Dom Zdravlje

Relativna vlažnost u zatvorenom prostoru. Vlažnost vazduha

Vlažnost je mjera količine vodene pare u zraku. Relativna vlažnost je količina vode sadržana u zraku na datoj temperaturi u usporedbi s maksimalnom količinom vode koja može biti sadržana u zraku na istoj temperaturi kao i para.

Drugim riječima, relativna vlažnost pokazuje koliko više vlage nije dovoljno u datim uslovima okruženje počela je kondenzacija. Ova vrijednost karakterizira stepen zasićenosti zraka vodenom parom. Kada se izračunava optimalna vlažnost u prostoriji, govori se o relativnoj vlažnosti.

Na primjer, na temperaturi od 21°C, jedan kilogram suhog zraka može sadržavati do 15,8 g vlage. Ako 1 kg suhog zraka sadrži 15,8 g vode, onda se kaže da je relativna vlažnost 100%. Ako ista količina zraka sadrži 7,9 g vode na istoj temperaturi, tada će, u poređenju sa maksimalno mogućom količinom vlage, omjer biti: 7,9 / 15,8 = 0,50 (50%). Stoga će relativna vlažnost takvog zraka biti 50%.

Koja je optimalna vlažnost

Idealna vlažnost u stambenoj zoni je 40-60%. U letnjim mesecima vazduh je dovoljno vlažan (posebno kišno vrijeme relativna vlažnost može dostići 80-90%), tako da nema potrebe za dodatnim metodama ovlaživanja.

Međutim, zimi sistemi centralnog grijanja i drugi uređaji za grijanje dovode do presušivanja vazduha. To je zato što jako zagrijavanje podiže temperaturu, ali ne povećava količinu vodene pare. To uzrokuje pojačano isparavanje vlage sa svih strana: sa vaše kože i iz vašeg tijela, sobnih biljaka, pa čak i namještaja. Relativna vlažnost u stanovima zimi obično nije veća od 15%. Ovo je čak manje nego u pustinji Sahara! Relativna vlažnost je 25%.

Table optimalna vlažnost pokazuje koliko je nivo od 15% nedovoljan:

ljudski 45-65%Računarski hardver i kućni aparati 45-65%Nameštaj i muzički instrumenti 40-60%Biblioteke, izložbe umjetničkih galerija i muzeja 40-60%

Kako postići optimalnu vlažnost?

Jedini savjet je da ovlažite prostoriju.

Postoji mnogo "narodnih" načina vlaženja. Možete, na primjer, objesiti mokre ručnike i krpe u sobi. Stavite rezervoar za vodu na grejač. Isparavanje vode će prije ili kasnije dovesti do povećanja vlažnosti zraka. Kako bi se klavir zaštitio od isušivanja, ranije se preporučivalo da se unutra stavi tegla s vodom. Opcija za one koji ne štede novac je ukrasna fontana u prostoriji.

Međutim, ove metode su nezgodne i neefikasne. Značajno povećati vlažnost u prostoriji sa teglom vode neće raditi. Osim toga, staklenka na bateriji i ručnici na užadima ne izgledaju baš estetski.

Najefikasniji i praktičniji način povećanja vlažnosti u zatvorenom prostoru je ugradnja ovlaživač. Ovaj klimatski uređaj je u stanju da održava precizno podešen nivo vlažnosti, osim toga, jeftin je i jednostavan za upotrebu. Nova generacija ovlaživača sama kontroliše optimalnu vlažnost.

Vazduh je u izvesnoj meri ispunjen vodenom parom. Njegovu količinu karakterizira takav pokazatelj kao što je vlažnost. Može biti apsolutna i relativna. Prvi indikator označava količinu vode sadržanu u jednom kubnom metru zraka. Drugi pojam se koristi za definiranje omjera između najveće moguće količine pare i stvarne količine. Ako je vlažnost u prostoriji određena, to znači relativni pokazatelj.

Zašto mjeriti i kontrolirati vlažnost u zatvorenom prostoru?

Vlažnost u kući direktno utiče na zdravlje i dobrobit svih njenih stanovnika. Ako indikatori ne odgovaraju normi, ne samo da ljudi pate, već i sobne biljke, namještaj i ostalo. Količina vodene pare u okolini nije stabilna i stalno se mijenja ovisno o godišnjem dobu.

Zašto je suv vazduh opasan?

Niska vlažnost u zatvorenom prostoru je vrlo česta grejne sezone. To dovodi do činjenice da osoba brzo gubi vodu kroz kožu i respiratorni trakt. Kao rezultat takvih negativnih pojava, uočavaju se sljedeći efekti:

smanjenje elastičnosti i suhoće kože, što je praćeno pojavom mikropukotina, dovodi do razvoja dermatitisa;
isušivanje sluznice očiju dovodi do njihovog crvenila, peckanja, suzenja;
krv gubi dio tekuće komponente, što smanjuje brzinu njenog kretanja, stvarajući dodatno opterećenje na srcu;
osoba pati od glavobolje, osjeća se umorno i gubi normalnu radnu sposobnost;
povećava se viskoznost želučanog soka, što otežava probavu;
dolazi do sušenja sluznice respiratornog trakta, što slabi lokalni imunitet;
povećanje koncentracije patogena u zraku, koji se obično neutraliziraju kapljicama zraka.

Za mjerenje zraka u stanu dovoljno je kupiti najjednostavniji uređaj, koji se obično kombinira s termometrom ili satom. Ima malu grešku od 3-5%, što nije kritično.

Koristeći čašu vode

Da biste odredili vlažnost zraka, potrebno je povući vodu u običnu čašu i poslati je u hladnjak na 3 sata tako da se tekućina ohladi na 3-5 ° C. Posuda se vadi i stavlja na sto dalje od uređaja za grijanje. Nekoliko minuta promatraju stijenke stakla, gdje otkrivaju pojavu kondenzata u obliku kapljica vode. Rezultati eksperimenta su izraženi na sljedeći način:

staklo se brzo osušilo - vlažnost je smanjena;
zidovi su ostali zamagljeni - ispunjeni su standardi vlažnosti u zatvorenom prostoru;
voda je počela da teče niz staklo - vlažnost je povećana.

Assmann sto

Assmann tabela je dizajnirana za određivanje vlažnosti pomoću psihrometra.Sastoji se od dva termometra - konvencionalnog i ovlaživača. Pokazatelji mjereni drugim uređajem bit će nešto niži.Prema posebnoj tabeli, koristeći dobijene vrijednosti, odredite vlažnost zraka.

Korištenje jelove šiške

Uzimaju običnu šišarku od smreke i odlažu je od uređaja za grijanje. Na suhom zraku njegove ljuske će se otvoriti, a na vlažnom će se čvrsto skupiti.

opšteprihvaćene norme

Norme vlažnosti u prostoriji zavise od njene namjene i doba godine. Usklađenost s preporučenim parametrima osigurat će dobro zdravlje i neće negativno utjecati na ljudski imunitet.

Norme za stan

Za stan su sve norme u pogledu klimatskih parametara navedene u GOST 30494-96. Prema ovom dokumentu, vlažnost vazduha u hladnoj sezoni treba da se kreće od 30-45%, au toploj sezoni - 30-60%. Uprkos ovim vrijednostima, cifra od 30% može biti loše percipirana ljudsko tijelo. Stoga liječnici preporučuju održavanje parametara od 40-60%, koji se smatraju optimalnim u bilo koje doba godine.

Norme za dečiju sobu

Dječje tijelo ne može pravilno funkcionirati uz nisku vlažnost. To dovodi do brzog sušenja sluznice, što je ispunjeno smanjenjem lokalnog imuniteta.

Workplace

Norma vlažnosti na radnom mjestu ovisi o specifičnostima posla. Na primjer, za uredske radnike to je 40-60%.

Kako normalizirati mikroklimu u prostoriji?

Da bi unutrašnja klima bila ugodna za život, potrebno je koristiti sljedeće savjete:

upotreba ovlaživača. Neophodan tokom sezone grijanja u svim prostorijama;
redovno provetravanje;
povećanje broja sobnih biljaka;
izduvna ventilacija. Napa će opskrbljivati prostoriju svježi zrak i normalizira količinu vodene pare;
u nekim slučajevima preporučuje se korištenje posebnih odvlaživača zraka opremljenih upijajućim tvarima;
u stambenim prostorijama zabranjeno je sušiti odjeću, što negativno utječe na njihovu mikroklimu.

Video: Kako izmjeriti vlažnost zraka

Dom
Klima uređaji

Ovaj video vodič je dostupan uz pretplatu

Da li već imate pretplatu? Da uđem

I-17="">Zasićena para, vlažnost vazduha

Današnja lekcija će biti posvećena raspravi o takvoj stvari kao što je vlažnost zraka i metodama za njeno mjerenje. Glavni fenomen koji utiče na vlažnost vazduha biće proces isparavanja vode, o čemu smo već govorili ranije, a najvažniji koncept koji ćemo koristiti biće zasićena i nezasićena para.

Ako razlikujemo različita stanja pare, onda će ona biti određena interakcijom pare s njenom tekućinom. Ako zamislimo da se neka tečnost nalazi u zatvorenoj posudi i da se odvija proces njenog isparavanja, onda će taj proces pre ili kasnije doći u stanje u kojem će isparavanje u pravilnim intervalima biti nadoknađeno kondenzacijom i takozvanom dinamičkom ravnotežom tečnost sa svojom parom će doći (slika 1) .

Rice. 1. Zasićena para

Definicija.Zasićena para Para je u termodinamičkoj ravnoteži sa svojom tečnošću. Ako para nije zasićena, onda ne postoji termodinamička ravnoteža (slika 2).

Rice. 2. Nezasićena para

Uz pomoć ova dva koncepta, opisat ćemo tako važnu karakteristiku zraka kao što je vlažnost.

Definicija.Vlažnost vazduha- vrijednost koja pokazuje sadržaj vodene pare u zraku.

Postavlja se pitanje: zašto je važno razmotriti koncept vlažnosti i kako vodena para dospijeva u zrak? Poznato je da većinu Zemljine površine zauzima voda (Svjetski okean), sa čije površine dolazi do isparavanja kontinuirano (slika 3). Svakako, u raznim klimatskim zonama intenzitet ovog procesa je različit, zavisno od prosječne dnevne temperature, prisustvo vjetrova itd. Ovi faktori određuju činjenicu da u određenim mjestima proces isparavanja vode je intenzivniji od njene kondenzacije, a kod nekih je i obrnuto. U prosjeku, može se tvrditi da para koja se formira u zraku nije zasićena, a njena svojstva moraju biti u mogućnosti opisati.

Rice. 3. Isparavanje tekućine (izvor)

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 procjenu vremenskim uvjetima koje svi znaju 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.

Apsolutna vlažnost vazduha

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

gustina vodene pare u vazduhu;
relativna vlažnost.

Vazduh je složeni gas, 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 - ova vrijednost karakterizira gustinu. 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:img="">

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

I-19="">Relativna vlažnost vazduha

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 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:

Img="" i-20="">Kondenzacijski higrometar

Kao što se vidi iz formule, sadrži apsolutna vlažnost, sa kojim smo već upoznati, i gustinom 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 (izvor)

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.

Higrometar za kosu

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.

Rice. 5. Higrometar za kosu (izvor)

Djelovanje higrometra za kosu temelji se na svojstvu kose bez masnoće da mijenja svoju dužinu s promjenama vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti, dužina kose se povećava, sa smanjenjem ona smanjuje), što ga čini moguće izmjeriti relativnu vlažnost. 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.

Psihrometar

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.

Tabele vlažnosti

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

temperatura,

Pritisak, mm rt. Art.

gustina pare,

Zasićena para.

Ako plovilo sa tečnost čvrsto, tada će se količina tečnosti prvo smanjiti, a zatim će ostati konstantna. Ako ne menn te temperature, sistem tečnost - para će doći u stanje termičke ravnoteže i ostaće u njemu proizvoljno dugo vremena. Istovremeno sa procesom isparavanja dolazi i do kondenzacije, oba procesa u prosjeku kompenergiziraju jedni druge. U prvom trenutku, nakon što se tečnost ulije u posudu i zatvori, tečnost ćeispari i gustina pare iznad nje će se povećati. Međutim, u isto vrijeme će se povećati i broj molekula koji se vraćaju u tekućinu. Što je veća gustina pare, veći je broj njenih molekula vraćenih u tečnost. Kao rezultat, uspostavlja se dinamička (mobilna) ravnoteža između tečnosti i pare u zatvorenoj posudi na konstantnoj temperaturi, tj. broj molekula koji napušta površinu tečnosti za neko vreme. R vremenski period, biće u proseku jednak broju molekula pare koji se u isto vreme vraćaju u tečnost b. Steam, nah koja je u dinamičkoj ravnoteži sa svojom tečnošću naziva se zasićena para. Ovo je definicija donje crteTo znači da dati volumen pri datoj temperaturi ne može sadržavati veću količinu pare.

Pritisak zasićene pare .

Šta će se dogoditi sa zasićenom parom ako se smanji volumen koji ona zauzima? Na primjer, ako komprimirate paru koja je u ravnoteži s tekućinom u cilindru ispod klipa, održavajući konstantnu temperaturu sadržaja cilindra. Kada se para komprimuje, ravnoteža će početi da se narušava. Gustoća pare u prvom trenutku će se malo povećati i više molekula će početi prelaziti iz plina u tekućinu nego iz tekućine u plin. Uostalom, broj molekula koji napuštaju tekućinu u jedinici vremena ovisi samo o temperaturi, a kompresija pare ne mijenja taj broj. Proces se nastavlja sve dok se ponovo ne uspostave dinamička ravnoteža i gustina pare, te stoga koncentracija njegovih molekula neće poprimiti prethodne vrijednosti. Posljedično, koncentracija zasićenih molekula pare na konstantnoj temperaturi ne ovisi o njenoj zapremini. Pošto je pritisak proporcionalan koncentraciji molekula (p=nkT), iz ove definicije sledi da pritisak zasićene pare ne zavisi od zapremine koju zauzima. Pritisak p n.p. para u kojoj je tečnost u ravnoteži sa svojom parom naziva se pritisak pare zasićenja.

Zavisnost pritiska zasićene pare o temperaturi.

Stanje zasićene pare, kao što pokazuje iskustvo, približno je opisano jednadžbom stanja idealnog gasa, a njen pritisak je određen formulom P = nkT Sa povećanjem temperature, pritisak raste. Pošto pritisak zasićene pare ne zavisi od zapremine, zavisi samo od temperature. Međutim, zavisnost rn.p. iz T, utvrđeno eksperimentalno, nije direktno proporcionalno, kao u idealnom gasu pri konstantnoj zapremini. Sa povećanjem temperature, pritisak prave zasićene pare raste brže od pritiska idealnog gasa (Sl.kriva sudoper 12). Zašto se ovo dešava? Kada se tečnost zagreje u zatvorenoj posudi, deo tečnosti se pretvara u paru. Kao rezultat toga, prema formuli R = nkT, pritisak zasićene pare raste ne samo zbog povećanja temperature tekućine, već i zbog povećanja koncentracije molekula (gustine) pare. U osnovi, povećanje tlaka s povećanjem temperature određuje se upravo povećanjem koncentracije centar ii. (Glavna razlika u ponašanju iIdealni gas i zasićena para je da kada se temperatura pare u zatvorenoj posudi promeni (ili kada se zapremina promeni na konstantnoj temperaturi), masa pare se menja. Tečnost se delimično pretvara u paru, ili, obrnuto, para se delimično kondenzujetsya. Ništa slično se ne dešava sa idealnim gasom.) Kada sva tečnost ispari, para će, daljim zagrevanjem, prestati da bude zasićena i njen pritisak pri konstantnoj zapremini će porastibiti direktno proporcionalna apsolutna temperatura(pogledajte sliku, dio krivulje 23).

Kipuće.

Vrenje je intenzivan prijelaz tvari iz tekućeg u plinovito stanje, koji se odvija u cijeloj zapremini tečnosti (a ne samo na njenoj površini). (Kondenzacija je obrnuti proces.) Kako temperatura tečnosti raste, brzina isparavanja se povećava. Konačno, tečnost počinje da ključa. Prilikom ključanja u cijeloj zapremini tečnosti formiraju se brzo rastući mjehurići pare, koji isplivaju na površinu. Tačka ključanja tečnosti ostaje konstantna. To je zato što se sva energija koja se dovodi do tečnosti troši na njeno pretvaranje u paru. Pod kojim uslovima počinje ključanje?

Tečnost uvek sadrži otopljene gasove koji se oslobađaju na dnu i zidovima posude, kao i na čestice prašine suspendovane u tečnosti, koje su centri isparavanja. Tečne pare unutar mehurića su zasićene. Kako temperatura raste, pritisak pare se povećava i mjehurići se povećavaju u veličini. Pod dejstvom sile plutanja, oni isplivaju. Ako gornji slojevi tečnosti imaju više niske temperature, zatim se u ovim slojevima para kondenzira u mjehurićima. Pritisak brzo opada i mjehurići kolabiraju. Kolaps je toliko brz da zidovi mehura, sudarajući se, proizvode nešto poput eksplozije. Mnoge od ovih mikroeksplozija stvaraju karakterističnu buku. Kada se tečnost dovoljno zagreje, mehurići prestaju da se urušavaju i isplivaju na površinu. Tečnost će proključati. Pažljivo gledajte čajnik na šporetu. Videćete da skoro prestaje da proizvodi buku pre ključanja. Ovisnost pritiska zasićene pare o temperaturi objašnjava zašto tačka ključanja tečnosti zavisi od pritiska na njenoj površini. Mjehur pare može rasti kada pritisak zasićene pare u njemu malo premaši pritisak u tečnosti, što je zbir pritiska vazduha na površini tečnosti (vanjski pritisak) i hidrostatskog pritiska stuba tečnosti. Vrenje počinje na temperaturi na kojoj je pritisak pare zasićenja u mjehurićima jednak pritisku u tekućini. Što je veći vanjski pritisak, to je viša tačka ključanja. Suprotno tome, smanjenjem vanjskog pritiska, snižavamo tačku ključanja. Ispumpavanjem zraka i vodene pare iz tikvice, možete učiniti da voda proključa na sobnoj temperaturi. Svaka tečnost ima svoju tačku ključanja (koja ostaje konstantna dok cela tečnost ne proključa), što zavisi od pritiska njene zasićene pare. Što je veći pritisak pare zasićenja, niža je tačka ključanja tečnosti.

Vlažnost vazduha i njeno merenje.

Vazduh oko nas skoro uvek sadrži određenu količinu vodene pare. Vlažnost vazduha zavisi od količine vodene pare koju sadrži. Sirovi vazduh sadrži veći procenat molekula vode od suvog vazduha. Bol Od velike važnosti je relativna vlažnost vazduha o kojoj se svaki dan čuju izveštaji o vremenskoj prognozi.

RelativnoVisoka vlažnost je odnos gustine vodene pare sadržane u vazduhu i gustine zasićene pare na datoj temperaturi, izražen u procentima (pokazuje koliko je vodena para u vazduhu blizu zasićenosti).

Tačka rose

Suvoća ili vlažnost zraka ovisi o tome koliko je njegova vodena para blizu zasićenosti. Ako se vlažan zrak ohladi, tada se para u njemu može dovesti do zasićenja, a zatim će se kondenzirati. Znak da je para zasićena je pojava prvih kapi kondenzovane tečnosti - rose. Temperatura na kojoj para u zraku postaje zasićena naziva se tačka rose. Tačka rose takođe karakteriše vlažnost vazduha. Primjeri: jutarnja rosa, zamagljivanje hladnog stakla ako dišete na njega, stvaranje kapi vode na cijevi za hladnu vodu, vlaga u podrumima kuća. Higrometri se koriste za mjerenje vlažnosti zraka. Postoji nekoliko vrsta higrometara, ali glavni su kosa i psihrometrijski.

« fizika - 10. razred

Pri rješavanju zadataka mora se imati na umu da tlak i gustina zasićene pare ne ovise o njenoj zapremini, već samo o temperaturi. Jednačina stanja idealnog gasa je takođe približno primenljiva na opis zasićene pare. Ali kada se zasićena para komprimuje ili zagreva, njena masa ne ostaje konstantna.

Neke primjene mogu zahtijevati tlak pare zasićenja na određenim temperaturama. Ovi podaci se moraju uzeti iz tabele.

Zadatak 1.

Zatvorena posuda zapremine V 1 = 0,5 m 3 sadrži vodu težine m = 0,5 kg. Posuda je zagrijana na temperaturu t = 147 °C. Za koliko treba promijeniti zapreminu posude tako da sadrži samo zasićenu paru? Pritisak zasićene pare str. p na temperaturi od t = 147 ° C je jednako 4,7 10 5 Pa.

Rješenje.

Zasićena para pod pritiskom pH. n zauzima volumen jednak gdje je M = 0,018 kg / mol molarna masa vode. Zapremina posude je V 1 > V, što znači da para nije zasićena. Da bi para postala zasićena, volumen posude se mora smanjiti za

Zadatak 2.

Relativna vlažnost vazduha u zatvorenoj posudi pri temperaturi t 1 = 5 °C jednaka je φ 1 = 84%, a pri temperaturi t 2 = 22 °C jednaka je φ 2 = 30%. Koliko je puta pritisak zasićene pare vode na temperaturi t 2 veći nego na temperaturi t 1 ?

Rješenje.

Pritisak vodene pare u posudi na T 1 = 278 K je gdje je r n. n1 - pritisak zasićene pare na temperaturi T 1 . Na temperaturi T 2 = 295 K, tlak

Pošto je zapremina konstantna, prema Charlesovom zakonu

Odavde

Zadatak 3.

U prostoriji zapremine 40 m 3 temperatura zraka je 20 ° C, njegova relativna vlažnost φ 1 = 20%. Koliko vode treba ispariti da relativna vlažnost φ 2 dostigne 50%? Poznato je da je na 20 °C pritisak zasićenih para rnp = 2330 Pa.

Rješenje.

Relativna vlažnost odavde

Pritisak pare pri relativnoj vlažnosti φ 1 i φ 2

Gustina je povezana sa pritiskom jednačinom ρ = Mp/RT, odakle

Mase vode u prostoriji pri vlažnosti φ 1 i φ 2

Masa vode koju treba ispariti:

Zadatak 4.

U prostoriji sa zatvorenim prozorima na temperaturi od 15 °C relativna vlažnost φ = 10%. Kolika će biti relativna vlažnost ako temperatura u prostoriji poraste za 10°C? Pritisak zasićene pare na 15 °C p.m. n1 = 12,8 mm Hg. Art., i na 25 ° C p n p2 = 23,8 mm Hg. Art.

Pošto je para nezasićena, parcijalni pritisak pare se menja prema Charlesovom zakonu p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Iz ove jednadžbe možete odrediti tlak nezasićene pare p 2 na T 2: p 2 = p 1 T 2 /T 1. Relativna vlažnost na T 1 je jednaka.

Za ovaj zadatak možete dobiti 1 bod na ispitu 2020

Zadatak 10 USE iz fizike posvećen je termalnoj ravnoteži i svemu što je s njom povezano. Karte su strukturirane na način da otprilike polovina sadrži pitanja o vlažnosti (tipičan primjer takvog zadatka je „Koliko puta se povećala koncentracija molekula pare ako je volumen pare izotermički prepolovljen“), ostatak odnose se na toplinski kapacitet tvari. Pitanja o toplotnom kapacitetu skoro uvek sadrže grafikon koji se prvo mora proučiti da bi se tačno odgovorilo na pitanje.

Zadatak 10 USE iz fizike obično izaziva poteškoće kod učenika, osim nekoliko opcija koje su posvećene određivanju relativne vlažnosti zraka pomoću psihrometrijskih tablica. Učenici najčešće zadatke započinju ovim pitanjem, čije rješavanje obično traje jednu do dvije minute. Davanje listića studentu sa ovom vrstom zadatka br. 10 Jedinstvenog državnog ispita iz fizike uvelike će olakšati cijeli test, jer je vrijeme za njegovo ispunjavanje ograničeno na određeni broj minuta.

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.

Vrijednost vlažnosti je važna ne samo za ljude i druge žive organizme, već i za tok tehnoloških procesa. 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. Treba napomenuti da ako uporedimo vlažnost zraka u različito doba godine u našim uobičajenim klimatskim uvjetima, onda je ona viša ljeti i niža zimi, što je posebno povezano s intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

gustina vodene pare u vazduhu;
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 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:

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 ()

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 korisnu činjenicu da sa povećanjem vrednosti tačke rose raste 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).

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

Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drfa, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.

Internet portal "dic.academic.ru" ()
Internet portal "baroma.ru" ()
Internet portal "femto.com.ua" ()
Internet portal "youtube.com" ()

Zadaća