При какой температуре воздух имеет 100 % влажность, если плотность водяных паров в нём равна 13,6 г/м³? Запиши ответ числом.

Физика 8 класс Влажность воздуха и его свойства температура воздух влажность Плотность водяные пары физика 8 класс Новый

Чтобы найти температуру, при которой воздух имеет 100% влажность и плотность водяных паров равна 13,6 г/м³, нам нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и некоторыми известными значениями.

Шаги решения:

1. Сначала определим, что 100% влажность означает, что воздух насыщен водяным паром при данной температуре.
2. Плотность водяного пара можно связать с его молярной массой и температурой с помощью уравнения состояния идеального газа:

Формула:

ρ = (P * M) / (R * T)

где:

• ρ - плотность (в данном случае 13,6 г/м³ или 0,0136 кг/м³)
• P - давление водяного пара (при 100% влажности это давление насыщенного водяного пара)
• M - молярная масса водяного пара (примерно 18 г/моль или 0,018 кг/моль)
• R - универсальная газовая постоянная (примерно 8,314 Дж/(моль·К))
• T - температура в Кельвинах

3. При 100% влажности для водяного пара можно использовать таблицы, чтобы найти давление насыщенного водяного пара при различных температурах. Например, при 20°C (293 K) давление водяного пара примерно 2,34 кПа.
4. Теперь подставим известные значения в уравнение. Мы можем выразить температуру T:

Перепишем уравнение для T:

T = (P * M) / (R * ρ)

6. Подставим значения:
7. P = 2,34 кПа = 2340 Па
8. M = 0,018 кг/моль
9. R = 8,314 Дж/(моль·К)
10. ρ = 0,0136 кг/м³

Теперь подставим все в формулу:

T = (2340 * 0,018) / (8,314 * 0,0136)

10. Посчитаем числитель: 2340 * 0,018 = 42,12
11. Посчитаем знаменатель: 8,314 * 0,0136 ≈ 0,113
12. Теперь найдем T: T ≈ 42,12 / 0,113 ≈ 372,3 K
13. Переведем в градусы Цельсия: 372,3 K - 273,15 ≈ 99,15°C

Ответ: При температуре около 99°C воздух имеет 100% влажность, если плотность водяных паров равна 13,6 г/м³.