По радио передали : t=+10С относительная влажность воздуха 50%. Сколько граммов воды содержит 1м3 воздуха

Чтобы определить количество воды в граммах, содержащейся в 1 м³ воздуха при заданной температуре и относительной влажности, нужно использовать понятие абсолютной влажности и насыщенного парциального давления.

1. Насыщенное парциальное давление водяного пара (Eₛ):
   При температуре воздуха +10°C насыщенное парциальное давление водяного пара (Eₛ) составляет примерно 12.3 мм рт. ст. Это значение можно найти в таблицах психрометрических данных.

2. Относительная влажность (RH):
   Дано, что относительная влажность воздуха составляет 50%. Это значит, что текущий парциальный давление водяного пара (E) составляет 50% от насыщенного давления.

3. Текущий парциальный давление водяного пара (E):
   [ E = \frac{RH}{100} \times Eₛ = 0.5 \times 12.3 \, \text{мм рт. ст.} = 6.15 \, \text{мм рт. ст.} ]

4. Перевод давления в паскали:
   1 мм рт. ст. равен 133.322 Па, следовательно: [ E = 6.15 \, \text{мм рт. ст.} \times 133.322 = 820.93 \, \text{Па} ]

5. Используем уравнение для расчета абсолютной влажности (ρ):
   Формула для определения абсолютной влажности (количества воды в граммах на кубический метр воздуха) выглядит следующим образом: [ \rho = \frac{0.622 \times E}{R \times T} ]

где:

• ( \rho ) — абсолютная влажность в г/м³,
• ( E ) — парциальное давление водяного пара в Па,
• ( R ) — специфическая газовая постоянная для водяного пара (461.5 Дж/(кг·К)),
• ( T ) — абсолютная температура в Кельвинах = (10 + 273.15) К.

1. Подставляем значения в формулу: [ \rho = \frac{0.622 \times 820.93}{461.5 \times 283.15} ]

[ \rho \approx \frac{510.289}{130703.725} \approx 0.0039 \, \text{кг/м}³ ]

[ \rho \approx 3.9 \, \text{г/м}³ ]

Таким образом, 1 м³ воздуха при температуре +10°C и относительной влажности 50% содержит приблизительно 3.9 грамма воды.

Для расчета количества воды в 1м³ воздуха при известной температуре и относительной влажности необходимо использовать формулу для нахождения абсолютной влажности воздуха.

Абсолютная влажность - это количество водяного пара, содержащегося в 1м³ воздуха. Она измеряется в г/м³.

Для нахождения абсолютной влажности воздуха используем формулу: q = 0.622 (e / (p - 0.378 e))

Где: q - абсолютная влажность воздуха (г/м³) e - парциальное давление водяного пара (гПа) p - давление насыщенных паров (гПа)

Для нахождения парциального давления водяного пара (e) можно воспользоваться уравнением Клапейрона-Клаузиуса: e = 6.112 exp((17.67 t) / (t + 243.5))

Где: t - температура воздуха в градусах Цельсия

Для данного примера, при t=+10°C: e = 6.112 exp((17.67 10) / (10 + 243.5)) e ≈ 12.27 гПа

Давление насыщенных паров (p) при данной температуре можно найти в таблицах для воды. Для +10°C p ≈ 12.27 гПа.

Подставляем полученные значения в формулу для абсолютной влажности: q = 0.622 (12.27 / (12.27 - 0.378 12.27)) q ≈ 7.85 г/м³

Таким образом, в 1м³ воздуха при +10°C и относительной влажности 50% содержится примерно 7.85 г воды.