Если для того, чтобы увеличить относительную влажность воздуха в комнате при температуре 25 °C (ρH = 23.0 г/м³) на Δφ = 15 %, необходимо дополнительно испарить воду массой Δm = 200 г, то объём комнаты V равен ... м³.
Физика 11 класс Влажность воздуха и его свойства
Для решения этой задачи нам нужно использовать формулу, которая связывает массу воды, испарившейся в воздух, с изменением относительной влажности и объемом воздуха в комнате.
Шаг 1: Определение начальных данных.
Шаг 2: Преобразование массы воды в объем.
Сначала переведем массу испарившейся воды в килограммы для удобства:
Δm = 200 г = 0.2 кг.
Теперь найдем объем испарившейся воды (Vw) с помощью формулы:
Vw = Δm / ρ,
где ρ - плотность воды. Плотность воды при 25 °C примерно равна 1000 кг/м³.
Подставляем значения:
Vw = 0.2 кг / 1000 кг/м³ = 0.0002 м³.
Шаг 3: Определение изменения массы водяного пара в воздухе.
Теперь мы знаем, что для увеличения относительной влажности на 15% необходимо добавить определенное количество водяного пара в воздух. Для этого используем следующую формулу:
ΔmH = V * ρH * (Δφ / 100),
где ΔmH - изменение массы водяного пара, V - объем комнаты, ρH - плотность водяного пара.
Шаг 4: Подставим известные значения и выразим объем V.
Мы знаем, что ΔmH = 0.2 кг (или 200 г), ρH = 23.0 г/м³ (или 0.023 кг/м³), и Δφ = 15%:
0.2 = V * 0.023 * (15 / 100).
Теперь упрощаем уравнение:
0.2 = V * 0.023 * 0.15.
0.2 = V * 0.00345.
Теперь найдем объем V:
V = 0.2 / 0.00345.
V ≈ 57.97 м³.
Ответ: Объем комнаты V равен примерно 58 м³.