Độ ẩm của không khí: Kiến thức cần thiết cho cuộc sống

Chào mừng bạn đến với vatly.edu.vn – nơi chia sẻ kiến thức vật lý sâu rộng và thú vị. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau khám phá một khái niệm quen thuộc nhưng đầy ẩn số trong cuộc sống hàng ngày – Độ ẩm của không khí.

Độ ẩm không chỉ ảnh hưởng đến thời tiết, khí hậu, mà còn có vai trò quan trọng trong sức khỏe và cuộc sống của chúng ta. Hãy cùng yeuvatly.edu.vn đi sâu vào tìm hiểu về độ ẩm, cách đo lường và ứng dụng của nó trong thực tiễn.

Khái niệm về độ ẩm không khí

Để phân tích chi tiết về khái niệm độ ẩm trong không khí, chúng ta cần hiểu rõ về ba khái niệm cơ bản: độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, và độ ẩm tỉ đối. Mỗi khái niệm này đều đóng một vai trò quan trọng trong việc hiểu biết về cách thức hơi nước tồn tại và ảnh hưởng đến môi trường không khí xung quanh chúng ta.

Độ ẩm tuyệt đối

Định nghĩa: Khối lượng hơi nước (tính ra gam) chứa trong 1m3 không khí.

Ký hiệu: a (g/m3)

Đặc điểm:

• Thể hiện lượng hơi nước thực tế có trong 1m3 không khí.
• Không phụ thuộc vào nhiệt độ.
• Tăng theo lượng hơi nước trong không khí.

Độ ẩm cực đại

Định nghĩa: Độ ẩm tuyệt đối của không khí chứa hơi nước bão hòa.

Ký hiệu: A (g/m3)

Đặc điểm:

• Thể hiện lượng hơi nước tối đa mà 1m3 không khí có thể chứa ở một nhiệt độ nhất định.
• Tăng theo nhiệt độ.
• Khi độ ẩm tuyệt đối bằng độ ẩm cực đại, không khí ở trạng thái bão hòa.

Độ ẩm tỉ đối

Độ ẩm tương đối trong không khí được xác định như là tỷ lệ phần trăm giữa độ ẩm hiện tại so với mức độ ẩm tối đa mà không khí có thể chứa ở cùng một nhiệt độ:

Cũng có thể ước lượng nó bằng cách sử dụng tỷ lệ phần trăm của áp suất hơi nước thực tế so với áp suất hơi nước bão hòa, tại cùng một nhiệt độ không khí: 

Ký hiệu: f (%)

Đặc điểm:

• Thể hiện mức độ ẩm của không khí so với khả năng chứa hơi nước tối đa.
• Không phụ thuộc vào lượng hơi nước trong không khí.
• Chỉ thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.
• f = 100% => không khí bão hòa.
• f < 100% => không khí chưa bão hòa.

Ảnh hưởng của độ ẩm không khí

• Ảnh hưởng đến sự bay hơi: Độ ẩm không khí càng cao, tốc độ bay hơi càng chậm. Khi độ ẩm không khí đạt đến điểm bão hòa (100%), sự bay hơi sẽ ngừng.
• Ảnh hưởng đến sự ngưng tụ: Khi hơi nước trong không khí gặp môi trường lạnh hơn, nó sẽ ngưng tụ thành sương, mây, mưa hoặc tuyết. Độ ẩm không khí càng cao, lượng nước ngưng tụ càng nhiều. 
• Ảnh hưởng đến quá trình dẫn nhiệt: Không khí ẩm dẫn nhiệt tốt hơn không khí khô. Do đó, trong môi trường ẩm ướt, con người sẽ cảm thấy nóng hơn so với môi trường khô ráo.
• Ảnh hưởng đến sự ăn mòn kim loại: Độ ẩm không khí cao sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ăn mòn kim loại. Do đó, cần bảo quản kim loại ở nơi khô ráo để tránh bị ăn mòn.
• Ảnh hưởng đến sự nở vì nhiệt: Chất rắn và lỏng nở ra khi gặp nhiệt độ cao. Tốc độ nở vì nhiệt của các chất sẽ tăng lên khi độ ẩm không khí tăng.

Sơ đồ tư duy về độ ẩm của không khí

Bài tập ứng về độ ẩm không khí 

Câu 1: Ở nhiệt độ 20°C, độ ẩm tuyệt đối của không khí là 10,7 g/m³. Độ ẩm tỉ đối của không khí là:

A. 60%

B. 70%

C. 80%

D. 90%

Đáp án: A

Câu 2: Không khí trong một căn phòng có nhiệt độ 20°C, độ ẩm tỉ đối là 80%. Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 20°C là 17,3 g/m³. Khối lượng hơi nước có trong 1 m³ không khí của căn phòng là:

A. 13,84 g

B. 14,64 g

C. 15,44 g

D. 16,24 g

Đáp án: A

Câu 3: Một căn phòng có thể tích 40 m³. Lúc đầu không khí trong phòng có độ ẩm 40%. Người ta cho nước bay hơi để tăng độ ẩm trong phòng lên tới 60%. Coi nhiệt độ bằng 20°C và không đổi, khối lượng riêng của hơi nước bão hòa ở 20°C là 17,3 g/m³. Khối lượng nước đã bay hơi là:

A. 138,4g

B. 148,3g

C. 183,4g

D. 138,4kg

Đáp án: A

Câu 4: Đâu là công thức tính độ ẩm tỉ đối?

A. f = a/A.

B. f = a/p.

C. f = A/a.

D. f = p/A.

Đáp án: A. 

Câu 5: Ở 20°C, độ ẩm tuyệt đối của không khí là 10 g/m3. Độ ẩm tỉ đối của không khí là bao nhiêu? Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 20°C là 17,3 g/m3.

A. 58%.

B. 62%.

C. 65%.

D. 68%.

Đáp án: B. 

Câu 6: Khi nào không khí đạt trạng thái bão hòa hơi nước?

A. Khi độ ẩm tuyệt đối của không khí đạt giá trị lớn nhất.

B. Khi độ ẩm tỉ đối của không khí đạt giá trị 100%.

C. Khi nhiệt độ của không khí giảm xuống.

D. Khi áp suất của không khí tăng lên.

Đáp án: B. 

Câu 7: Khi nhiệt độ không khí tăng, độ ẩm tỉ đối của không khí sẽ:

A. Tăng.

B. Giảm.

C. Không thay đổi.

D. Có thể tăng hoặc giảm.

Đáp án: B. 

Câu 8: Hơi nước trong không khí có vai trò gì?

A. Duy trì sự sống cho các sinh vật.

B. Góp phần điều hòa khí hậu.

C. Làm giảm sự bốc hơi của nước.

D. Cả A, B và C.

Đáp án: D. 

Câu 9: Nêu hai cách làm giảm độ ẩm của không khí.

A. Giảm nhiệt độ của không khí.

B. Làm cho hơi nước trong không khí ngưng tụ.

C. Tăng áp suất của không khí.

D. A và B.

Đáp án: D. 

Câu 10: Nêu hai cách làm tăng độ ẩm của không khí.

A. Tăng nhiệt độ của không khí.

B. Làm bay hơi nước vào không khí.

C. Giảm áp suất của không khí.

D. A và B.

Đáp án: D. 

Câu 11: Giải thích vì sao ở các vùng ven biển, độ ẩm của không khí thường cao hơn so với các vùng ven núi?

A. Do ở các vùng ven biển, nhiệt độ cao hơn.

B. Do ở các vùng ven biển, có nhiều sông hồ.

C. Do ở các vùng ven biển, có nhiều cây cối.

D. Do hơi nước từ biển bay hơi vào không khí.

Đáp án: D. 

Câu 12: Nêu tác hại của độ ẩm không khí cao.

A. Gây khó thở, bí bức.

B. Làm cho quần áo, đồ dùng dễ bị ẩm mốc.

C. Tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.

D. Cả A, B và C.

Đáp án: D. 

Bài tập nâng cao về độ ẩm không khí 

Bài tập 1: Một căn phòng có thể tích 40m3.

a) Nhiệt độ trong phòng là 20°C, độ ẩm tỉ đối của không khí là 60%. Khối lượng hơi nước có trong phòng là bao nhiêu?

b) Nếu người ta cho thêm 200g nước bay hơi vào phòng thì độ ẩm tỉ đối của không khí trong phòng là bao nhiêu?

Bài tập 2: Một bình kín có thể tích 5 lít chứa không khí bão hòa hơi nước ở 20°C.

a) Tính áp suất riêng phần của hơi nước và áp suất của không khí trong bình.

b) Người ta nung nóng bình đến 30°C. Hỏi có bao nhiêu gam nước ngưng tụ?

Bài tập 3: Một đám mây có thể tích 106 m3.

a) Khi nhiệt độ của đám mây là 20°C, độ ẩm tỉ đối của không khí trong mây là 80%. Tính lượng nước có trong mây.

b) Nếu nhiệt độ của mây giảm xuống 10°C thì có bao nhiêu gam nước mưa rơi xuống?

Bài tập 4: Ban ngày, nhiệt độ của không khí là 30°C, độ ẩm của không khí đo được là 76%. Vào ban đêm, nhiệt độ của không khí bằng bao nhiêu thì sẽ có sương mù?

Bài tập 5: Một căn phòng có thể tích 50m3.

a) Nhiệt độ trong phòng là 25°C, độ ẩm tỉ đối của không khí là 60%. Khối lượng hơi nước có trong phòng là bao nhiêu?

b) Nếu người ta mở cửa sổ cho không khí bên ngoài tràn vào phòng, biết rằng nhiệt độ ngoài trời là 15°C và độ ẩm tỉ đối là 80%. Hỏi sau khi mở cửa sổ, độ ẩm tỉ đối của không khí trong phòng là bao nhiêu?

Như vậy, qua bài viết này trên vatly.edu.vn đã cung cấp cho bạn những thông tin cơ bản về độ ẩm của không khí. Hy vọng rằng, những thông tin chúng tôi chia sẻ không chỉ giúp các bạn tích lũy thêm kiến thức vật lý mà còn truyền cảm hứng cho các bạn khám phá thêm nhiều điều kỳ diệu khác của vũ trụ.