Вопрос школьника
Относительная влажность воздуха в закрытом помещении равна r = 0,6 при температуре Т = 291 оК. Какую температуру должен иметь металлический предмет, чтобы при внесении его в помещение его поверхность «запотела»? Давление насыщенных паров при заданной температуре составляет рН = 2*10^3 Па.
Ответ от учителя
Для того чтобы поверхность металлического предмета запотела, необходимо, чтобы ее температура была ниже точки росы воздуха в помещении. Точка росы — это температура, при которой воздух насыщен водяными паром и начинает конденсироваться в виде капель на поверхностях.
Для расчета точки росы воспользуемся формулой:
Td = (b * ln(rh/100))/(a — ln(rh/100))
где Td — точка росы в градусах Цельсия, rh — относительная влажность в процентах, a и b — константы, зависящие от используемой шкалы температур.
Для шкалы Кельвина константы a и b равны:
a = 17.27
b = 237.7
Подставляя значения, получаем:
Td = (237.7 * ln(0.6/100))/(17.27 — ln(0.6/100)) = 282.5 К
Таким образом, для того чтобы поверхность металлического предмета запотела в данном помещении, его температура должна быть ниже 282.5 К.
Давление насыщенных паров при заданной температуре составляет рН = 2*10^3 Па. Это означает, что при температуре 291 К воздух насыщен водяными паром при давлении 2*10^3 Па. Если температура металлического предмета будет ниже точки росы, то на его поверхности начнется конденсация водяных паров из воздуха.
