В каждом кубическом метре воздуха вечером при температуре 14 °С содержалось 10,8 г водяных. Выпала ли роса ночью, когда температура воздуха понизилась до 10 °С? Плотность насыщенного пара воды при 14 °С равна 12,1 г/м³, при 10 °С – 9,4 г/м³. Объясните свой ответ с точки зрения физики.

Анализ:

• Вечером в 1 м³ воздуха было 10,8 г водяного пара при 14 °С.
• Давая плотность насыщенного пара при 14 °С составляет 12,1 г/м³.
• Давая плотность насыщенного пара при 10 °С составляет 9,4 г/м³.

Решение:

• Вечером (при 14 °С) в воздухе содержалось 10,8 г/м³ водяного пара. Это меньше, чем плотность насыщенного пара при той же температуре (12,1 г/м³). Следовательно, воздух не был насыщен водяным паром, и роса не могла выпасть в виде конденсата из имеющегося пара.
• Ночью температура понизилась до 10 °С. Плотность насыщенного пара при 10 °С составляет 9,4 г/м³.
• Будучи содержание водяного пара в воздухе (10,8 г/м³) больше, чем максимально возможное при 10 °С (9,4 г/м³), произойдет конденсация избыточного водяного пара.
• Видимом вудится роса.

Объяснение с точки зрения физики:

• Водяной пар в воздух может в каждой температуре находиться до определенной максимальной количества в виде насыщенного пара.
• Данная величина называется плотностью насыщенного пара.
• При понижении температуры плотность насыщенного пара уменьшается.
• Если имеющееся в воздух количество водяного пара превышает плотность насыщенного пара при данной температуре, то происходит конденсация избытка водяного пара в жидкое состояние — воду.
• Роса является видом конденсации водяного пара на поверхности предметов, охлажденных ниже температуры кипения воздух.

Ответ: Да, выпала роса.