Công thức tính độ ẩm tỉ đối và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Công thức tính độ ẩm tỉ đối và cách giải các dạng bài tập chi tiết nhất

I. Lý thuyết

1. Khái niệm

- Độ ẩm tỉ đối cho biết mức độ ẩm của không khí tức còn bao nhiêu phần trăm nữa thì hơi nước trong không khí sẽ đạt đến giá trị bão hòa.

- Độ ẩm tỉ đối f của không khí trong khí quyển là đại lượng đo bằng tỉ số phần trăm giữa độ ẩm tuyệt đối a và độ ẩm cực đại A của không khí ở cùng nhiệt độ.

2. Công thức

$f=\frac{a}{A}.100\%$

Trong đó

a: độ ẩm tuyệt đối (g/m³)

A: độ ẩm cực đại của không khí ở cùng nhiệt độ (g/m³)

f: độ ẩm tương đối (%)

3. Kiến thức mở rộng

- Từ công thức trên ta có thể tính:

+ Độ ẩm tuyệt đối a của không khí trong khí quyển là đại lượng đo bằng khối lượng hơi nước (tính ra gam) có trong 1 m³ không khí:

a = fA

+ Độ ẩm cực đại A của không khí ở một nhiệt độ nào đó là đại lượng có giá trị bằng khối lượng (tính ra gam) của hơi nước bão hòa chứa trong 1 m³ không khí ở nhiệt độ ấy:

$A=\frac{a}{f}$

- Áp suất của không khí được tạo nên từ áp suất của các khí khác nhau có trong không khí. Áp suất của riêng mỗi chất khí có trong không khí được gọi là áp suất riêng phần của khí đó.

+ Theo khí tượng học, độ ẩm tương đối f được tính gần đúng theo công thức:

$f\approx \frac{p}{p_{bh}}.100\%$

Trong đó:

p là áp suất riêng phần của hơi nước (mmHg)

p_bh: áp suất của hơi nước bão hòa trong không khí ở cùng 1 nhiệt độ (mmHg)

- Khối lượng hơi nước có trong phòng:

m = a.V = f.A.V

Trong đó: a là độ ẩm tuyệt đối (g/m³)

V là thể tích của phòng (m³).

f là độ ẩm tương đối (%)

- Ý nghĩa độ ẩm tỉ đối cho ta biết mức độ ẩm của không khí. Không khí càng ẩm thì độ ẩm tỉ đối của nó càng cao.

- Dụng cụ đo độ ẩm: các loại ẩm kế như ẩm kế tóc, ẩm kế khô – ướt, ẩm kế điểm sương...

- Ảnh hưởng của độ ẩm không khí:

+ Độ ẩm tỉ đối của không khí càng nhỏ, sự bay hơi qua lớp da càng nhanh, thân người càng dễ bị lạnh.

* Ở 30 ⁰C, con người vẫn cảm thấy dễ chịu khi độ ẩm tỉ đối bằng khoảng 25% và cảm thấy nóng bức khi vượt quá 80%.

* Ở 18 ⁰C, con người cảm thấy lạnh khi độ ẩm tỉ đối là 25% và cảm thấy mát mẻ khi độ ẩm tỉ đối vượt quá 60%.

+ Độ ẩm tỉ đối cao hơn 80% tạo điều kiện cho cây cối phát triển nhưng lại dễ làm ẩm mốc, hư hỏng các máy móc, dụng cụ...

+ Để chống ẩm người ta phải thực hiện nhiều biện pháp như dùng chất hút ẩm, sấy nóng, thông gió...

Chất hút ẩm chống ẩm mốc hiệu quả (dùng cho thực phẩm)

II. Bài tập vận dụng

Bài 1: Ở nhiệt độ 30⁰C, độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm cực đại của không khí lần lượt là 24,24 g/m³ và 30,3 g/m³. Độ ẩm tương đối của không khí khi đó là bao nhiêu?

Lời giải

- Độ ẩm tuyệt đối ở 30⁰C: a = 24,24g/m³

- Độ ẩm cực đại ở 30⁰C: A = 30,3g/m³

Độ ẩm tương đối trong không khí khi đó là:

$f=\frac{a}{A}.100\%=\frac{24,24}{30,3}.100\%=80\%$

Bài 2: Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 20⁰C và 30⁰C lần lượt là 17 g/m³ và 30 g/m³. Gọi a₁, f₁ là độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối của không khí ở 20⁰C; a₂, f₂ là độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối của không khí ở 30⁰C. Biết 3a₁ = 2a₂. Tỉ số f₂/f₁ bằng bao nhiêu?

Lời giải

Độ ẩm tương đối của không khí ở 20⁰C là: $f_1=\frac{a_1}{A_1}.100\%$

Độ ẩm tương đối của không khí ở 30⁰C là: $f_2=\frac{a_2}{A_2}.100\%$

Tỉ số $\frac{f_2}{f_1}=\frac{a_2}{a_1}.\frac{A_1}{A_2}=\frac{3}{2}.\frac{17}{30}=\frac{17}{20}$

Bài 3: Không khí ở 30°C có điểm sương là 25°C, độ ẩm tương đối của không khí có giá trị :

A. 75,9% B. 30,3% C. 23% D. Một đáp số khác.

Lời giải:

Độ ẩm tuyệt đối bằng độ ẩm cực đại ở điểm sương 25°C : 23g/m³.

Độ ẩm cực đại ở 30°C : A = 30,3 g/m³.

Độ ẩm tương đối : $f=\frac{a}{A}=\frac{23}{30,3}=0,759=75,9\%.$

Bài 4: Phòng có thể tích 50m³ không khí, trong phòng có độ ẩm tỉ đối là 60%. Nếu trong phòng có 150g nước bay hơi thì độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu? Cho biết nhiệt độ trong phòng là 25°C và khối lượng riêng của hơi nước bão hòa là 23g/m³.

Lời giải:

- Độ ẩm cực đại của không khí ở 25°C là A = 23g/m³.

- Độ ẩm tuyệt đối của không khí lúc đầu a₁ = f₁.A = 13,8g/m³.

- Khối lượng hơi nước trong không khí tăng thêm 150g nên độ ẩm tuyệt đối tăng thêm: $∆a=\frac{150}{50}=3g/m^3$

Vậy độ ẩm tỉ đối của không khí là: $f_2=\frac{a_1+∆a}{A}=73\%$