Якої буде відносна вологість повітря, якщо 1 г води буде додано до столітрової посудини, яка заповнена повітрям

Для решения этой задачи нам понадобится знание формулы для расчета относительной влажности воздуха. Формула выглядит следующим образом:

\[ \text{Относная влажность (\%)} = \frac{\text{Количество водяного пара}}{\text{Максимальное количество водяного пара при заданной температуре}} \times 100\% \]

Для начала нам необходимо найти максимальное количество водяного пара при 15 градусах Цельсия. Для этого мы можем воспользоваться таблицами или уравнением Клапейрона.

Уравнение Клапейрона выглядит следующим образом:

\[ P_{\text{насыщения}} = P_0 \times e^\frac{{M \times g \times H}}{{R \times T}} \]

где:
\( P_{\text{насыщения}} \) - давление насыщения водяного пара при заданной температуре,
\( P_0 \) - стандартное атмосферное давление (101325 Па),
\( M \) - молярная масса воды (0.018 kg/mol),
\( g \) - ускорение свободного падения (9.8 м/с²),
\( H \) - высота над уровнем моря (принимаем равной 0 м),
\( R \) - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
\( T \) - температура в градусах Кельвина (преобразуем 15 °С в К: \( T = 15 + 273.15 \)).

Решим уравнение Клапейрона, чтобы найти \( P_{\text{насыщения}} \):

\[ P_{\text{насыщения}} = 101325 \times e^\frac{{0.018 \times 9.8 \times 0}}{{8.314 \times (15 + 273.15)}} \approx 1709.5 \, \text{Па} \]

Теперь мы можем рассчитать количество водяного пара, добавляемого к столитровой емкости:

\[ \text{Количество водяного пара (г)} = \text{Масса воды (г)} \times \left( \frac{\text{Относная влажность (\%)}}{100} \right) \]

Масса воды равна 1 грамму (по условию задачи), а относительная влажность составляет 30%.

\[ \text{Количество водяного пара (г)} = 1 \, \text{г} \times \left( \frac{30}{100} \right) = 0.3 \, \text{г} \]

Теперь мы можем рассчитать относительную влажность после добавления воды:

\[ \text{Относная влажность (\%)} = \frac{\text{Количество водяного пара после добавления}}{\text{Максимальное количество водяного пара при 15 °C}} \times 100\% \]

\[ \text{Относная влажность (\%)} = \frac{0.3 \, \text{г}}{1709.5 \, \text{Па}} \times 100\% \]

\[ \text{Относная влажность (\%)} \approx 0.018\% \]

Таким образом, относительная влажность после добавления 1 г воды составит примерно 0.018%.