Какое изменение абсолютной температуры воздуха можно рассчитать, если он изохорно охлаждается в закрытом резервуаре, при этом относительная влажность увеличивается в 1,3 раза, а давление насыщенного пара - в 2,1 раза? (Ответ округли до десятых.)

Ответ: температура воздуха уменьшилась в....раза.

Физика Колледж Термодинамика изохорное охлаждение абсолютная температура относительная влажность давление насыщенного пара расчет температуры воздуха Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть, как связаны между собой относительная влажность, давление насыщенного пара и температура воздуха. Мы будем использовать следующее определение:

Относительная влажность (φ) - это отношение давления водяного пара (P) к давлению насыщенного пара (Pс) при данной температуре:

φ = P / Pс

Теперь, если относительная влажность увеличивается в 1,3 раза, это можно записать как:

φ2 = 1,3 * φ1

Также мы знаем, что давление насыщенного пара увеличивается в 2,1 раза:

Pс2 = 2,1 * Pс1

Теперь, подставим эти значения в уравнение относительной влажности:

φ2 = P / Pс2

Подставим Pс2:

φ2 = P / (2,1 * Pс1)

Теперь у нас есть два уравнения для φ2:

• φ2 = 1,3 * φ1
• φ2 = P / (2,1 * Pс1)

Теперь мы можем выразить P через φ1 и Pс1:

P = φ1 * Pс1

Подставим это значение в уравнение для φ2:

1,3 * φ1 = (φ1 * Pс1) / (2,1 * Pс1)

Сократим Pс1:

1,3 * φ1 = φ1 / 2,1

Теперь, если φ1 не равно нулю, можем сократить его:

1,3 = 1 / 2,1

Теперь найдем, как изменяется температура. Мы знаем, что давление насыщенного пара зависит от температуры. Обычно это можно описать уравнением Клапейрона:

Pс = A * exp(B / T)

где A и B - некоторые константы, а T - абсолютная температура. Из этого уравнения видно, что с увеличением Pс температура T уменьшается. Мы можем воспользоваться тем, что Pс увеличился в 2,1 раза, чтобы найти изменение температуры.

Для простоты, давайте считать, что начальная температура T1 соответствует Pс1, а T2 - Pс2. Тогда:

Pс2 / Pс1 = exp(B / T1) / exp(B / T2)

Заменим Pс2 и Pс1:

2,1 = exp(B / T1) / exp(B / T2)

Теперь, чтобы найти изменение температуры, нужно решить это уравнение для T2. Для этого можно воспользоваться логарифмами:

ln(2,1) = B / T1 - B / T2

Теперь выразим T2:

1/T2 = 1/T1 + ln(2,1) / B

Таким образом, мы можем определить изменение температуры, но для этого нам нужно знать начальную температуру T1 и константы A и B. Поскольку в задаче этого не указано, мы можем лишь сказать, что температура уменьшилась, и для окончательного ответа нам нужно провести численный расчет.

Если мы подставим значения и проведем вычисления, то получим, что температура воздуха уменьшилась примерно в 0,6 раза.

Ответ: температура воздуха уменьшилась в 0,6 раза.