Для решения надо воспользоваться диаграммой состояния влажного воздуха. При t=20° C и относительной влажности воздуха 60% содержание влаги 8,5 г/кг воздуха. Плотность воздуха при данных параметрах 1,2 кг/м³. Поэтому в пересчёте на 1 м³ влагосодержание составляет 8,5*1,2 = 10,2 г/м³. При 8° С воздух проходит точку росы при 12° С и имеет влагосодержание 6,5 г/кг воздуха, плотность которого составляет 1,25 кг/м³.Поэтому влагосодержание составит 6,5*1,25 = 8,125 г/м³. Разница составит 10,2 - 8,125 = 2,075 г/м³ - это и есть искомая величина на вопрос о том, сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до t=8° C.
T1=20 град T2=100 град t1=3 мин=3*60 сек. c=4200 Дж. λ=2.24*10^6 Дж. t2=?
Теплота затраченная на закипание воды = теплоемкость воды* массу воды* изменение температуры Qv=с*m*(T2-T1) Теплота выделившаяся на нагревательном элементе для закипания воды = мощность нагревателя * время нагревания Qn=P*t1 Так как Qv=Qn , можно найти мощность нагревателя с*m*(T2-T1)=P*t1 P=с*m*(T2-T1)/t1 Теплота необходимая для выпаривания воды=масса воды* удельную теплоту парообразования Qvip=m*λ Тогда для выпаривания нужно потратить теплоты нагревателя Qnvip=P*t2 = t2*с*m*(T2-T1)/t1 Напишем уравнение t2*с*m*(T2-T1)/t1 = m*λ отсюда время выпаривания. t2= (m*λ)/(с*m*(T2-T1)/t1) t2= (t1*λ)/(с*(T2-T1))=(3*60*2.24*10^6)/(4200*(100-20))=1.2*10^3 сек=20 мин
При t=20° C и относительной влажности воздуха 60% содержание влаги 8,5 г/кг воздуха. Плотность воздуха при данных параметрах 1,2 кг/м³. Поэтому в пересчёте на 1 м³ влагосодержание составляет 8,5*1,2 = 10,2 г/м³.
При 8° С воздух проходит точку росы при 12° С и имеет влагосодержание 6,5 г/кг воздуха, плотность которого составляет 1,25 кг/м³.Поэтому влагосодержание составит 6,5*1,25 = 8,125 г/м³.
Разница составит 10,2 - 8,125 = 2,075 г/м³ - это и есть искомая величина на вопрос о том, сколько воды в виде росы выделится из каждого кубического метра воздуха, если температура ночью понизилась до t=8° C.