Абсолютная и относительная влажность Вес, или точнее масса, водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости.
Величина влагоемкости воздуха резко возрастает с увеличением его температуры. Отношение величины абсолютной влажности воздуха при данной температуре к величине его влагоемкости при той же температуре называется относительной влажностью воздуха.
Для определения температуры и относительной влажности воздуха пользуются специальным прибором — психрометром. Психрометр состоит из двух термометров. Шарик одного из них увлажняется с марлевого чехла, конец которого опущен в сосуд с водой. Другой термометр остается сухим и показывает температуру окружающего воздуха. Смоченный термометр показывает температуру более низкую, чем сухой, так как испарение влаги из марли требует определенного расхода тепла. Температура смоченного термометра носит название предела охлаждения. Разность между показаниями сухого и смоченного термометров называется психрометрической разностью.
Между величиной психрометрической разности и относительной влажностью воздуха имеется определенная зависимость. Чем больше психрометрическая разность при данной температуре воздуха, тем меньше относительная влажность воздуха и тем больше влаги может поглотить воздух. При разности равной нулю воздух насыщен водяным паром и дальнейшего испарения влаги в таком воздухе не происходит. Формулы Абсолютная влажность воздуха (f) — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1м3 воздуха: f = (масса содержащегося в воздухе водяного пара) /(объём влажного воздуха) Обычно используемая единица абсолютной влажности: (f) = г/м3
φ = (абсолютная влажность) /(максимальная влажность) Относительная влажность обычно выражается в процентах. Эти величины связаны между собой следующим отношением: φ = (f×100)/fmax
Температура t смеси горячей воды массой mг (температурой tг) и холодной воды массой mх (температурой tх) определяется как среднее арифметическое взешенное: t = (cх*mх*tх + cг*mг*tг) / (cх*mх + cг*mг)
Считаем, что удельные теплоёмкости cх и cг равны, тогда они сократятся: t = (mх*tх + mг*tг) / (mх + mг) t*(mх + mг) = mх*tх + mг*tг
Масса холодной воды mх – это общая масса воды m минус масса горячей воды mг: mх = m - mг Тогда: t*((m - mг) + mг) = (m - mг)*tх + mг*tг t*m = m*tх - mг*tх + mг*tг t*m - tх*m = mг*(tг - tх) mг = m*(t - tх) / (tг - tх) mг = 350 кг * (36 °C - 6 °C) / (76 °C - 6 °C) mг = 350 кг * 30 °C / 70 °C mг = 150 кг
Помним, что mх = m - mг, тогда: mх = 350 кг - 150 кг mх = 200 кг
Вес, или точнее масса, водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости.
Величина влагоемкости воздуха резко возрастает с увеличением его температуры. Отношение величины абсолютной влажности воздуха при данной температуре к величине его влагоемкости при той же температуре называется относительной влажностью воздуха.
Для определения температуры и относительной влажности воздуха пользуются специальным прибором — психрометром. Психрометр состоит из двух термометров. Шарик одного из них увлажняется с марлевого чехла, конец которого опущен в сосуд с водой. Другой термометр остается сухим и показывает температуру окружающего воздуха. Смоченный термометр показывает температуру более низкую, чем сухой, так как испарение влаги из марли требует определенного расхода тепла. Температура смоченного термометра носит название предела охлаждения. Разность между показаниями сухого и смоченного термометров называется психрометрической разностью.
Между величиной психрометрической разности и относительной влажностью воздуха имеется определенная зависимость. Чем больше психрометрическая разность при данной температуре воздуха, тем меньше относительная влажность воздуха и тем больше влаги может поглотить воздух. При разности равной нулю воздух насыщен водяным паром и дальнейшего испарения влаги в таком воздухе не происходит.
Формулы
Абсолютная влажность воздуха (f) — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1м3 воздуха:
f = (масса содержащегося в воздухе водяного пара) /(объём влажного воздуха)
Обычно используемая единица абсолютной влажности: (f) = г/м3
φ = (абсолютная влажность) /(максимальная влажность)
Относительная влажность обычно выражается в процентах. Эти величины связаны между собой следующим отношением:
φ = (f×100)/fmax
t = (cх*mх*tх + cг*mг*tг) / (cх*mх + cг*mг)
Считаем, что удельные теплоёмкости cх и cг равны, тогда они сократятся:
t = (mх*tх + mг*tг) / (mх + mг)
t*(mх + mг) = mх*tх + mг*tг
Масса холодной воды mх – это общая масса воды m минус масса горячей воды mг:
mх = m - mг
Тогда:
t*((m - mг) + mг) = (m - mг)*tх + mг*tг
t*m = m*tх - mг*tх + mг*tг
t*m - tх*m = mг*(tг - tх)
mг = m*(t - tх) / (tг - tх)
mг = 350 кг * (36 °C - 6 °C) / (76 °C - 6 °C)
mг = 350 кг * 30 °C / 70 °C
mг = 150 кг
Помним, что mх = m - mг, тогда:
mх = 350 кг - 150 кг
mх = 200 кг
ответ: 200 кг холодной и 150 кг горячей воды.