Как зависит относительная влажность от температуры

Рассмотрим, как изменяются при повышении температуры числитель и знаменатель в формуле (1), определяющей относительную влажность воздуха.

В числителе стоит давление ненасыщенного водяного пара. Оно прямо пропорционально абсолютной температуре (напомним, что водяной пар хорошо описывается уравнением состояния идеального газа).

4. На сколько процентов увеличивается давление ненасыщенного пара при увеличении температуры от 0 °С до 40 °С?

А теперь посмотрим, как изменяется при этом давление насыщенного пара, стоящее в знаменателе.

5. Во сколько раз увеличивается давление насыщенного пара при увеличении температуры 0 °С до 40 °С?

Результаты выполнения этих заданий показывают, что при повышении температуры давление насыщенного пара возрастает намного быстрее, чем давление ненасыщенного пара. Следовательно, определяемая формулой (1) относительная влажность воздуха быстро уменьшается с ростом температуры. Соответственно при понижении температуры относительная влажность увеличивается. Ниже мы рассмотрим это подробнее.

При выполнении следующего задания вам поможет уравнение состояния идеального газа и приведённая выше таблица.

6. При 20 °С относительная влажность воздуха была равна 100 %. Температура воздуха увеличилась до 40 °С, а масса водяного пара осталась неизменной.

а) Каким было начальное давление водяного пара?

б) Каким стало конечное давление водяного пара?

в) Чему равно давление насыщенного пара при 40 °С?

г) Чему равна относительная влажность воздуха в конечном состоянии?

д) Как будет этот воздух восприниматься человеком: как сухой или как влажный?

7. В сырой осенний день температура на улице 0 °С. В комнате температура 20 °С, относительная влажность 50 %.

а) Где больше парциальное давление водяного пара: в комнате или на улице?

б) В какую сторону будет идти водяной пар, если открыть форточку, — в комнату или из комнаты?

в) Какой стала бы относительная влажность в комнате, если бы парциальное давление водяного пара в комнате стало равным парциальному давлению водяного пара снаружи?

8. Влажные предметы обычно тяжелее сухих: так, промокшее платье тяжелее сухого, а сырые дрова тяжелее сухих. Объясняется это тем, что к собственному весу тела добавляется ещё и вес содержащейся в нём влаги. А с воздухом дело обстоит наоборот: влажный воздух легче сухого! Как это объяснить?