Для решения этой задачи нам понадобится формула насыщенного пара воды в воздухе при данной температуре. По данным, относительная влажность равна 40%, значит, воздух содержит 40% от максимально возможного количества водяного пара при данной температуре.
Сначала найдем насыщенное давление водяного пара при температуре 20°C. Для этого мы можем воспользоваться таблицей или специальной формулой, например, формулой Антуана. Для температуры 20°C давление водяного пара составляет примерно 2.338 кПа.
Теперь найдем давление водяного пара воздуха в комнате, воспользовавшись формулой:
P = Pнас * f,
где P - давление водяного пара воздуха в комнате, Pнас - насыщенное давление водяного пара при температуре воздуха, f - относительная влажность воздуха.
P = 2.338 * 0.4 = 0.9352 кПа.
По уравнению состояния идеального газа, можно найти количество вещества водяного пара:
n = PV / RT,
где n - количество вещества водяного пара, P - давление водяного пара, V - объем комнаты, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.
Переведем температуру в абсолютные единицы:
t в К = t в °C + 273 = 20 + 273 = 293 K.
Теперь можем подставить значения в формулу:
n = 0.9352 60 / (8.314 293) = 0.225 моль.
Наконец, найдем массу водяного пара:
m = n * M,
где m - масса водяного пара, M - молярная масса воды.
M = 18 г/моль (молярная масса воды).
m = 0.225 * 18 = 4.05 г.
Таким образом, масса водяного пара в комнате объемом 60 м³ при температуре 20°C и относительной влажности 40% составляет 4.05 г.
Для решения этой задачи нам понадобится формула насыщенного пара воды в воздухе при данной температуре. По данным, относительная влажность равна 40%, значит, воздух содержит 40% от максимально возможного количества водяного пара при данной температуре.
Сначала найдем насыщенное давление водяного пара при температуре 20°C. Для этого мы можем воспользоваться таблицей или специальной формулой, например, формулой Антуана. Для температуры 20°C давление водяного пара составляет примерно 2.338 кПа.
Теперь найдем давление водяного пара воздуха в комнате, воспользовавшись формулой:
P = Pнас * f,
где P - давление водяного пара воздуха в комнате,
Pнас - насыщенное давление водяного пара при температуре воздуха,
f - относительная влажность воздуха.
P = 2.338 * 0.4 = 0.9352 кПа.
По уравнению состояния идеального газа, можно найти количество вещества водяного пара:
n = PV / RT,
где n - количество вещества водяного пара,
P - давление водяного пара,
V - объем комнаты,
R - универсальная газовая постоянная,
T - абсолютная температура.
Переведем температуру в абсолютные единицы:
t в К = t в °C + 273 = 20 + 273 = 293 K.
Теперь можем подставить значения в формулу:
n = 0.9352 60 / (8.314 293) = 0.225 моль.
Наконец, найдем массу водяного пара:
m = n * M,
где m - масса водяного пара,
M - молярная масса воды.
M = 18 г/моль (молярная масса воды).
m = 0.225 * 18 = 4.05 г.
Таким образом, масса водяного пара в комнате объемом 60 м³ при температуре 20°C и относительной влажности 40% составляет 4.05 г.