Какова плотность водяного пара в воздухе при температуре 23°C, если относительная влажность составляет 60%?

Физика 8 класс Плотность газов и влажность воздуха плотность водяного пара воздух температура 23°C относительная влажность 60% физика 8 класс расчёт плотности влажность водяной пар физические свойства атмосферное состояние Новый

Чтобы определить плотность водяного пара в воздухе при заданной температуре и относительной влажности, нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку:

1. Определить максимальное давление водяного пара при температуре 23°C.

   Максимальное давление водяного пара (насыщенное давление) можно найти в таблицах или использовать формулу. Для температуры 23°C насыщенное давление водяного пара составляет примерно 2.8 кПа.

2. Рассчитать действительное давление водяного пара.

   Чтобы найти действительное давление водяного пара, необходимо умножить насыщенное давление на относительную влажность (в десятичной форме). Относительная влажность 60% равна 0.6.

   Формула выглядит так:

   Давление водяного пара = Насыщенное давление * Относительная влажность

   Подставляем значения:

   Давление водяного пара = 2.8 кПа * 0.6 = 1.68 кПа.

3. Перевести давление в паскали.

   Так как 1 кПа = 1000 Па, мы можем сказать, что:

   1.68 кПа = 1680 Па.

4. Использовать уравнение состояния идеального газа для расчета плотности.

   Плотность водяного пара можно рассчитать по формуле:

   ρ = P / (R * T),

   где:

   • ρ - плотность (кг/м³),
   • P - давление водяного пара (Па),
   • R - универсальная газовая постоянная для водяного пара, которая равна 461.5 Дж/(кг·К),
   • T - температура в кельвинах (К). Чтобы перевести 23°C в К, добавляем 273.15: T = 23 + 273.15 = 296.15 K.
5. Подставить значения в формулу.

   Теперь подставляем известные значения:

   ρ = 1680 / (461.5 * 296.15).

   Теперь вычислим это:

   ρ ≈ 1680 / 1360.3 ≈ 1.236 кг/м³.

Таким образом, плотность водяного пара в воздухе при температуре 23°C и относительной влажности 60% составляет примерно 1.236 кг/м³.