Какова масса влажного воздуха объемом 1 м3 при температуре 36oС и давлении 1013 гПа, если его относительная влажность

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета массы влажного воздуха.

Масса влажного воздуха вычисляется как сумма массы сухого воздуха и массы водяного пара, который содержится в данном объеме воздуха.

Для начала найдем массу сухого воздуха в данном объеме. Масса сухого воздуха рассчитывается по уравнению состояния воздуха:

\[ P = \rho R T \]

где:
- \( P \) - давление воздуха,
- \( \rho \) - плотность воздуха,
- \( R \) - универсальная газовая постоянная,
- \( T \) - температура воздуха.

В данной задаче известны значения давления и температуры, поэтому мы можем рассчитать плотность воздуха следующим образом:

\[ \rho = \frac{P}{R T} \]

Давление насыщенного пара при данной температуре составляет 5,945 кПа, но нам известна относительная влажность, поэтому мы должны найти давление водяного пара воздуха:

\[ P_v = \text{Относительная влажность} \times P_{\text{насыщенного пара}} \]

\[ P_v = 0,80 \times 5,945 = 4,756 \, \text{кПа} \]

Теперь мы можем рассчитать массу водяного пара в данном объеме воздуха, используя уравнение состояния водяного пара:

\[ P_v = \rho_v R_v T \]

где:
- \( P_v \) - давление водяного пара,
- \( \rho_v \) - плотность водяного пара,
- \( R_v \) - универсальная газовая постоянная водяного пара.

Массу водяного пара мы можем рассчитать следующим образом:

\[ \rho_v = \frac{P_v}{R_v T} \]

Таким образом, мы можем рассчитать массу водяного пара:

\[ m_v = \rho_v V \]

где:
- \( m_v \) - масса водяного пара,
- \( V \) - объем воздуха.

Теперь нам нужно найти массу сухого воздуха. Для этого мы вычтем массу водяного пара из общей массы влажного воздуха:

\[ m_{\text{сухого воздуха}} = m - m_v \]

где:
- \( m_{\text{сухого воздуха}} \) - масса сухого воздуха,
- \( m \) - масса влажного воздуха.

Итак, давайте рассчитаем все значения и найдем массу влажного воздуха.

Подставим значения в формулу для вычисления плотности воздуха:

\[ \rho = \frac{P}{R T} = \frac{1013}{287 \cdot (36 + 273)} \]

\[ \rho = 1,164 \, \text{кг/м}^3 \]

Теперь рассчитаем давление водяного пара:

\[ P_v = 0,80 \times 5,945 = 4,756 \, \text{кПа} \]

Далее найдем плотность водяного пара:

\[ \rho_v = \frac{P_v}{R_v T} = \frac{4,756}{461 \cdot (36 + 273)} \]

\[ \rho_v \approx 0,011 \, \text{кг/м}^3 \]

Теперь можем рассчитать массу водяного пара:

\[ m_v = \rho_v V = 0,011 \times 1 = 0,011 \, \text{кг} \]

И последним шагом рассчитаем массу сухого воздуха:

\[ m_{\text{сухого воздуха}} = m - m_v = \rho V - m_v \]

\[ m_{\text{сухого воздуха}} = 1,164 \times 1 - 0,011 \approx 1,153 \, \text{кг} \]

Таким образом, масса влажного воздуха объемом 1 м³ при указанных условиях равна примерно 1,153 кг.