Относительная влажность определяет парциальное давление воды относительно давления насыщения воды при данной температуре. Давление насыщения воды при 74 ° F можно
найти здесь . По оценкам, оно составляет 2857,14 Па.
Используя закон идеального газа, можно вычислить плотность воды в граммах на кубический метр.
P * V = n * R * T, где n - количество молей. Мы можем решить для n / V, чтобы получить
n / V = P / (R * T)
Умножив полученное значение на количество граммов на моль (18,01528) и разделив на плотность воды в граммах на кубический метр, мы получим объемную долю, которую занимает вода при интересующей температуре. В совместимых единицах измерения R = 8,314472 Дж / ° K / моль, T = 296,483 ° K, плотность воды при 74 ° F составляет около 997451 г / м ^ 3, поэтому наша объемная доля при насыщении равна
(2857,14 * 18,01528) / (8,314472 * 296,483 * 997451) ≈ 2,093 * 10 ^ -5
При относительной влажности 40% у нас есть 40% этого значения, примерно 8,37349 * 10 ^ -6.
На кубический фут 1728/231 галлона, поэтому у вас будет
1728/231 * 8,37349 * 10 ^ -6 галлонов ≈
62,64 * 10 ^ -6 галлонов воды на кубический фут.
Потребуется около 15 965 кубических футов воздуха при такой температуре и влажности, чтобы вместить 1 галлон воды.
По моим оценкам, ошибки в различных формулах в целом составляют менее 1%. Давление водяного пара рассчитывается
по приблизительной формуле , а плотность воды рассчитывается с использованием линейной интерполяции
этой диаграммы . Говорят, что закон идеального газа справедлив для водяного пара в некотором разумном диапазоне температуры и давления.
Судя по всему, давление воздуха тут ни при чем, разве что оно должно быть достаточно высоким, чтобы предотвратить закипание.