Fizika formule apsolutne vlažnosti. Apsolutna i relativna vlažnost

DEFINICIJA

Apsolutna vlažnost vazduha je količina vodene pare po jedinici zapremine vazduha:

SI jedinica mjere za apsolutnu vlažnost je

Vlažnost vazduha je veoma važan parametar okruženje. Poznato je da većinu Zemljine površine zauzima voda (Svjetski okean), s čije površine se kontinuirano odvija isparavanje. U različitim klimatskim zonama intenzitet ovog procesa varira. Zavisi od prosječne dnevne temperature, prisustvo vjetrova i drugih faktora. Dakle, u određenim mjestima proces isparavanja vode je intenzivniji od njene kondenzacije, au nekim slučajevima je i obrnuto.

Ljudsko tijelo aktivno reagira na promjene vlažnosti zraka. Na primjer, proces znojenja usko je povezan s temperaturom i vlažnošću okoline. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože praktično se kompenziraju procesima njene kondenzacije, a odvođenje topline iz tijela je poremećeno, što dovodi do poremećaja termoregulacije; Pri niskoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij procjene vremenskim uvjetima, koje svi znaju iz vremenske prognoze.

Apsolutna vlažnost zraka daje predstavu o specifičnom sadržaju vode u zraku po masi, ali ova vrijednost je nezgodna sa stanovišta osjetljivosti živih organizama na vlagu. Čovjek ne osjeća masovnu količinu vode u zraku, već njen sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost. Za opis reakcije živih organizama na promjene sadržaja vodene pare u zraku uvodi se pojam relativne vlažnosti.

Relativna vlažnost

DEFINICIJA

Relativna vlažnost zrak je fizička veličina koja pokazuje koliko je vodena para u zraku udaljena od zasićenja:

gdje je gustina vodene pare u zraku ( apsolutna vlažnost); gustina zasićene vodene pare na datoj temperaturi.

Tačka rose

DEFINICIJA

Tačka rose je temperatura na kojoj vodena para postaje zasićena.

Poznavanje temperature tačke rosišta može vam dati ideju o relativnoj vlažnosti. Ako je temperatura tačke rose bliska temperaturi okoline, onda je vlažnost visoka ( Kada se temperature poklope, stvara se magla). Naprotiv, ako se vrijednosti rosišta i temperature zraka u trenutku mjerenja jako razlikuju, onda možemo govoriti o niskom sadržaju vodene pare u atmosferi.

Kada se nešto unese u toplu prostoriju sa hladnoće, vazduh iznad toga se hladi, postaje zasićen vodenom parom, a kapljice vode se kondenzuju na predmetu. Nakon toga, predmet se zagrijava do sobne temperature, a sva kondenzacija isparava.

Drugi, ništa manje poznat primjer je zamagljivanje stakla u kući. Mnogi ljudi doživljavaju kondenzaciju na svojim prozorima zimi. Na ovu pojavu utiču dva faktora - vlažnost i temperatura. Ako je ugrađen normalan prozor sa dvostrukim staklom i izolacija je pravilno izvedena, a postoji kondenzacija, to znači da je u prostoriji visoka vlažnost; Moguća je loša ventilacija ili odvod.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte Fotografija prikazuje dva termometra koji se koriste za određivanje relativne vlažnosti pomoću psihrometrijske tablice. Šta će pokazati mokri termometar ako se pri konstantnoj temperaturi vazduha relativna vlažnost poveća za 7%?

Rješenje Zabilježimo očitanja suhog i mokrog termometra prikazana na fotografiji:

Odredimo razliku u očitanjima termometra:

Pomoću psihrometrijske tablice određujemo relativnu vlažnost zraka:

Ako se vlažnost vazduha poveća za 7%, postat će jednaka 55%. Pomoću psihrometrijske tablice određujemo očitanja suhog termometra i razliku između očitavanja suhog i mokrog termometra:

Dakle, mokri termometar će pokazati:

Odgovori Očitavanje mokre sijalice.

PRIMJER 2

Vježbajte Relativna vlažnost vazduha uveče na temperaturi je 50%. Hoće li rosa pasti ako temperatura padne na ?
Rješenje Relativna vlažnost:

Opće informacije

Vlažnost zavisi od prirode materije, au čvrstim materijama, osim toga, od stepena finoće ili poroznosti. Sadržaj hemijski vezane, takozvane ustavne vode, na primjer hidroksida, oslobađa se samo kada hemijska razgradnja, kao i kristalnohidratna voda nije uključena u pojam vlažnosti.

Mjerne jedinice i karakteristike definicije vlažnosti

  • Vlažnost obično karakterizira količina vode u tvari, izražena kao postotak (%) izvorne mase vlažne tvari ( masovna vlažnost) ili njegov volumen ( volumetrijska vlažnost).
  • Vlažnost se može karakterizirati i sadržajem vlage, ili apsolutna vlažnost- količina vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ovo određivanje sadržaja vlage se široko koristi za procjenu kvaliteta drveta.

Ova vrijednost se ne može uvijek precizno izmjeriti, jer u nekim slučajevima nije moguće ukloniti svu neustavnu vodu i izvagati predmet prije i nakon ove operacije.

  • Relativna vlažnost karakterizira sadržaj vlage u odnosu na maksimalnu količinu vlage koja može biti sadržana u tvari u stanju termodinamičke ravnoteže. Relativna vlažnost obično se mjeri kao postotak od maksimuma.

Metode određivanja

Karl Fischer titrator.

Određivanje sadržaja vlage u mnogim namirnicama, materijalima itd. je važno. Samo pri određenoj vlažnosti mnoga tijela (zrno, cement, itd.) su pogodna za svrhu za koju su namijenjena. Životna aktivnost životinja i biljnih organizama moguća je samo u određenim granicama vlažnosti i relativne vlažnosti zraka. Vlažnost može dovesti do značajne greške u težini predmeta. Kilogram šećera ili žitarica sa sadržajem vlage od 5% i 10% sadržavat će različite količine suhog šećera ili zrna.

Mjerenje vlage određuje se sušenjem vlage i Karl Fischer titracijom vlage. Ove metode su primarne. Osim njih, razvijeni su i mnogi drugi, koji se kalibriraju na osnovu rezultata mjerenja vlage primarnim metodama i standardnim uzorcima vlažnosti.

Vlažnost vazduha

Vlažnost vazduha je veličina koja karakteriše sadržaj vodene pare u različitim delovima Zemljine atmosfere.

Vlažnost - sadržaj vodene pare u vazduhu; jedna od najznačajnijih karakteristika vremena i klime.

Vlažnost vazduha u zemljinoj atmosferi veoma varira. Da, da zemljine površine Sadržaj vodene pare u vazduhu je u proseku od 0,2% zapremine visoke geografske širine do 2,5% u tropima. Pritisak pare u polarnim geografskim širinama zimi je manji od 1 mb (ponekad samo stoti dio mb), a ljeti ispod 5 mb; u tropima se povećava na 30 mb, a ponekad i više. U subotu tropske pustinje pritisak pare se smanjuje na 5-10 mb.

Apsolutna vlažnost vazduha (f) je količina vodene pare koja se stvarno nalazi u 1m³ vazduha:

f = (masa vodene pare u vazduhu)/(volumen vlažnog vazduha)

Uobičajena jedinica apsolutne vlažnosti: (f) = g/m³

Relativna vlažnost zraka (φ) je omjer njegove trenutne apsolutne vlažnosti i maksimalne apsolutne vlage na datoj temperaturi (vidi tabelu)

t(°S) -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
f max (g/m³) 0,29 0,81 2,1 4,8 9,4 17,3 30,4 51,1 83,0 130 198 293 423 598

φ = (apsolutna vlažnost)/(maksimalna vlažnost)

Relativna vlažnost obično se izražava u postocima. Ove količine su međusobno povezane sljedećim odnosom:

φ = (f×100)/fmax

Relativna vlažnost je veoma visoka ekvatorijalna zona(godišnji prosjek do 85% ili više), kao iu polarnim geografskim širinama i zimi unutar kontinenata srednjih geografskih širina. Ljeti je visoka relativna vlažnost karakteristična za monsunske regije. Niske vrijednosti relativne vlažnosti uočavaju se u suptropskim i tropskim pustinjama i zimi u monsunskim regijama (do 50% i ispod).

Vlažnost brzo opada sa visinom. Na nadmorskoj visini od 1,5-2 km, pritisak pare je u prosjeku upola manji od Zemljine površine. Troposfera čini 99% atmosferske vodene pare. U prosjeku, iznad svakog kvadratnog metra zemljine površine u zraku se nalazi oko 28,5 kg vodene pare.

Književnost

Usoltsev V. A. Merenje vlažnosti vazduha, L., 1959.

Vrijednosti mjerenja vlažnosti plina

Za indikaciju sadržaja vlage u zraku koriste se sljedeće količine:

Apsolutna vlažnost vazduha je masa vodene pare sadržana u jedinici zapremine vazduha, tj. gustina vodene pare sadržane u vazduhu, [g/m³]; u atmosferi se kreće od 0,1-1,0 g/m³ (zimi preko kontinenata) do 30 g/m³ ili više (u ekvatorijalnoj zoni); maksimalna vlažnost vazduha (granica zasićenja) količina vodene pare koja može biti sadržana u vazduhu na određenoj temperaturi u termodinamičkoj ravnoteži ( maksimalna vrijednost vlažnost vazduha na datoj temperaturi), [g/m³]. Kako temperatura zraka raste, njegova maksimalna vlažnost raste; pritisak pare pritisak koji vrši vodena para sadržana u vazduhu (pritisak vodene pare kao deo atmosferski pritisak), [Pa]; deficit vlažnosti je razlika između pritiska zasićene pare i pritiska pare [Pa], odnosno između maksimalne i apsolutne vlažnosti vazduha [g/m³]; relativna vlažnost vazduha je odnos pritiska pare i pritiska zasićene pare, odnosno apsolutne vlažnosti vazduha prema maksimumu [% relativne vlažnosti]; temperatura tačke rosišta na kojoj je gas zasićen vodenom parom °C. Relativna vlažnost gasa je 100%. Daljnjim prilivom vodene pare ili kada se zrak (gas) ohladi, pojavljuje se kondenzacija. Dakle, iako rosa ne pada na temperaturama od -10 ili -50°C, ona pada

Apsolutna i relativna vlažnost vazduha.

Vlažnost vazduha karakterišu sledeći pokazatelji:

A) apsolutna vlažnost predstavlja masu vodene pare sadržanu u 1 m 3 vlažnog vazduha. Apsolutna vlažnost obično se simbolizira kao ω i mjeri se u g/m3. Apsolutna vlažnost zraka u stanju zasićenja naziva se kapacitet vlage ω n. Vrijednost vlažnog kapaciteta je funkcija temperature zraka, što se vidi iz tabele. 1.

Tabela 1

b) relativna vlažnost, ispravna definicija slijedi iz Daltonovog zakona parcijalnih pritisaka. Prema ovom zakonu, pritisak atmosferski vazduh je zbir parcijalnih pritisaka suvog vazduha p st i vodene pare p p

p b = p st + p p. (2)

Na datoj temperaturi, parcijalni pritisak vodene pare ne može preći određenu granicu, poznatu kao „pritisak zasićenja“ p n. Parcijalni pritisak para prisutnih u vazduhu uvek je manji ili jednak pritisku zasićenja, tj.

str P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Vrijednost φ (u procentima), koja izražava odnos parcijalnog pritiska para u vlažnom vazduhu i njihovog pritiska u stanju zasićenja na istoj temperaturi, naziva se relativna vlažnost zrak;


U skladu s ovom definicijom, sadržaj vlage vlažnog zraka je omjer mase pare i mase suhog dijela zraka

Toplotni kapacitet vlažan vazduh, kJ/(kg K) određuje se formulom

,

Gdje d sadržaj vlage, With c – toplotni kapacitet suvog vazduha , With s =1,005 kJ/kg K

Entalpija Vlažan vazduh se obično naziva 1 kg suvog vazduha. Za nultu tačku uzima se entalpija suhog zraka (pri d = 0) sa temperaturom 0 0 C. Stoga entalpija zraka može imati pozitivne i negativne vrijednosti. Entalpija vlažnog zraka jednaka je zbiru entalpija suhog zraka i pare,

Entalpija zraka povezana s promjenom temperature zraka karakterizira promjenu osjetljive topline. Kada vodena para iste temperature uđe u vazduh, latentna toplota. Entalpija zraka raste zbog promjene entalpije vlažnog dijela zraka. Temperatura vazduha se ne menja.
ί–d dijagram vlažnog vazduha.

Da bi olakšao proračune vezane za promjene u stanju vlažnog zraka, profesor L. K. Ramzin je razvio i-d dijagram vlažnog zraka u kojem su grafički prikazane ovisnosti koje proizlaze iz osnovnih zakona plinske dinamike.

Dijagram omogućava vizualni prikaz procesa promjene stanja vlažnog zraka, grafički rješavanje praktičnih problema u proračunu ventilacijskih i klimatizacijskih sistema, procesa sušenja, isparivača, hladnjaka zraka i drugih instalacija, značajno ih olakšava i ubrzava. Brzina proračuna postiže se na račun određenog smanjenja tačnosti, što je sasvim prihvatljivo za tehnologiju kondicioniranja.

i-d Dijagram je ucrtan za konstantan barometarski pritisak. Prilikom upotrebe i-d Koristeći dijagram, morate znati izračunati R b za dato područje, koje je standardizirano SNiP-om. Na teritoriji Rusije izračunati pritisci Pb su u rasponu od 685-760 mm Hg. Art. i normaliziraju se u intervalima od 15 mm Hg. Art. Prema ovome i-d dijagrami su razvijeni za R b = 685, 700, 715, 730, 745 i 760 mm Hg. Art.

i-d dijagram je konstruisan u kosom koordinatnom sistemu. Vrijednosti vlažnosti zraka pri konstantnom barometarskom pritisku su iscrtane na osi apscise, a vrijednosti entalpije na osi ordinata. Linije konstantnih vrijednosti entalpije i= const ići koso pod uglom od 135°. Za smanjenje veličine osovine d nije nacrtana na grafikonu, već se umjesto toga povlači pomoćna linija pod pravim uglom na ordinatu, a na nju se sa apscise projektuje skala (skala) vrijednosti sadržaja vlage d. Na rezultirajućoj mreži koja se sastoji od linija d= const i i= const, iscrtane su izoterme i krive φ = const.

U tehnologiji klimatizacije negativno značenje entalpija se uzima uslovno, na isti način kao negativne temperature. Ako mjerimo temperaturu na apsolutnoj Kelvinovoj skali, tada nula vrijednost entalpije odgovara temperaturi apsolutne nule.

Izoterme su prave linije, sa izotermom t= 0 prolazi kroz ishodište (at i-d U grafikonima temperatura se mjeri na Celzijusovoj skali).

Kada se koristi dijagram, mora se imati na umu da izoterme nisu paralelne jedna s drugom; Ovo se posebno odnosi na visoke temperature. Ako su krajevi izoterme ucrtane za φ = 100% povezani glatkom krivom, tada se dobija linija relativne vlažnosti φ = 100%, ili linija zasićenja.

Linija zasićenja φ = 100% dijeli i-d dijagram na dva dela. Iznad i lijevo od ove linije nalaze se tačke koje karakteriziraju sadržaj vodene pare u zraku u pregrijanom stanju. Tačke ispod i desno od linijeφ = 100% karakterizira stanje mješavine pare i zraka u stanju prezasićenosti. Kako se barometarski tlak povećava, linija φ = 100% pomiče se prema gore, a kako se barometarski tlak smanjuje, pomiče se naniže.

U ovoj lekciji će se uvesti pojam apsolutne i relativne vlažnosti vazduha, raspravljaće se o pojmovima i količinama povezanim sa ovim pojmovima: zasićena para, tačka rose, instrumenti za merenje vlažnosti. Tokom lekcije upoznaćemo se sa tabelama gustine i pritiska zasićene pare i psihrometrijskom tabelom.

Za ljude je nivo vlažnosti veoma važan parametar životne sredine, jer naše telo veoma aktivno reaguje na njegove promene. Na primjer, mehanizam za regulaciju funkcioniranja tijela, kao što je znojenje, direktno je povezan s temperaturom i vlažnošću okoline. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože se praktično kompenziraju procesima njene kondenzacije i poremećeno je odvođenje topline iz tijela, što dovodi do poremećaja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

Količina vlage važna je ne samo za ljude i druge žive organizme, već i za protok tehnološkim procesima. Na primjer, zbog poznatog svojstva vode da provodi električnu struju, njen sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za procjenu vremenskih prilika, što svi znaju iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost u različito doba godine u našoj uobičajenoj klimatskim uslovima, tada je veći ljeti, a manji zimi, što je posebno povezano sa intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

  1. gustina vodene pare u vazduhu;
  2. relativna vlažnost.

Vazduh je kompozitni gas i sadrži mnogo različitih gasova, uključujući vodenu paru. Da bi se procijenila njegova količina u zraku, potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenoj dodijeljenoj zapremini - ovu vrijednost karakterizira gustina. Gustina vodene pare u vazduhu se naziva apsolutna vlažnost.

Definicija.Apsolutna vlažnost vazduha- količina vlage sadržana u jednom kubnom metru zraka.

Oznakaapsolutna vlažnost: (kao što je uobičajena oznaka za gustinu).

Jediniceapsolutna vlažnost: (u SI) ili (za praktičnost mjerenja malih količina vodene pare u zraku).

Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:

Oznake:

Masa pare (vode) u vazduhu, kg (u SI) ili g;

Volumen zraka koji sadrži naznačenu masu pare je .

S jedne strane, apsolutna vlažnost zraka je razumljiva i pogodna vrijednost, jer daje predstavu o specifičnom sadržaju vode u zraku po masi; s druge strane, ova vrijednost je nezgodna sa stanovišta osjetljivosti. vlažnosti živih organizama. Ispada da, na primjer, osoba ne osjeća maseni sadržaj vode u zraku, već njen sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost.

Za opis takve percepcije uvedena je sljedeća veličina: relativna vlažnost.

Definicija.Relativna vlažnost– vrijednost koja pokazuje koliko je para udaljena od zasićenja.

Odnosno, vrijednost relativne vlažnosti, jednostavnim riječima, pokazuje sljedeće: ako je para daleko od zasićenja, onda je vlažnost niska, ako je blizu, visoka.

Oznakarelativna vlažnost: .

Jedinicerelativna vlažnost: %.

Formula kalkulacije relativna vlažnost:

Oznake:

Gustina vodene pare (apsolutna vlažnost), (u SI) ili ;

Gustina zasićene vodene pare na datoj temperaturi, (u SI) ili .

Kao što se vidi iz formule, ona uključuje apsolutnu vlažnost, sa kojom smo već upoznati, i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi. Postavlja se pitanje: kako odrediti potonju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Razmotrićemo kondenzacijehigrometar(Sl. 4) - uređaj koji se koristi za određivanje tačke rose.

Definicija.Tačka rose- temperatura na kojoj para postaje zasićena.

Rice. 4. Kondenzacijski higrometar ()

U posudu uređaja ulijeva se tekućina koja lako isparava, na primjer, eter, ubacuje se termometar (6), a kroz posudu se pomoću sijalice (5) pumpa zrak. Kao rezultat pojačane cirkulacije zraka počinje intenzivno isparavanje etra, zbog toga se smanjuje temperatura posude i na ogledalu se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare) (4). U trenutku kada se rosa pojavi na ogledalu, temperatura se mjeri termometrom; ta temperatura je tačka rose.

Šta učiniti sa dobijenom temperaturom (tačkom rose)? Postoji posebna tabela u koju se unose podaci - koja gustina zasićene vodene pare odgovara svakoj određenoj tački rose. Treba napomenuti korisna činjenica, da kako raste tačka rose, raste i vrednost odgovarajuće gustine zasićene pare. Drugim riječima, što je zrak topliji, to može sadržavati veću količinu vlage, i obrnuto, što je zrak hladniji, to je manji maksimalni sadržaj pare u njemu.

Razmotrimo sada princip rada drugih vrsta higrometara, uređaja za mjerenje karakteristika vlažnosti (od grčkog hygros - "mokar" i metreo - "mjerim").

Higrometar za kosu(Sl. 5) - uređaj za mjerenje relativne vlažnosti, u kojem kosa, na primjer ljudska kosa, djeluje kao aktivni element.

Djelovanje higrometra za kosu zasniva se na svojstvu odmašćene kose da mijenja svoju dužinu pri promjeni vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti dužina kose se povećava, a sa smanjenjem smanjuje), što omogućava mjerenje relativne vlažnosti. Kosa je zategnuta preko metalnog okvira. Promjena dužine kose prenosi se na strelicu koja se kreće duž skale. Treba imati na umu da higrometar za kosu ne daje tačne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se prvenstveno za kućne potrebe.

Pogodniji i precizniji uređaj za mjerenje relativne vlažnosti je psihrometar (od starogrčkog ψυχρός - "hladno") (slika 6).

Psihrometar se sastoji od dva termometra, koji su fiksirani na zajedničkoj skali. Jedan od termometara naziva se mokri termometar jer je umotan u kambrik tkaninu, koja je uronjena u rezervoar vode koji se nalazi na poleđini uređaja. Voda isparava iz mokre tkanine, što dovodi do hlađenja termometra, proces snižavanja njegove temperature se nastavlja sve dok se ne dostigne stadijum dok para u blizini mokre tkanine ne dostigne zasićenje i termometar počne da pokazuje temperaturu tačke rose. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu manju ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi termometar i pokazuje stvarnu temperaturu.

Na kućištu uređaja se u pravilu nalazi i takozvana psihrometrijska tablica (tabela 2). Koristeći ovu tabelu, možete odrediti relativnu vlažnost okolnog zraka iz vrijednosti temperature koju pokazuje termometar sa suvim termometrom i iz temperaturne razlike između suve i vlažne sijalice.

Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete približno odrediti količinu vlage koristeći sljedeći princip. Ako su očitanja oba termometra bliska jedno drugom, tada se isparavanje vode iz vlažnog gotovo u potpunosti kompenzira kondenzacijom, odnosno vlažnost zraka je visoka. Ako je, naprotiv, razlika u očitanjima termometra velika, tada isparavanje iz mokre tkanine prevladava nad kondenzacijom i zrak je suh, a vlažnost niska.

Okrenimo se tablicama koje nam omogućavaju da odredimo karakteristike vlažnosti zraka.

temperatura,

Pritisak, mm. rt. Art.

Gustina pare

Table 1. Gustina i pritisak zasićene vodene pare

Napomenimo još jednom da, kao što je ranije rečeno, vrijednost gustine zasićene pare raste s njenom temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.

Table 2. Psihometrijska tabela

Podsjetimo da je relativna vlažnost zraka određena vrijednošću očitanja suhog termometra (prva kolona) i razlike između očitanja suhih i vlažnih (prvi red).

U današnjoj lekciji naučili smo o važnoj osobini zraka - njegovoj vlažnosti. Kao što smo već rekli, vlažnost se smanjuje u hladnoj sezoni (zima), a povećava se u toploj sezoni (ljeto). Važno je moći regulisati ove pojave, npr. ako je potrebno povećati vlažnost, prostoriju smjestiti u zimsko vrijeme nekoliko rezervoara vode za poboljšanje procesa isparavanja, međutim, ova metoda će biti efikasna samo na odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od vanjske.

U sledećoj lekciji ćemo pogledati šta je rad gasa i princip rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Bibliografija

  1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
  2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drfa, 2010.
  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.
  1. Internet portal “dic.academic.ru” ()
  2. Internet portal “baroma.ru” ()
  3. Internet portal “femto.com.ua” ()
  4. Internet portal “youtube.com” ()

Zadaća

Apsolutna vlažnost

Apsolutna vlažnost je količina vlage (u gramima) sadržana u jednom kubnom metru zraka. Zbog male vrijednosti, obično se mjeri u g/m3. Ali zbog činjenice da pri određenoj temperaturi zraka zrak može sadržavati samo maksimalnu maksimalnu količinu vlage (sa povećanjem temperature ova maksimalna moguća količina vlage raste, s padom temperature zraka maksimalno moguća količina vlage opada) koncept relativne Uvedena je vlaga.

Relativna vlažnost

Ekvivalentna definicija je omjer masenog udjela vodene pare u zraku do maksimuma mogućeg na datoj temperaturi. Izmjereno u postocima i određeno formulom:

gde je: - relativna vlažnost smeše (vazduha) u pitanju; - parcijalni pritisak vodene pare u smeši; - ravnotežni pritisak zasićene pare.

Pritisak zasićene pare vode uveliko raste sa povećanjem temperature (vidi grafikon). Dakle, kod izobaričnog (tj. pri konstantnom pritisku) hlađenja zraka sa konstantnom koncentracijom pare dolazi trenutak (tačka rose) kada je para zasićena. U ovom slučaju, "dodatna" para se kondenzira u obliku magle ili kristala leda. Procesi zasićenja i kondenzacije vodene pare igraju veliku ulogu u atmosferskoj fizici: procesi formiranja i formiranja oblaka atmosferski frontovi u velikoj mjeri određuju procesi zasićenja i kondenzacije; toplina koja se oslobađa pri kondenzaciji atmosferske vodene pare daje energetski mehanizam za nastanak i razvoj tropskih ciklona (uragana).

Procjena relativne vlažnosti

Relativna vlažnost mješavine vode i zraka može se procijeniti ako je poznata njena temperatura ( T) i temperaturu rosišta ( Td). Kada T I Td izraženo u stepenima Celzijusa, tada je tačan sljedeći izraz:

Gdje je procijenjen parcijalni pritisak vodene pare u smeši e str :

I procjenjuje se pritisak vlažne pare vode u smjesi na temperaturi e s :

Prezasićena vodena para

U nedostatku kondenzacijskih centara, kada se temperatura smanji, može se formirati prezasićeno stanje, odnosno relativna vlažnost zraka postaje veća od 100%. Ioni ili čestice aerosola mogu djelovati kao kondenzacijski centri; upravo na kondenzaciji prezasićene pare na jonima koji nastaju prilikom prolaska nabijene čestice u takvoj pari zasniva se princip rada Wilsonove komore i difuzijskih komora: kapljice vode kondenzacijom na formiranim ionima formira se vidljivi trag (trag) nabijenih čestica.

Drugi primjer kondenzacije prezasićene vodene pare su tragovi aviona, koji nastaju kada se prezasićena vodena para kondenzira na česticama čađi iz izduvnih gasova motora.

Sredstva i metode kontrole

Za određivanje vlažnosti zraka koriste se instrumenti koji se nazivaju psihrometri i higrometri. Avgustovski psihrometar se sastoji od dva termometra - suvog i vlažnog. Mokri termometar pokazuje nižu temperaturu od suvog termometra jer... njegov rezervoar je umotan u krpu natopljenu vodom, koja ga hladi dok isparava. Intenzitet isparavanja zavisi od relativne vlažnosti vazduha. Na osnovu očitavanja suhih i mokrih termometara, relativna vlažnost zraka se utvrđuje pomoću psihrometrijskih tablica. IN U poslednje vreme Integrisani senzori vlažnosti (obično sa izlaznim naponom) su postali široku upotrebu, zasnovani na svojstvu nekih polimera da menjaju svoje električne karakteristike (kao što je dielektrična konstanta medija) pod uticajem vodene pare sadržane u vazduhu. Za provjeru instrumenata za mjerenje vlažnosti koriste se posebne instalacije - higrostati.