Номер 1, страница 234 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 6. Взаимные превращения жидкостей и газов. Параграф 6.8. Влажность воздуха - номер 1, страница 234.

Условие.

? Какие параметры характеризуют содержание водяного пара в воздухе? Дайте их определения.

Решение.

Содержание водяного пара в воздухе характеризуют несколько физических величин, называемых параметрами влажности воздуха. Основными из них являются абсолютная влажность, парциальное давление водяного пара, относительная влажность и точка росы.

Абсолютная влажность

Это физическая величина, равная массе водяного пара, содержащегося в единице объёма воздуха. Она показывает плотность водяного пара в воздухе. Абсолютную влажность ($ \rho_a $) определяют по формуле:

$ \rho_a = \frac{m_в}{V} $

где $ m_в $ — масса водяного пара в воздухе, а $ V $ — объём этого воздуха. Единицей измерения в системе СИ является килограмм на кубический метр ($ \text{кг/м}^3 $), но на практике часто используют грамм на кубический метр ($ \text{г/м}^3 $).

Ответ: Абсолютная влажность — это масса водяного пара, содержащегося в единице объёма воздуха.

Парциальное давление водяного пара

Это давление, которое производил бы водяной пар, если бы он один занимал весь объём, занимаемый воздухом, при той же температуре. Согласно закону Дальтона, общее давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара. Парциальное давление ($ p $) измеряется в паскалях ($ \text{Па} $) или миллиметрах ртутного столба ($ \text{мм рт. ст.} $). Давление, при котором пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется давлением насыщенного пара ($ p_н $). Оно зависит только от температуры.

Ответ: Парциальное давление водяного пара — это давление, которое создавал бы водяной пар, если бы он один занимал весь объём воздуха при той же температуре.

Относительная влажность

Это наиболее часто используемая характеристика влажности. Относительная влажность показывает, насколько воздух далёк от состояния насыщения водяным паром. Она определяется как отношение парциального давления водяного пара в воздухе к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах. Относительную влажность ($ \phi $) рассчитывают по формуле:

$ \phi = \frac{p}{p_н} \times 100\% $

где $ p $ — парциальное давление водяного пара в воздухе, а $ p_н $ — давление насыщенного пара при данной температуре. Относительная влажность также может быть выражена через абсолютную влажность:

$ \phi = \frac{\rho_a}{\rho_н} \times 100\% $

где $ \rho_a $ — абсолютная влажность, а $ \rho_н $ — плотность насыщенного водяного пара при той же температуре.

Ответ: Относительная влажность — это отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах.

Точка росы

Это температура ($ T_d $), до которой должен охладиться воздух при постоянном давлении, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. При температуре точки росы относительная влажность воздуха составляет 100%. Чем выше точка росы, тем больше влаги содержится в воздухе. Измеряется в градусах Цельсия ($ \text{°C} $) или Кельвинах ($ \text{K} $).

Ответ: Точка росы — это температура, до которой необходимо охладить воздух при постоянном давлении, чтобы содержащийся в нём пар стал насыщенным.