Question

Определите абсолютную влажность воздуха при температуре 50 °С, если давление водяного пара 8 кПа.

Answer 1

Для определения абсолютной влажности воздуха при данной температуре и давлении, мы можем использовать формулу Клаузиуса-Клапейрона. Формула выглядит следующим образом:

pv = nRT

где:
p - давление водяного пара (в нашем случае 8 кПа)
v - объем водяного пара (неизвестное значение)
n - количество вещества (в данном случае водяной пар)
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
T - температура (в нашем случае 50 °С, но для расчетов нужно перевести в Кельвины)

Сначала переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
T(K) = T(°C) + 273,15

T(K) = 50 + 273,15
T(K) = 323,15 К

Теперь мы можем воспользоваться формулой Клаузиуса-Клапейрона для определения объема водяного пара:

v = (nRT) / p

Поскольку нам нужно определить абсолютную влажность воздуха (количество водяного пара в единице объема воздуха), нам нужно использовать молярную массу воды (18 г/моль) и объемный коэффициент водяного пара при данной температуре и давлении (22,414 л/моль):

V = v * (22,414 л/моль)

Теперь у нас есть все необходимые данные, перейдем к расчету:

1. Переведем давление водяного пара из кПа в Па:
p(Pa) = p(kPa) * 1000

p(Pa) = 8 * 1000
p(Pa) = 8000 Па

2. Рассчитаем объем водяного пара:
v = (nRT) / p
v = (1 * 8,314 * 323,15) / 8000
v ≈ 0,337 л

3. Определим абсолютную влажность воздуха:
V = v * (22,414 л/моль)
V = 0,337 * 22,414
V ≈ 7,549 г/м³

Таким образом, абсолютная влажность воздуха при температуре 50 °С и давлении водяного пара 8 кПа составляет примерно 7,549 г/м³.