Вопрос школьника
Определите объём воды, которая сконденсируется в воздухе объёмом 1 м3, если его температура изменится от 28 до 12 °С. Начальная относительная влажность воздуха 75% .
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать понятие точки росы — это температура, при которой воздух достигает насыщения и начинает конденсироваться в виде капель воды.
Начальная относительная влажность воздуха 75% означает, что при начальной температуре 28 °С воздух содержит 75% максимально возможного количества водяного пара. Максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от его температуры. Чем выше температура, тем больше водяного пара может содержаться в воздухе.
Для расчета объема воды, которая сконденсируется в воздухе, необходимо определить точку росы при начальной температуре 28 °С и при конечной температуре 12 °С.
Для начальной температуры 28 °С точка росы составляет около 21 °С. Это означает, что если температура воздуха опустится до 21 °С, то воздух достигнет насыщения и начнет конденсироваться в виде капель воды.
Для конечной температуры 12 °С точка росы составляет около 6 °С. Это означает, что если температура воздуха опустится до 6 °С, то воздух достигнет насыщения и начнет конденсироваться в виде капель воды.
Таким образом, при изменении температуры воздуха от 28 до 12 °С объем воды, которая сконденсируется в воздухе объемом 1 м3, будет равен разнице между максимальным количеством водяного пара, которое может содержаться в воздухе при температуре 21 °С, и максимальным количеством водяного пара, которое может содержаться в воздухе при температуре 6 °С.
Для расчета максимального количества водяного пара можно использовать таблицы насыщенных паров. При температуре 21 °С максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, составляет около 17 г/м3. При температуре 6 °С максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, составляет около 6 г/м3.
Таким образом, объем воды, которая сконденсируется в воздухе объемом 1 м3 при изменении температуры от 28 до 12 °С и начальной относительной влажности 75%, будет равен разнице между максимальным количеством водяного пара при температуре 21 °С (17 г/м3) и максимальным количеством водяного пара при температуре 6 °С (6 г/м3), то есть 11 г/м3.
Таким образом, объем воды, которая сконденсируется в воздухе объемом 1 м3, будет равен 11 л.
