1. Определите плотность сухого воздуха при атмосферном давлении 970 гПа и температуре –73,2 °С. 2. Какова будет

1. Для решения задачи по определению плотности сухого воздуха при заданных условиях нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа. Для нахождения плотности воздуха можно использовать следующую формулу: \(\rho = \frac{P}{R \cdot T}\), где \(\rho\) - плотность воздуха, \(P\) - атмосферное давление, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура воздуха в Кельвинах.

Для начала, нужно привести температуру из градусов Цельсия в Кельвины: \(T = -73,2 + 273,15 = 199,95 \, \text{K}\).

Подставляем значения в формулу: \(\rho = \frac{970 \cdot 10^2}{8,314 \cdot 199,95} \approx 1,185 \, \text{kg/м}^3\).

Таким образом, плотность сухого воздуха при атмосферном давлении 970 гПа и температуре -73,2 °С составляет около 1,185 кг/м³.

2. Чтобы найти плотность воздуха при заданных условиях, нам понадобится информация о парциальном давлении водяного пара. Формула для определения плотности воздуха в данном случае будет выглядеть следующим образом: \(\rho = \frac{P - P_v}{R \cdot T}\), где \(\rho\) - плотность воздуха, \(P\) - атмосферное давление, \(P_v\) - парциальное давление водяного пара, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура воздуха в Кельвинах.

Преобразуем данные в СИ: \(T = 300 \, \text{K}\), \(P = 1000 \cdot 10^2 \, \text{Па}\), \(P_v = 10,3 \cdot 10^2 \, \text{Па}\).

Подставляем значения в формулу: \(\rho = \frac{(1000 - 10,3) \cdot 10^2}{8,314 \cdot 300}\).

Вычисляем: \(\rho \approx 1,164 \, \text{кг/м}^3\).

Таким образом, плотность воздуха при температуре 300 К, атмосферном давлении 1000 гПа и парциальном давлении водяного пара 10,3 гПа составляет около 1,164 кг/м³.

3. Для определения виртуальной температуры, можно воспользоваться формулой: \(T_v = \frac{T}{1 - \frac{r}{100}}\), где \(T_v\) - виртуальная температура, \(T\) - температура воздуха в Кельвинах, \(r\) - относительная влажность в процентах.

Преобразуем данные в СИ: \(T = 250 \, \text{K}\), \(P = 900 \cdot 10^2 \, \text{Па}\), \(r = 50\).

Подставляем значения в формулу: \(T_v = \frac{250}{1 - \frac{50}{100}}\).

Вычисляем: \(T_v = 500 \, \text{K}\).

Таким образом, виртуальная температура при атмосферном давлении 900 гПа, температуре воздуха 250 К и относительной влажности 50% составляет 500 К.

4. Для определения виртуальной температуры воздуха необходимо знать отношение дефицита насыщения к парциальному давлению водяного пара. Формула для вычисления виртуальной температуры выглядит следующим образом: \(T_v = \frac{T}{1 - \frac{d}{P_v}}\), где \(T_v\) - виртуальная температура, \(T\) - температура воздуха в Кельвинах, \(d\) - дефицит насыщения, \(P_v\) - парциальное давление водяного пара.

Преобразуем данные в СИ: \(T = 262 \, \text{K}\), \(P = 7,2 \cdot 10^4 \, \text{Па}\), \(d = 33 \, \text{Па}\).

Подставляем значения в формулу: \(T_v = \frac{262}{1 - \frac{33}{7,2 \cdot 10^4}}\).

Вычисляем: \(T_v \approx 262,038 \, \text{K}\).

Таким образом, виртуальная температура воздуха при заданных условиях составляет около 262,038 К.

5. Чтобы определить температуру, которую должен иметь сухой воздух, недостаточно предоставленной информации. Для вычисления температуры воздуха необходимо знать другие параметры, такие как атмосферное давление, парциальное давление водяного пара или дефицит насыщения. Поэтому, без указания этих данных, невозможно определить требуемую температуру сухого воздуха.