В помещении объемом 150 м^3 поддерживается температура 20°C и относительная влажность воздуха 60%. Если ночью температура понизится до 8°C, сколько воды выделится на окнах из-за запотевания стекол? Известно, что давление насыщенного пара при 20°C составляет 2,3 кПа, а при 8°C - 1,1 кПа.

Физика 8 класс Запотевание и влажность воздуха физика 8 класс запотевание стекол температура влажность объем помещения давление насыщенного пара расчет конденсация относительная влажность изменение температуры физические явления вода на окнах уроки физики задачи по физике Новый

Чтобы определить, сколько воды выделится на окнах из-за запотевания стекол, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение давления водяного пара в помещении при 20°C

• Мы знаем, что давление насыщенного пара при 20°C составляет 2,3 кПа.
• Относительная влажность воздуха в помещении составляет 60%. Это означает, что фактическое давление водяного пара можно вычислить по формуле:

Фактическое давление (P) = Давление насыщенного пара (P_sat) * Относительная влажность

• P = 2,3 кПа * 0,6 = 1,38 кПа

Шаг 2: Определение давления водяного пара в помещении при 8°C

• При температуре 8°C давление насыщенного пара составляет 1,1 кПа.

Шаг 3: Определение избыточного давления водяного пара

• Теперь мы можем определить, сколько водяного пара будет конденсироваться на окнах.
• Избыточное давление (ΔP) = Фактическое давление (P) - Давление насыщенного пара при 8°C (P_sat_8°C)

ΔP = 1,38 кПа - 1,1 кПа = 0,28 кПа

Шаг 4: Определение объема конденсата

• Теперь нам нужно рассчитать, сколько воды выделится из-за этого избыточного давления.
• Для этого можно использовать формулу: V = ΔP * V_air / (R * T), где:
• V - объем конденсата (в литрах),
• ΔP - избыточное давление в кПа,
• V_air - объем помещения в м³ (150 м³),
• R - универсальная газовая постоянная (примерно 462 Дж/(кг·К)),
• T - температура в Кельвинах (при 8°C это 8 + 273 = 281 K).
• Однако, для упрощения, мы можем использовать более простую формулу, учитывающую, что 1 кПа примерно соответствует 1 литру воды на 1 м³ воздуха:

V = ΔP * V_air = 0,28 кПа * 150 м³ = 42 литра

Шаг 5: Ответ

Таким образом, при понижении температуры до 8°C в помещении объемом 150 м³ выделится примерно 42 литра воды на окнах из-за запотевания стекол.