21. Молекулярная физика - электродинамика: качественная задача: #215605

$1)$ Так как температура воздуха в комнате не изменилась, давление насыщенных паров воды при этой температуре $p_{\text{нас}}(T)$ остается неизменным.

$2)$ Обозначим через $p$ парциальное давление водяного пара в комнате. По условию работы увлажнителя парциальное давление увеличилось, то есть $p$ возросло.

$3)$ Относительная влажность определяетcя как $$\varphi=\dfrac{p}{p_{\text{нас}}(T)}$$ где $p$ — парциальное давление водяного пара, $p_{\text{нас}}(T)$ — давление насыщенных паров при абсолютной температуре $T.$ Поскольку $p$ увеличилось, а $p_{\text{нас}}(T)$ неизменно, из этого следует, что относительная влажность увеличилась.

$4)$ Плотность водяного пара можно получить из уравнения состояния идеального газа в виде $$\rho=\dfrac{pM}{RT}$$ где $M$ — молярная масса воды, $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — абсолютная температура. При неизменной $T$ и возраставшем $p$ величина $\rho$ увеличится пропорционально $p.$ Следовательно плотность водяных паров в комнате увеличилась.

Вывод: относительная влажность воздуха и плотность водяных паров в комнате увеличились.

Ответ: относительная влажность воздуха увеличилась; плотность водяных паров увеличилась.