Яка відносна вологість повітря в кімнаті об ємом 30 м3 при температурі 20 оС, якщо міститься 180 г води? Густина

Для решения данной задачи вам понадобятся известные формулы, а именно формула для расчета относительной влажности воздуха:

\( h = \frac{{m_{\text{пара}}}}{{m_{\text{насыщ}}}} \times 100\% \),

где:
- \( h \) - относительная влажность,
- \( m_{\text{пара}} \) - масса водяных паров в кубическом метре воздуха,
- \( m_{\text{насыщ}} \) - масса водяных паров, необходимая для насыщения воздуха при данной температуре.

Также у нас есть данная информация:
- объем комнаты \( V = 30 \, \text{м}^3 \),
- масса воды \( m = 180 \, \text{г} \),
- густина водяных паров при температуре 20 °C равна \( \rho = 17.3 \, \text{г/м}^3 \).

В первую очередь, нам необходимо определить массу водяных паров, содержащихся в комнате. Для этого воспользуемся следующей формулой:

\( m_{\text{пара}} = \rho \times V \).

Подставляя известные значения, получим:

\( m_{\text{пара}} = 17.3 \, \text{г/м}^3 \times 30 \, \text{м}^3 = 519 \, \text{г} \).

Теперь, используя найденную массу водяных паров и массу, необходимую для насыщения воздуха при данной температуре, мы можем рассчитать относительную влажность:

\( h = \frac{{m_{\text{пара}}}}{{m_{\text{насыщ}}}} \times 100\% \).

Так как нам дана только масса воды, нам нужно ее преобразовать в массу водяных паров. Масса воды и масса водяных паров связаны через молярные массы и молярные соотношения воды и водяных паров.

Молярная масса воды \( M_{\text{воды}} = 18 \, \text{г/моль} \).
Молярная масса водяных паров \( M_{\text{паров}} = 18 \, \text{г/моль} \).

Тогда мы можем найти:
\( m_{\text{воды}} = \frac{{m_{\text{вода}}}}{{M_{\text{воды}}}} \) - количество вещества воды,
\( m_{\text{паро}} = \frac{{m_{\text{паров}}}}{{M_{\text{паров}}}} \) - количество вещества пара.

Уравнение Вольта-Томсона: \( m_{\text{воды}} = m_{\text{паро}} \),

Подставляем значения:
\( \frac{{m_{\text{вода}}}}{{18}} = \frac{{m_{\text{паро}}}}{{18}} \).

Теперь можем перейти к расчету массы водяных паров:
\( m_{\text{паров}} = m_{\text{вода}} \).

Подставляем значения:
\( m_{\text{паров}} = 180 \, \text{г} \).

Используя все найденные значения, мы можем определить относительную влажность:

\( h = \frac{{m_{\text{пара}}}}{{m_{\text{насыщ}}}} \times 100\% \).

\( h = \frac{{519 \, \text{г}}}{180 \, \text{г}} \times 100\% \).

\( h = 288.33\% \).

Таким образом, относительная влажность воздуха в комнате равна примерно 288.33%.