2017-06-30
В сосуде объемом $V = 1 м^{3}$ при температуре $t = 20^{ \circ} С$ находится воздух с относительной влажностью $\phi = 30 %$. Определите относительную влажность после добавления в сосуд и полного испарения $m = 5 г$ воды. Температура поддерживается постоянной. Давление насыщенных паров воды при $20^{ \circ} С$ равно $p_{нп} = 2,3 \cdot 10^{3} Па$. Молярная масса воды $\mu = 18 г/моль$.
Решение:
Из определения относительной влажности воздуха находим первоначальное давление паров воды:
$p_{0} = p_{нп} \cdot \phi / 100 %$.
Первоначальную массу $m_{0}$ паров воды можно определить из уравнения состояния идеального газа:
$m_{0} = \frac{p_{0} \cdot \mu V}{RT}$.
Количество воды, содержащейся в воздухе, после добавления новой порции станет равным $m_{0} + m$, а парциальное давление паров
$p = \frac{(m + m_{0})}{ \mu} \frac{RT}{V} = p_{0} + \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{V}$.
Влажность воздуха $\phi_{кон}$ будет равна
$\phi_{кон} = \phi + \frac{m}{ \mu} \frac{RT}{Vp_{нп}} \cdot 100% \approx 59%$.