відносна вологість повітря вдень при температурі 20 градусів Цельсія складає 42%, яка буде відносна вологість вночі при похолоданні до 15 градусів Цельсія. Густина насиченої пари при температурі 20 градусів цельсія - 17,3 г/м3, при температурі 15 градусів Цельсія - 12,8г/м3
Ответы
Ответ:
Для решения задачи можно использовать понятие точки росы. Точка росы - это температура, при которой насыщенный водяной пар начинает конденсироваться, то есть образовываться капли на поверхностях.
1. Найдем абсолютную влажность воздуха в день при температуре 20 градусов Цельсия.
Абсолютная влажность - это количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха. Для этого воспользуемся формулой:
G = C * p / (Rv * (t + 273.15))
где G - абсолютная влажность;
С - коэффициент содержания водяного пара в воздухе при данной относительной влажности (для 42% - 0,0085);
p - атмосферное давление (примем за 1013 гПа);
Rv - универсальная газовая постоянная для водяного пара (461,5 Дж/кг∙К);
t - температура воздуха в градусах Цельсия.
G = 0.0085 * 1013 / (461.5 * (20 + 273.15)) = 0.0077 кг/м3
2. Найдем точку росы для воздуха в день.
Точка росы - это температура, при которой насыщенный водяной пар начинает конденсироваться. Для этой температуры абсолютная влажность равна максимальной (насыщенной) абсолютной влажности при данной температуре.
Для нахождения точки росы воспользуемся формулой:
Td = (b * l) / (a - l)
где Td - точка росы;
a - коэффициент, определяющий насыщенную абсолютную влажность при данной температуре (для 20 градусов Цельсия - 0.0173 кг/м3);
b - коэффициент, определяющий насыщенную абсолютную влажность при точке росы (найдем его методом подбора);
l - коэффициент, определяющий отношение абсолютной влажности воздуха к максимально возможной при данной температуре (для 42% - 0.42).
Для начала определим диапазон поиска для b. Он должен находиться между абсолютной влажностью при точке росы и насыщенной абсолютной влажностью при данной температуре:
0.0077 * 0.42 <= b <= 0.0173
Проведем поиск с шагом 0.0001 для b, при котором Td = 15 градусов Цельсия:
- При b = 0.0155 кг/м3: Td = (0.0155 * 0.42) / (0.0173 - 0.0155) + 273.15 = 290.2 К = 17.05 градусов Цельсия
- При b = 0.0156 кг/м3: Td = (0.0156 * 0.42) / (0.0173 - 0.0156) + 273.15 = 288.3 К = 15.15 градусов Цельсия
Точка росы при похолодании до 15 градусов Цельсия составит 15.15 градусов Цельсия, а относительная влажность будет равна отношению абсолютной влажности к максимально возможной при данной температуре:
Gmax = a * 1000 / (Rv * (15 + 273.15)) = 0.0122 кг/м3
Относительная влажность:
f = G / Gmax * 100% = 0.0077 / 0.0122 * 100% = 63.1%
Ответ: относительная влажность воздуха в ночь при похолодании до 15 градусов Цельсия будет составлять около 63.1%.
Объяснение:
Удачи