Содержание курса

Почвоведение: системный подход

Задача № 28

Найти отношение массы 1 м сухого воздуха к массе 1 м воздуха, влажность которого равна 70 %. Температуры в обоих случаях одинаковы и равны 20 °С, давления газов также одинаковы и равны 10 Па. Давление насыщенного пара при этой температуре 2 330 Па.

Решение

Влажный воздух состоит из двух компонент – сухого воздуха и водяного пара. Поэтому отношение масс можно записать в виде:

.

Для каждой из масс можно записать по уравнениям состояния идеального газа:

.

Следует обратить особое внимание на последнее уравнение. Давление влажного воздуха обусловлено во втором случае суммарным давлением сухого воздуха и водяного пара и в сумме эти давления по прежнему должны быть равны атмосферному давлению . Именно поэтому давление сухого воздуха во втором случае равно

После подстановки выражений для масс в отношение все множители  сокращаются. Остаётся:

.

Раскрываем скобку в знаменателе, делим числитель и знаменатель дроби на :

.

Нормальное атмосферное давление  значительно превосходит парциальное давление водяного пара , поэтому знаменатель полученной дроби будет меньше числителя и вся дробь будет больше единицы. Не подставляя числовые значения, можно сделать вывод о том, что сухой воздух оказывается тяжелее влажного при любых значениях температуры и давления. 

Получим числовой ответ в данной задаче:

.

Следующая страница: 6. Электростатика
Предыдущая страница: Задача № 27