Formula fizike apsolutne vlažnosti. Apsolutna i relativna vlažnost

DEFINICIJA

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

U SI sistemu, jedinica mjere za apsolutnu vlažnost

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 je različit. Zavisi od prosječne dnevne temperature, prisustvo vjetrova i drugih faktora. Dakle, u određenim mjestima proces isparavanja vode je intenzivniji od njene kondenzacije, a kod nekih 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 praktički se kompenziraju procesima njezine kondenzacije, a uklanjanje topline iz tijela je poremećeno, što dovodi do kršenja 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 za procjenu 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 u smislu osjetljivosti živih organizama na vlagu. Osoba 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- ovo je fizička veličina koja pokazuje koliko je vodena para u zraku daleko 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.

Poznavajući temperaturu tačke rosišta, možete dobiti ideju o relativnoj vlažnosti vazduha. Ako je temperatura tačke rose bliska temperaturi okoline, onda je vlažnost visoka ( kada se temperature poklope, stvara se magla). Suprotno tome, 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 od mraza, zrak iznad toga se hladi, postaje zasićen vodenom parom, a kapljice vode se kondenzuju na stvarima. U budućnosti se stvar zagrije na sobnu temperaturu, a sav kondenzat ispari.

Drugi, ništa manje poznat primjer je zamagljivanje prozora u kući. Mnogi ljudi imaju kondenzaciju na 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 ima kondenzata, to znači da je prostorija visoka vlažnost; Moguća je loša ventilacija ili ventilacija.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte Na fotografiji su prikazana dva termometra koji se koriste za određivanje relativne vlažnosti zraka pomoću psihrometrijske tablice. Šta će pokazati vlažni termometar ako se relativna vlažnost poveća za 7% pri konstantnoj temperaturi zraka?

Rješenje Zapišimo očitanja suhih i mokrih termometara prikazanih na fotografiji:

Odredimo razliku u očitanjima termometra:

Prema psihrometrijskoj tabeli određujemo relativnu vlažnost vazduha:

Ako se vlažnost vazduha poveća za 7%, postat će 55%. Prema psihrometrijskoj tablici određujemo očitanja suhog termometra i razliku između očitavanja suhog i mokrog termometra:

Dakle, mokra sijalica će pokazati:

Odgovori Očitavanje mokre sijalice.

PRIMJER 2

Vježbajte Relativna vlažnost uveče na temperaturi od 50%. Hoće li rosa pasti ako temperatura noću 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 konstitutivne vode, na primjer, hidroksida, oslobađa se samo kada hemijska razgradnja, kao i kristalna voda nije uključena u pojam vlažnosti.

Mjerne jedinice i karakteristike definicije pojma vlažnosti

  • Vlagu obično karakteriše količina vode u supstanci, izražena kao procenat (%) prvobitne mase vlažne supstance ( masovna vlažnost) ili njegov volumen ( velika vlaga).
  • Vlažnost se može karakterizirati i sadržajem vlage, ili apsolutna vlažnost- količina vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ova definicija vlage se široko koristi za procjenu kvaliteta drveta.

Ova vrijednost se ne može uvijek precizno izmjeriti, jer u nekim slučajevima nemoguće je 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

Titrator Karl Fischer.

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

Mjerenje vlage se određuje sušenjem vlage i titriranjem vlage prema Karlu Fišeru. Ove metode su primarne. Osim njih, razvijeni su i mnogi drugi koji se kalibriraju prema rezultatima mjerenja vlage primarnim metodama i prema standardnim uzorcima vlage.

Vlažnost vazduha

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

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

Vlažnost u zemljinoj atmosferi veoma varira. Da, u zemljine površine sadržaj vodene pare u vazduhu je u proseku od 0,2% zapremine u visoke geografske širine do 2,5% u tropima. Pritisak pare u polarnim geografskim širinama je manji od 1 mb zimi (ponekad samo stoti deo mb), a leti ispod 5 mb; u tropima se povećava na 30 mb, a ponekad i više. U pod 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 (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
fmax (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(prosječno godišnje do 85% ili više), kao iu polarnim širinama i zimi unutar kontinenata srednjih geografskih širina. Ljeti, monsunske regije karakterizira visoka relativna vlažnost. 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 visini od 1,5-2 km tlak pare je u prosjeku upola manji od površine zemlje. Troposfera čini 99% atmosferske vodene pare. U prosjeku, na svakom kvadratnom metru zemljine površine, zrak sadrži oko 28,5 kg vodene pare.

Književnost

Usoltsev V. A. Mjerenje vlažnosti zraka, L., 1959.

Mjerne vrijednosti 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 (preko kontinenata zimi) 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 na datoj temperaturi), [g/m³]. S povećanjem temperature zraka povećava se njegova maksimalna vlažnost; pritisak pare koji vrši vodena para sadržana u vazduhu (pritisak vodene pare kao deo atmosferski pritisak), [Pa]; razlika deficita vlažnosti između pritiska zasićene pare i pritiska pare [Pa], odnosno između maksimalne i apsolutne vlažnosti vazduha [g/m³]; odnos relativne vlažnosti pritiska pare i pritiska zasićene pare, odnosno apsolutne vlažnosti vazduha do maksimuma [% relativne vlažnosti]; temperatura tačke rosišta gasa pri kojoj je gas zasićen vodenom parom °C. Relativna vlažnost gasa je 100%. Daljnjim prilivom vodene pare ili kada se zrak (gas) ohladi, pojavljuje se kondenzat. Dakle, iako rosa ne pada na -10 ili -50°C, pada

Apsolutna i relativna vlažnost.

Vlažnost vazduha karakterišu sledeći pokazatelji:

a) apsolutna vlažnost je masa vodene pare sadržana u 1 m 3 vlažnog zraka. Apsolutna vlažnost obično se označava simbolom ω i mjeri se u g/m 3 . Apsolutna vlažnost zraka u stanju njegove zasićenosti naziva se kapacitet vlage ω n. Vrijednost vlažnog kapaciteta je funkcija temperature zraka, što se vidi iz tabele. jedan.

Tabela 1

b) relativna vlažnost, ispravna definicija slijedi iz Daltonovog zakona parcijalnih pritisaka. Prema ovom zakonu, atmosferski vazdušni pritisak 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 je toplotni kapacitet suvog vazduha , With c \u003d 1,005 kJ / kg K

entalpija vlažan vazduh se obično naziva 1 kg suvog vazduha. Nulta tačka je entalpija suvog vazduha (pri d = 0) sa temperaturom od 0 0 C. Dakle, entalpija vazduha može imati pozitivne i negativne vrednosti. 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. U tom slučaju se entalpija zraka povećava zbog promjene entalpije vlažnog dijela zraka. Temperatura vazduha se ne menja.
t-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 vazduha, na kome su grafički prikazane zavisnosti koje su posledica osnovnih zakona dinamike gasa.

Dijagram omogućava vizualno dočarati procese promjene stanja vlažnog zraka, grafički rješavati praktične probleme u proračunu ventilacijskih i klimatizacijskih sistema, procesa sušenja, isparivača, hladnjaka zraka i drugih instalacija, značajno olakšavajući i ubrzavajući ih. . Brzina izvođenja proračuna postiže se zbog nekog, za kondicionu tehnologiju sasvim prihvatljivog, smanjenja tačnosti.

i-d dijagram je napravljen za konstantu barometarski pritisak. Prilikom upotrebe i-d dijagramu, morate znati procijenjeni R b za dato područje, koji je normaliziran SNiP-om. Na teritoriji Rusije, izračunati pritisci P b su u rasponu od 685-760 mm Hg. Art. i normalizovan sa intervalom od 15 mm Hg. Art. Prema ovome i-d dijagrami su dizajnirani za R b = 685, 700, 715, 730, 745 i 760 mm Hg. Art.

i-d dijagram je izgrađen u kosom koordinatnom sistemu. Apscisa prikazuje vrijednosti vlažnosti zraka pri konstantnom barometarskom tlaku, a ordinata prikazuje vrijednosti entalpije. Linije konstantnih vrijednosti entalpije i= const ići koso pod uglom od 135°. Za smanjenje veličine osovine d se ne ucrtava 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, konstruiraju se izoterme i krive φ = const.

U tehnologiji klimatizacije negativno značenje entalpija se uzima uslovno, na isti način kao negativne temperature. Ako mjerite 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 temperatura na dijagramima se mjeri u Celzijusima).

Prilikom primjene dijagrama, mora se imati na umu da izoterme nisu paralelne jedna s drugom; ovo se posebno odnosi na visoke temperature. Ako se krajevi izotermi konstruisanih za φ = 100% povežu glatkom krivom, onda 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 desno od linijeφ = 100% karakterizira stanje smjese para-vazduh, koja je u stanju prezasićenosti. S povećanjem barometarskog tlaka, linija φ = 100% pomiče se prema gore, a sa smanjenjem pomiče se prema dolje.

U ovoj lekciji će se uvesti koncept apsolutne i relativne vlažnosti, raspravljaće se o pojmovima i veličinama povezanim sa ovim pojmovima: zasićena para, tačka rose, uređaji za merenje vlažnosti. Tokom časa upoznaćemo se sa tabelama gustine i pritiska zasićene pare i psihrometrijskom tabelom.

Za osobu je vrijednost vlažnosti vrlo važan parametar okoliša, jer naše tijelo vrlo aktivno reagira na njegove promjene. Na primjer, takav 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 praktički se kompenziraju procesima njene kondenzacije i poremećeno je odvođenje topline iz tijela, što dovodi do kršenja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

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

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za ocjenu vremenskih prilika, što je svima poznato iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost zraka u različito doba godine u uobičajenom za nas 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 složeni gas, sadrži mnogo različitih gasova, uključujući vodenu paru. Da biste procijenili njegovu količinu u zraku, potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenoj dodijeljenoj zapremini - ova vrijednost karakterizira gustoću. Gustina vodene pare u vazduhu se naziva apsolutna vlažnost.

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

Oznakaapsolutna vlažnost: (kao i uobičajena oznaka za gustinu).

Jediniceapsolutna vlažnost: (u SI) ili (za praktičnost mjerenja male količine vodene pare u zraku).

Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:

Oznake:

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

Zapremina vazduha u kojoj se nalazi navedena masa pare, .

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

Za opisivanje ove percepcije potrebna je količina kao što je relativna vlažnost.

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

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

Oznakarelativna vlažnost: .

Jedinicerelativna vlažnost: %.

Formula kalkulacije relativna vlažnost:

Notacija:

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 sadrži apsolutnu vlažnost, koja nam je već poznata, i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi. Postavlja se pitanje, kako odrediti posljednju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Razmotrićemo kondenzacijahigrometar(Sl. 4) - uređaj koji služi za određivanje tačke rose.

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

Rice. 4. Kondenzacijski higrometar ()

Tečnost koja lako isparava, na primjer, eter, ulijeva se u posudu uređaja, ubacuje se termometar (6) i kroz posudu se pumpa zrak pomoću kruške (5). Kao rezultat pojačane cirkulacije zraka počinje intenzivno isparavanje etra, zbog toga se smanjuje temperatura posude, a na ogledalu (4) se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare). U trenutku kada se rosa pojavi na ogledalu, temperatura se mjeri termometrom, a 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 se sa povećanjem vrednosti tačke rose povećava i vrednost odgovarajuće gustine zasićene pare. Drugim riječima, što je zrak topliji, to može sadržavati više 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 temelji se na svojstvu kose bez masnoće da mijenja svoju dužinu s promjenama vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti dužina vlasi se povećava, sa smanjenjem se 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 daje netačne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se uglavnom za kućne potrebe.

Pogodniji za upotrebu i precizniji je takav uređaj za mjerenje relativne vlažnosti kao psihrometar (od drugog grčkog ψυχρός - „hladno”) (slika 6).

Psihrometar se sastoji od dva termometra, koji su fiksirani na zajedničkoj skali. Jedan od termometara naziva se mokar, jer je umotan u kambrik, koji je uronjen u rezervoar za vodu koji se nalazi na zadnjoj strani uređaja. Iz vlažnog tkiva isparava voda, što dovodi do hlađenja termometra, proces snižavanja njegove temperature se nastavlja sve dok ne dođe do stadijuma dok para u blizini vlažnog tkiva ne dođe do zasićenja i termometar počne da pokazuje temperaturu tačke rose. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu manju ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi i pokazuje stvarnu temperaturu.

Na kućištu uređaja je u pravilu prikazana i tzv. psihrometrijska tablica (tabela 2). Koristeći ovu tabelu, relativna vlažnost okolnog vazduha može se odrediti iz vrednosti temperature naznačene suvom mernom i temperaturnom razlikom između suve i mokrog termometra.

Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete grubo 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, tj. vlažnost zraka je visoka. Ako je, naprotiv, razlika u očitanjima termometra velika, tada isparavanje iz vlažnog tkiva prevladava nad kondenzacijom i zrak je suh, a vlažnost niska.

Okrenimo se tablicama koje vam omogućavaju da odredite karakteristike vlažnosti zraka.

temperatura,

Pritisak, mm rt. Art.

gustina pare,

Tab. 1. Gustina i pritisak zasićene vodene pare

Još jednom napominjemo da, kao što je ranije spomenuto, vrijednost gustine zasićene pare raste sa njenom temperaturom, isto važi i za pritisak zasićene pare.

Tab. 2. Psihometrijska tabela

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

U današnjoj lekciji smo se upoznali sa važnom karakteristikom vazduha - njegovom vlažnošću. Kao što smo već rekli, vlažnost u hladnoj sezoni (zimi) opada, au toploj sezoni (ljeti) raste. Važno je moći regulisati ove pojave, na primjer, ako je potrebno, povećati vlažnost u prostoriji u zimsko vrijeme nekoliko rezervoara vode za poboljšanje procesa isparavanja, međutim, ova metoda će biti efikasna samo pri odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od vanjske.

U sljedećoj lekciji ćemo pogledati kakav je rad plina, te princip rada motora s unutrašnjim sagorijevanjem.

Bibliografija

  1. Gendenstein 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 se pri određenoj temperaturi zraka u zraku može sadržavati samo određena količina vlage (sa porastom temperature ova maksimalna moguća količina vlage se povećava, sa smanjenjem temperature zraka, najveća moguća količina opadanja vlage), uveden je koncept relativne vlažnosti.

Relativna vlažnost

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

gdje je: - relativna vlažnost razmatrane smjese (vazduh); - parcijalni pritisak vodene pare u smeši; - ravnotežni pritisak zasićene pare.

Pritisak pare zasićenja vode snažno raste sa porastom temperature (vidi grafikon). Stoga, kod izobaričnog (tj. pri konstantnom pritisku) hlađenja zraka sa konstantnom koncentracijom pare, dolazi do trenutka (tačka rose) kada je para zasićena. U ovom slučaju, "dodatna" para se kondenzuje u obliku magle ili kristala leda. Procesi zasićenja i kondenzacije vodene pare igraju veliku ulogu u atmosferskoj fizici: procesi stvaranja oblaka i formiranje atmosferski frontovi U velikoj mjeri određena procesima 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 ( T d). Kada T i T d izraženo u stepenima Celzijusa, onda je izraz tačan:

Gde se procenjuje 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, moguće je formiranje prezasićenog stanja, odnosno relativna vlažnost zraka postaje veća od 100%. Ioni ili čestice aerosola mogu djelovati kao kondenzacijski centri, upravo na kondenzaciji prezasićene pare na jone koji nastaju prilikom prolaska nabijene čestice u takvom paru se zasniva princip rada komore oblaka i difuzijske komore: kondenzacija kapljica vode na formiranim ionima formiraju 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 u izduvnim gasovima motora.

Sredstva i metode kontrole

Za određivanje vlažnosti zraka koriste se uređaji koji se nazivaju psihrometri i higrometri. Avgustovski psihrometar se sastoji od dva termometra - suvog i vlažnog. Mokra sijalica ukazuje na nižu temperaturu od suve sijalice jer njegov rezervoar je umotan u tkaninu natopljenu vodom, koja ga, isparavajući, hladi. Brzina isparavanja zavisi od relativne vlažnosti vazduha. Prema svjedočenju suhih i vlažnih termometara, relativna vlažnost zraka utvrđuje se prema psihrometrijskim tabelama. AT novije vrijeme Integralni senzori vlažnosti (obično sa izlaznim naponom) počeli su da se široko koriste, na osnovu svojstva nekih polimera da menjaju svoje električne karakteristike (kao što je dielektrična konstanta medija) pod uticajem vodene pare sadržane u vazduhu. Za kalibraciju instrumenata za mjerenje vlažnosti koriste se posebne instalacije - higrostati.