Яке значення має відносна вологість повітря, якщо у 20 л повітря, що має температуру 20 °C, міститься 0,2 г водяної

Щоб відповісти на це питання, нам потрібно знати деякі поняття з фізики і хімії. Відносна вологість повітря - це відношення кількості водяної пари, яка фактично міститься у повітрі, до максимально можливої кількості водяної пари при цій самій температурі.

У нашому випадку ми знаємо, що у 20 л повітря міститься 0,2 г водяної пари. Ми повинні знайти відносну вологість повітря.

Крок 1: Знайдемо максимально можливу кількість водяної пари в 20 л повітря при температурі 20 °C. Для цього ми можемо скористатися законом Гей-Люссака, який стверджує, що об"єм газу прямо пропорційний кількості речовини за постійного тиску і температури.

Кількість речовини (в молях) можна обчислити за допомогою формули:

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

де \( m \) - маса речовини (у грамах), \( M \) - молярна маса речовини.

Молярна маса водню (H₂) - 2 г/моль, а молярна маса кисню (O₂) - 32 г/моль. Оскільки водяна пара (H₂O) складається з двох атомів водню та одного атома кисню, її молярна маса буде 18 г/моль.

Тому максимальна кількість водяної пари \( n \) може бути обчислена таким чином:

\[ n = \frac{0,2 г}{18 г/моль} \approx 0,0111 моль \]

Крок 2: Знайдемо максимальний об"єм водяної пари в 20 л повітря. Тут нам знадобиться ідеальний газовий закон:

\[ V = n \cdot V_m \]

де \( V \) - об"єм газу, \( n \) - кількість речовини (у молях), а \( V_m \) - молярний об"єм (за стандартних умов - 22,4 л/моль).

Максимальний об"єм водяної пари \( V \) дорівнює:

\[ V = 0,0111 моль \cdot 22,4 л/моль \approx 0,25 л \]

Отже, максимально можлива кількість водяної пари в 20 л повітря при 20 °C становить 0,25 л.

Крок 3: Знайдемо відносну вологість повітря. Для цього необхідно розрахувати відношення фактичної кількості водяної пари до максимально можливої кількості водяної пари при цій самій температурі:

\[ Відносна\ вологість = \frac{0,2 л}{0,25 л} \approx 0,8 \]

Тобто, відносна вологість повітря становить 0,8 або 80%.

Отже, відповідь: Відносна вологість повітря при температурі 20 °C, якщо у 20 л повітря міститься 0,2 г водяної пари, становить близько 80%.