1. Вопрос: Как определить абсолютную влажность воздуха при температуре +60℃, если известна относительная влажность?

1. Чтобы определить абсолютную влажность воздуха при температуре +60°C, когда известна относительная влажность, нужно использовать понятие "точка росы". Точка росы - это температура, при которой воздух достигает насыщения и начинает конденсироваться, образуя водяные капли.

Сначала необходимо найти парциальное давление водяного пара воздуха при данной температуре. Для этого существует формула Вильсона:

\[P_v = P \cdot \phi\]

где \(P_v\) - парциальное давление водяного пара, \(P\) - атмосферное давление (которое обычно принимается равным 101.3 кПа), а \(\phi\) - относительная влажность (в процентах). В данном случае, если известна относительная влажность, мы можем подставить \(P = 101.3\) и \(\phi\) в формулу, чтобы найти \(P_v\).

Следующий шаг - найти массу водяного пара в единице объема воздуха при данной температуре. Для этого используем уравнение идеального газа:

\[n = \frac{{P_v}}{{R \cdot T}}\]

где \(n\) - количество вещества водяного пара, \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, дж/(моль \cdot к)\)), а \(T\) - абсолютная температура (в данном случае \(T = 60 + 273.15 \, к\)).

Наконец, чтобы найти абсолютную влажность, мы делим массу водяного пара на единицу объема воздуха:

\[A = \frac{{m}}{{V}} = \frac{{M \cdot n}}{{V}}\]

где \(A\) - абсолютная влажность, \(m\) - масса водяного пара, \(M\) - молярная масса воды (\(0.018 \, кг/моль\)), а \(V\) - объем воздуха (обычно принимается равным \(1 \, м^3\)).

2. Чтобы определить относительную влажность воздуха при температуре +30°C, если в нем содержится 3 г водяного пара, нужно использовать аналогичные формулы, но в данном случае мы уже знаем массу водяного пара.

Сначала считаем количество вещества водяного пара:

\[n = \frac{{m}}{{M}}\]

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса водяного пара (в данном случае \(m = 3 \, г\)) и \(M\) - молярная масса воды.

Затем используем уравнение идеального газа, чтобы найти парциальное давление водяного пара:

\[P_v = n \cdot R \cdot T\]

где \(P_v\) - парциальное давление водяного пара, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная и \(T\) - абсолютная температура (в данном случае \(T = 30 + 273.15 \, к\)).

Наконец, чтобы найти относительную влажность, мы делим парциальное давление водяного пара насыщения на атмосферное давление:

\[\phi = \frac{{P_v}}{{P_{нас}}} \cdot 100\%\]

где \(\phi\) - относительная влажность, \(P_{нас}\) - парциальное давление насыщения водяного пара при данной температуре и \(P\) - атмосферное давление (в данном случае \(P = 101.3 \, кПа\)).

Надеюсь, это помогло объяснить процесс определения абсолютной влажности и относительной влажности воздуха. Если у вас возникнут еще вопросы или требуется дополнительное пояснение, пожалуйста, не стесняйтесь задать их.