ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер p247.8: Влажность воздуха. Парциальное давление пара. Психрометр

Для решения задачи нам необходимо найти относительную влажность воздуха. Относительная влажность (φ) показывает, какую часть от максимально возможного количества водяного пара (насыщенного пара) составляет фактическое количество пара в воздухе при данной температуре.

Существует несколько способов выразить эту величину через плотность или давление. Поскольку в условии даны массы и объём, а также плотность насыщенного пара, удобнее всего использовать формулу, связывающую относительную влажность с плотностями:

φ=ρ/ρ_нас ·100% где ρ — плотность водяного пара в воздухе, а ρ_нас — плотность насыщенного пара при той же температуре.

Шаг 1: Найдем плотность водяного пара в воздухе.

Плотность определяется как отношение массы вещества к занимаемому им объёму:

ρ=m/V Подставим данные из условия: масса пара m=1,6·10^-2 кг, объём V=1 м³.

ρ=1,6·10^-2/ кг $$}{1$$ м³ =1,6·10^-2 кг/м³

Шаг 2: Вычислим относительную влажность.

В условии уже дана плотность насыщенного пара при температуре 24 °C: ρ_нас =2,18·10^-2 кг/м³.

Подставим найденное значение ρ и данное значение ρ_нас в формулу для влажности:

φ=1,6·10^-2/2,18·10^-2·100%

Множители 10^-2 сокращаются:

φ=1,6/2,18·100%

Выполним деление:

1,6/2,18≈0,7339 φ≈0,7339·100%=73,39%

Округляя до целых процентов, получаем 73%.

Проверка ответа.

Полученное значение 73% соответствует одному из предложенных вариантов ответа. Логически это верно: так как фактическая плотность пара (1,6·10^-2) меньше плотности насыщенного пара (2,18·10^-2), воздух не насыщен, и влажность должна быть меньше 100%. Значение около 73% выглядит правдоподобным для таких чисел.