Яким чином можна визначити відносну вологість повітря при 18 °С, якщо парціальний тиск водяної пари складає 1,24?

Для определения относительной влажности воздуха при заданной температуре и парциальном давлении водяного пара можно воспользоваться формулой Клапейрона. Формула Клапейрона связывает парциальное давление вещества с его молярной массой, универсальной газовой постоянной и температурой. В данном случае у нас известны температура и парциальное давление водяного пара.

Первым шагом необходимо найти молярную массу водяного пара. Молярная масса вещества - это масса одного моля вещества и выражается в г/моль. Для водяного пара молярная масса составляет приблизительно 18 г/моль.

Затем, воспользовавшись формулой Клапейрона, можно найти парциальное давление водяного пара в насыщенном состоянии (когда относительная влажность равна 100%). Формула Клапейрона имеет следующий вид:

\[ P = \frac{{nRT}}{{V}} \]

где:
P - парциальное давление вещества,
n - количество вещества (в молях),
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
T - температура (в Кельвинах),
V - объем газа (в м^3).

Так как у нас известна температура, парциальное давление и молярная масса водяного пара, необходимо найти количество вещества (n). Для этого воспользуемся следующей формулой:

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

где:
m - масса вещества (в граммах),
M - молярная масса вещества (в г/моль).

В данном случае, для нахождения количества вещества (n) мы знаем массу (m) как 1,24 г (так как парциальное давление равно 1,24) и молярную массу (M) водяного пара, которая составляет 18 г/моль.

Таким образом, можем найти количество вещества:

\[ n = \frac{{1,24}}{{18}} \approx 0,069 \ моль \]

Получив количество вещества, мы можем воспользоваться формулой Клапейрона для нахождения парциального давления водяного пара в насыщенном состоянии:

\[ P_{\text{насыщенное}} = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{{V}} \]

Здесь, объем газа (V) можно принять как постоянный и равный 22,4 л (объем одного моля идеального газа при стандартных условиях).

Подставляем известные значения:

\[ P_{\text{насыщенное}} = \frac{{0,069 \cdot 8,314 \cdot (273 + 18)}}{{22,4}} \approx 2,19 \ \text{атм} \]

Когда относительная влажность воздуха не равна 100%, парциальное давление водяного пара будет меньше.

Для определения относительной влажности (В), мы можем воспользоваться следующей формулой:

\[ В = \frac{{P_{\text{водяной пар}}}}{{P_{\text{насыщенное}}}} \cdot 100 \%

Подставляем известные значения:

\[ В = \frac{{1,24}}{{2,19}} \cdot 100 \% \approx 56,6 \% \]

Таким образом, относительная влажность воздуха при температуре 18 °С и парциальном давлении водяного пара 1,24 составляет примерно 56,6%.