ID: 00017043
После работы увлажнителя воздуха парциальное давление водяного пара в комнате возросло, при этом температура воздуха не изменилась. Как изменились относительная влажность воздуха и плотность водяных паров в комнате? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
Источник: Сборник Гиголо
Ключевое слово в условии — «температура не изменилась». От температуры зависит давление насыщенного пара $\rho_{\text{нп}}$ (то есть «потолок», сколько пара воздух способен удержать). Раз температура та же — потолок остался прежним. А относительная влажность это отношение того, сколько пара есть, к этому потолку.
$$\varphi=\frac{p_{\text{пара}}}{p_{\text{нп}}}\cdot 100\%.$$ Знаменатель $p_{\text{нп}}$ зависит только от температуры и потому не меняется. Числитель $p_{\text{пара}}$ по условию увеличился (увлажнитель добавил пара). Значит дробь растёт — относительная влажность увеличивается.
Пар подчиняется уравнению Менделеева–Клапейрона. Выразим плотность: $$\rho=\frac{p_{\text{пара}}\,\mu}{RT}.$$ Температура $T$ постоянна, $\mu$ и $R$ — постоянные. Значит плотность прямо пропорциональна давлению пара. Парциальное давление возросло — плотность водяных паров тоже увеличилась.
И относительная влажность воздуха, и плотность водяных паров в комнате увеличились.