Why is wet air less dense than dry

Why is wet air less dense than dry air at the same temperature?

Explain why air of low humidity has a higher density than air of high humidity at the same temperature.
Jamal

There is a lot of empty space between gas molecules. The molecules are very far apart, relative to their sizes, and they neither attract nor repel each other much. So distances between molecules aren't affected by the type of molecules in the sample.
That implies that the number of molecules in a given container won't change, when you change only the type of gas filling the container. (This is one way to state Avogadro's Law).

Here is the same very small container, filled with dry air on the left, and wet air on the right. The drawings aren't to scale; the distance between molecules is much, much larger under normal conditions. Notice that in both pictures, there are 10 molecules in the container.

The molecular weights of O2 (in red), N2 (in blue) and H2O are about 32, 28, and 18 atomic mass units, respectively. Substituting a water molecule for either an oxygen or a nitrogen molecule, then, will decrease the total mass of air in the container. Since the volume of the container is the same in both cases, the density of water-containing air must be less than the density of dry air.

Temperature and pressure affect the distance between molecules, so in making this comparison, we've assumed that both the dry and wet air are at identical temperatures and pressures.

Author: Fred Senese [e-mail]

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทำไมจึงเป็นอากาศเปียกหนาแน่นน้อยกว่าอากาศแห้งอุณหภูมิเดียวกันอธิบายทำไมอากาศชื้นมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศความชื้นสูงอุณหภูมิเดียวกัน ดูร์บาร์มาร์กามีของว่างระหว่างโมเลกุลแก๊ส โมเลกุลมีมากห่าง สัมพันธ์กับขนาดของพวกเขา และพวกเขาไม่ดึงดูด หรือขับไล่กันมาก เพื่อให้ มีระยะห่างระหว่างโมเลกุลไม่ได้รับผลกระทบจากชนิดของโมเลกุลในตัวอย่างที่บ่งชี้ว่า จำนวนโมเลกุลในคอนเทนเนอร์ที่กำหนดจะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อคุณเปลี่ยนชนิดของก๊าซที่บรรจุภาชนะเท่านั้น (เป็นวิธีหนึ่งที่รัฐกฎหมายของ Avogadro)ที่นี่เป็นคอนเทนเนอร์เล็ก ๆ เดียว เต็มไป ด้วยอากาศแห้งในอากาศซ้าย และมีฝนตกอยู่ทางด้านขวา ไม่ได้วาดขนาด ระยะห่างระหว่างโมเลกุลมาก ใหญ่ภายใต้เงื่อนไขปกติได้ สังเกตว่า ทั้งรูปภาพ มี 10 โมเลกุลในคอนเทนเนอร์ น้ำหนักโมเลกุลของ O2 (เป็นสีแดง), N2 (ในสีน้ำเงิน) และ H2O มีเกี่ยวกับ 32, 28 และ 18 อะตอมมวล หน่วย ตามลำดับ แทนโมเลกุลน้ำสำหรับอาจมีออกซิเจนหรือโมเลกุลไนโตรเจน แล้ว จะลดมวลรวมของอากาศในภาชนะบรรจุ เนื่องจากปริมาตรของภาชนะที่เหมือนกันในทั้งสอง กรณี ความหนาแน่นของน้ำที่ประกอบด้วยอากาศต้องน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศแห้งอุณหภูมิและความดันมีผลต่อระยะห่างระหว่างโมเลกุล ดังนั้นในการเปรียบเทียบนี้ เราได้สันนิษฐานว่า ทั้งอากาศแห้ง และเปียกอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกันและแรงดันผู้เขียน: Fred Senese [e-mail]

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทำไมอากาศเปียกหนาแน่นน้อยกว่าอากาศแห้งที่อุณหภูมิเดียวกันได้หรือไม่อธิบายว่าทำไมอากาศความชื้นต่ำมีความหนาแน่นสูงกว่าอากาศมีความชื้นสูงที่อุณหภูมิเดียวกัน. Jamal มีมากในพื้นที่ว่างระหว่างโมเลกุลก๊าซ โมเลกุลที่มีความห่างกันมากเมื่อเทียบกับขนาดของพวกเขาและพวกเขาไม่ดึงดูดหรือผลักกันมาก ดังนั้นระยะทางระหว่างโมเลกุลจะไม่ได้รับผลกระทบจากชนิดของโมเลกุลในตัวอย่าง. นั่นหมายความว่าจำนวนของโมเลกุลในภาชนะบรรจุที่ได้รับจะไม่เปลี่ยนเมื่อคุณเปลี่ยนเพียงชนิดของก๊าซเติมภาชนะ (นี่เป็นวิธีหนึ่งที่กฎหมายของรัฐอาโวกาโดร). นี่คือเดียวกันภาชนะขนาดเล็กมากเต็มไปด้วยอากาศแห้งบนด้านซ้ายและอากาศเปียกบนขวา ภาพวาดไม่ได้ที่จะไต่; ระยะห่างระหว่างโมเลกุลเป็นมากขนาดใหญ่ภายใต้สภาวะปกติ ขอให้สังเกตว่าในภาพทั้งสองมี 10 โมเลกุลในภาชนะ. น้ำหนักโมเลกุลของ O2 (สีแดง), N2 (สีฟ้า) และ H2O มีประมาณ 32, 28, และ 18 หน่วยมวลอะตอมตามลำดับ แทนโมเลกุลน้ำสำหรับทั้งออกซิเจนหรือโมเลกุลไนโตรเจนแล้วจะลดลงมวลรวมของอากาศในภาชนะ เนื่องจากปริมาณของภาชนะที่เหมือนกันในทั้งสองกรณีมีความหนาแน่นของอากาศน้ำที่มีต้องน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศแห้ง. อุณหภูมิและความดันที่มีผลต่อระยะห่างระหว่างโมเลกุลดังนั้นในการเปรียบเทียบนี้เราได้สันนิษฐานว่า ทั้งอากาศแห้งและเปียกอยู่ที่อุณหภูมิและความกดดันเหมือนกัน. ผู้แต่ง: เฟร็ด Senese [e-mail]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ทำไมอากาศเปียกหนาแน่นน้อยกว่าอากาศแห้งที่อุณหภูมิเดียวกัน

อธิบายว่าทำไมอากาศความชื้นต่ำมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศความชื้นสูงที่อุณหภูมิเดียวกัน
A

มีช่องว่างระหว่างโมเลกุลของก๊าซ โมเลกุลอยู่ห่างกันมาก สัมพันธ์กับขนาดของพวกเขาและพวกเขาไม่ดึงดูดหรือผลักกันมากดังนั้นระยะทางระหว่างโมเลกุลที่ไม่ได้รับผลกระทบจากชนิดของโมเลกุลในตัวอย่าง
ดูเหมือนว่าจำนวนของโมเลกุลในการระบุภาชนะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อคุณเปลี่ยนเฉพาะประเภทของก๊าซบรรจุภาชนะ ( นี้เป็นวิธีหนึ่งในรัฐกฎของอาโวกาโดร )

ที่นี่คือภาชนะบรรจุขนาดเล็กมากเหมือนกัน ที่เต็มไป ด้วยอากาศแห้ง บนซ้าย และอากาศเปียกบนขวา วาดไม่ได้ขนาด ;ระยะห่างระหว่างโมเลกุลมีขนาดใหญ่มากภายใต้เงื่อนไขปกติ สังเกตว่าในทั้งสองภาพนี้มี 10 โมเลกุลในภาชนะ

น้ำหนักโมเลกุลของออกซิเจน ( สีแดง ) , N2 และ H2O ( สีฟ้า ) มีประมาณ 32 , 28 , 18 มวลอะตอมหน่วย ตามลำดับ การเปลี่ยนโมเลกุลน้ำให้ออกซิเจน หรือ ไนโตรเจนโมเลกุล แล้วจะลดจำนวนมวลของอากาศในภาชนะ เนื่องจากปริมาตรของภาชนะจะเหมือนกันในทั้งสองกรณี ความหนาแน่นของน้ำที่มีอากาศต้องน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศแห้ง

อุณหภูมิและความดันที่มีผลต่อระยะระหว่างโมเลกุล ดังนั้น ในการเปรียบเทียบนี้ เราคิดว่าทั้งอากาศแห้งและเปียกอยู่เหมือนกัน
อุณหภูมิและความดัน
เขียน :เฟร็ด [e-mail] เซนีส