В 5 $м^{3}$ воздуха содержится 80 г водяного пара. Определите абсолютную влажность воздуха. Является ли этот пар насыщенным при температуре 10 °С?

Для решения задачи нам нужно разобраться с понятиями абсолютной влажности, насыщенного пара и свойствами воздуха при определённых условиях, поскольку эти понятия являются ключевыми для её решения.

1. Абсолютная влажность воздуха

Абсолютная влажность воздуха $ \rho $ — это физическая величина, которая показывает, какое количество водяного пара фактически содержится в единице объёма воздуха. Она измеряется в $ \text{г/м}^3 $ или $ \text{кг/м}^3 $.

Формула для расчёта абсолютной влажности имеет вид:
$$ \rho = \frac{m}{V}, $$
где:
− $ \rho $ — абсолютная влажность, $ \text{г/м}^3 $ или $ \text{кг/м}^3 $,
− $ m $ — масса водяного пара, содержащегося в воздухе, $ \text{г} $ или $ \text{кг} $,
− $ V $ — объём воздуха, в котором содержится этот пар, $ \text{м}^3 $.

2. Насыщенный пар и его свойства

Насыщенный водяной пар — это состояние водяного пара, при котором количество испаряющихся молекул равно количеству конденсирующихся молекул. Иными словами, это пар, который находится в равновесии с жидкой водой при данной температуре.

В случае насыщенного пара существует максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при определённой температуре. Если пар становится насыщенным, то при дальнейшем добавлении водяного пара или снижении температуры начинается конденсация (образование капель воды).

Для температуры $ 10^\circ \text{С} $ известна максимальная плотность насыщенного водяного пара из таблиц (например, из справочных данных). Эта величина составляет приблизительно:
$$ \rho_{\text{нас}} = 9,4 \, \text{г/м}^3. $$

3. Решение задачи

Для решения задачи последовательно выполняются следующие шаги:
1. Рассчитать абсолютную влажность воздуха.
Используем формулу $ \rho = \frac{m}{V} $, где подставляем массу водяного пара ($ m = 80 \, \text{г} $) и объём воздуха ($ V = 5 \, \text{м}^3 $).

1. Сравнить полученное значение $ \rho $ с величиной $ \rho_{\text{нас}} $ для насыщенного пара при $ 10^\circ \text{С} $.
   • Если $ \rho \leq \rho_{\text{нас}} $, то пар ненасыщенный.
   • Если $ \rho > \rho_{\text{нас}} $, то пар насыщенный, а избыточный пар будет конденсироваться.

4. Итоговые выводы

Для окончательного ответа нужно провести расчёты и сделать вывод о том, является ли пар насыщенным при данных условиях.