пара при температуре влажного термометра (T2 = 10°C). Это значение можно взять из таблицы давления насыщенного водяного пара. При 10°C давление насыщенного водяного пара примерно равно 1.23 кПа.
2. Определение относительной влажности: Сначала найдем относительную влажность воздуха. Для этого используем формулу: φ = (Pв / Pн) * 100%, где Pв - давление водяного пара, а Pн - давление насыщенного водяного пара при температуре T1 (16°C). При 16°C давление насыщенного водяного пара примерно равно 1.73 кПа. Подставляем значения: φ = (1.23 кПа / 1.73 кПа) * 100% ≈ 71%
3. Расчет плотности водяного пара: Теперь можем рассчитать плотность водяного пара в воздухе. Плотность водяного пара можно определить по формуле: ρ = (Pв * M) / (R * T), где:
   • Pв - давление водяного пара (в кПа),
   • M - молярная масса водяного пара (примерно 18 г/моль или 0.018 кг/моль),
   • R - универсальная газовая постоянная (примерно 8314 Дж/(кмоль·К)),
   • T - абсолютная температура в Кельвинах (T = 10°C + 273.15 = 283.15 K).
   Подставляем значения: ρ = (1.23 * 10^3 Па * 0.018) / (8314 * 283.15) ≈ 0.00083 кг/м³

Таким образом, плотность водяного пара в воздухе при показаниях термометров психрометра 10°C и 16°C составляет примерно 0.00083 кг/м³.