Два сосуда объемами 10л и 40л, соединенные трубкой с краном, содержат влажный воздух при комнатной температуре. Относительная влажность в сосудах равна соответственно 60% и 20%. Если кран открыть, то какой будет относительная влажность воздуха в сосудах после установления теплового равновесия, считая температуру постоянной?
Решение
Относительная влажность воздуха в первом сосуде до открытия крана: φ1=ρнρ1 Плотность водяного пара в первом сосуде: ρ1=V1m1 Объединяя выражения, получим: φ1=ρнV1m1⇒m1=φ1ρнV1(1) Аналогично для водяного пара во втором сосуде: φ2=ρнV2m2⇒m2=φ2ρнV2(2) Плотность водяного пара после соединения двух сосудов: ρкон=V1+V2m1+m2 Относительная влажность воздуха в этом случае: φ3=ρнρкон=ρнV1+V2m1+m2(3) Подставим (1) и (2) в (3): φ3=(V1+V2)ρнφ1ρнV1+φ2ρнV2=ρн(V1+V2)ρн(φ1V1+φ2V2) Таким образом: φ3=V1+V2φ1V1+φ2V2=10л+40л0,6⋅10л+0,2⋅40л=0,28=28% Ответ: 28