Решим задачу строго так, как она поставлена, без пренебрежений по отношению к изменению плотности воздуха, в модели идеального газа, которая хорошо оправдывается именно при нормальных условиях в диапазоне комнатных температур, используя хорошо известные молярные: изобарную (
) среднюю теплоёмкость сухих компонент воздуха, равную
, и изобарную теплоёмкость пара, равную
, поскольку сухая компонента воздуха преимущественно двухатомная, а пар – трёхатомный.
Обозначим:
– количество вещества СУХИХ КОМПОНЕНТ ВОЗДУХА.
г/моль
и
– молярная масса, количество вещества, парциальная плотность ВОДЯНОГО ПАРА и относительная влажность.
– парциальная плотность НАСЫЩЕННОГО водяного пара.
Индексы [5] – соответствуют температуре
Индексы [8] – температуре
Безиндексные параметры относятся к смеси и конечной температуре, либо неизменны.
Для 1-ой порции воздуха можно записать:
Для второй:
Парциальную плотность пара можно найти непосредственно или через относительную влажность, а через двойное равенство можно выразить и количество вещества:
Запишем теперь уравнений теплового баланса для обеих порций воздуха через молярные изобарные теплоёмкости:
Перемножим это уравнение на
Подставим сюда
и
>>> продолжение на иллюстрациях >>>