Fizička formula apsolutne vlažnosti. Apsolutna i relativna vlažnost

DEFINICIJA

Apsolutna vlažnost zraka je količina vodene pare po jedinici volumena zraka:

U SI sustavu, mjerna jedinica za apsolutnu vlažnost zraka

Vlažnost je vrlo važan parametar okoliš. Poznato je da najveći dio Zemljine površine zauzima voda (Svjetski ocean), s čije se površine kontinuirano događa isparavanje. U različitim klimatske zone intenzitet ovog procesa je različit. Ovisi o prosječna dnevna temperatura, prisutnost vjetrova i drugi čimbenici. Dakle, u određena mjesta proces isparavanja vode je intenzivniji od njezine 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 vlagom okoliša. 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 zraka procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

Osim toga, pojam vlažnosti najvažniji je kriterij za ocjenjivanje vremenski uvjetišto svi znaju iz vremenske prognoze.

Apsolutna vlažnost zraka daje ideju 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. Kako bi se opisala reakcija živih organizama na promjene sadržaja vodene pare u zraku, uvodi se pojam relativne vlažnosti.

Relativna vlažnost

DEFINICIJA

Relativna vlažnost zrak- ovo je fizikalna veličina koja pokazuje koliko je vodena para u zraku daleko od zasićenja:

gdje je gustoća vodene pare u zraku ( apsolutna vlažnost); gustoća zasićene vodene pare pri određenoj temperaturi.

temperatura kondenzacije

DEFINICIJA

temperatura kondenzacije je temperatura na kojoj vodena para postaje zasićena.

Znajući temperaturu rosišta, možete dobiti ideju o relativnoj vlažnosti zraka. Ako je temperatura rosišta blizu temperature okoline, tada je vlažnost visoka ( kad se temperature poklope stvara se magla). Nasuprot tome, ako se vrijednosti rosišta i temperature zraka u vrijeme mjerenja jako razlikuju, tada možemo govoriti o niskom sadržaju vodene pare u atmosferi.

Kada se nešto unese u toplu prostoriju od mraza, zrak iznad toga se ohladi, postane zasićen vodenom parom, a kapljice vode se kondenziraju na stvarima. U budućnosti se stvar zagrijava do sobne temperature, a sav kondenzat isparava.

Drugi, ništa manje poznati primjer je zamagljivanje prozora na kući. Mnogi ljudi imaju kondenzaciju na prozorima zimi. Na ovu pojavu utječu dva faktora - vlaga i temperatura. Ako je ugrađen normalan prozor s dvostrukim staklima i izolacija je pravilno izvedena, a postoji kondenzat, to znači da soba ima visoku vlažnost; Moguće loša ventilacija ili ventilacija.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

Vježbajte Na fotografiji su dva termometra koja se koriste za određivanje relativne vlažnosti zraka pomoću psihrometrijske tablice. Što će pokazati mokri termometar ako se pri stalnoj temperaturi zraka relativna vlažnost poveća za 7%?

Riješenje Zapišimo očitanja suhog i mokrog termometra prikazanog na fotografiji:

Odredimo razliku u očitanjima termometra:

Prema psihrometrijskoj tablici određujemo relativnu vlažnost zraka:

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

Dakle, mokri termometar će pokazati:

Odgovor Očitavanja vlažnog termometra.

PRIMJER 2

Vježbajte Relativna vlažnost zraka navečer pri temperaturi od 50%. Hoće li pasti rosa ako temperatura padne na ? noću?
Riješenje Relativna vlažnost:

Opće informacije

Vlažnost ovisi o prirodi tvari, a kod čvrstih tvari, osim toga, o stupnju usitnjenosti ili poroznosti. Sadržaj kemijski vezane, takozvane ustavne vode, na primjer, hidroksida, koji se oslobađa samo kada kemijska razgradnja, kao ni kristalna voda nije uključena u pojam vlažnosti.

Mjerne jedinice i značajke definicije pojma vlažnosti

  • Vlažnost se obično karakterizira količinom vode u tvari, izraženom kao postotak (%) izvorne mase vlažne tvari ( masena vlažnost) ili njegov volumen ( nasipna vlaga).
  • Vlažnost se također može karakterizirati sadržajem vlage, odn apsolutna vlažnost- količina vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ova definicija vlage naširoko se koristi za ocjenu kvalitete drva.

Ta se vrijednost ne može uvijek točno izmjeriti jer u nekim slučajevima nemoguće je ukloniti svu nekonstitucijsku vodu i izvagati predmet prije i poslije ove operacije.

  • Relativna vlažnost karakterizira sadržaj vlage u odnosu na maksimalnu količinu vlage koju može sadržavati tvar u stanju termodinamičke ravnoteže. Relativna vlažnost obično se mjeri kao postotak od maksimuma.

Metode određivanja

Titrator Karl Fischer.

Utvrđivanje sadržaja vlage mnogih proizvoda, materijala itd. je važno. Samo pri određenoj vlažnosti mnoga su tijela (zrno, cement itd.) prikladna za svrhu za koju su namijenjena. Životna aktivnost životinjskih i biljnih organizama moguća je samo pri određenim granicama vlažnosti i relativne vlažnosti zraka. Vlažnost može dovesti do značajne pogreške u težini predmeta. Kilogrami šećera ili žitarica s 5% i 10% vlage sadržavat će različite količine suhog šećera ili žitarica.

Mjerenje vlage se određuje sušenjem vlage i titriranjem vlage prema Karlu Fischeru. 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 zraka

Vlažnost zraka je veličina koja karakterizira sadržaj vodene pare u različitim dijelovima Zemljine atmosfere.

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

Vlažnost u zemljinoj atmosferi jako varira. Da, u Zemljina površina sadržaj vodene pare u zraku je u prosjeku od 0,2% volumena u visoke geografske širine do 2,5% u tropima. Tlak pare u polarnim širinama manji je od 1 mb zimi (ponekad samo stotinke mb), a ljeti ispod 5 mb; u tropima se povećava na 30 mb, a ponekad i više. U sub tropske pustinje tlak pare se smanjuje na 5-10 mb.

Apsolutna vlažnost zraka (f) je količina vodene pare stvarno sadržana u 1 m³ zraka:

f = (masa vodene pare u zraku)/(volumen vlažnog zraka)

Uobičajena jedinica za apsolutnu vlažnost: (f) = g/m³

Relativna vlažnost (φ) je omjer trenutne apsolutne vlažnosti i maksimalne apsolutne vlažnosti pri određenoj temperaturi (vidi tablicu)

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 zraka je vrlo visoka ekvatorijalna zona(prosječno godišnje do 85% ili više), kao iu polarnim geografskim širinama i zimi unutar kontinenata srednjih geografskih širina. Ljeti monsunska područja karakterizira visoka relativna vlažnost zraka. Niske vrijednosti relativne vlažnosti uočene su u suptropskim i tropskim pustinjama, a zimi u monsunskim područjima (do 50% i niže).

Vlažnost se brzo smanjuje s nadmorskom visinom. Na visini od 1,5-2 km tlak pare je u prosjeku upola manji od onoga na površini zemlje. Troposfera čini 99% atmosferske vodene pare. Prosječno 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 označavanje sadržaja vlage u zraku koriste se sljedeće veličine:

Apsolutna vlažnost zraka je masa vodene pare sadržana u jedinici volumena zraka, tj. gustoća vodene pare sadržane u zraku, [g/m³]; u atmosferi se kreće od 0,1-1,0 g/m³ (nad kontinentima zimi) do 30 g/m³ ili više (u ekvatorijalnom pojasu); maksimalna vlažnost zraka (granica zasićenja) količina vodene pare koja se može nalaziti u zraku pri određenoj temperaturi u termodinamičkoj ravnoteži ( maksimalna vrijednost vlažnost pri određenoj temperaturi), [g/m³]. S povećanjem temperature zraka povećava se njegova maksimalna vlažnost; tlak pare tlak koji stvara vodena para sadržana u zraku (tlak vodene pare kao dio atmosferski pritisak), [Pa]; razlika deficita vlažnosti između tlaka zasićene pare i tlaka pare [Pa], tj. između maksimalne i apsolutne vlažnosti zraka [g/m³]; omjer relativne vlažnosti tlaka pare i tlaka zasićene pare, tj. apsolutne vlažnosti zraka do maksimuma [% relativne vlažnosti]; temperatura rosišta plina pri kojoj je plin zasićen vodenom parom °C . Relativna vlažnost plina je 100%. Daljnjim dotokom vodene pare ili hlađenjem zraka (plina) dolazi do pojave kondenzata. Dakle, iako rosa ne pada na -10 ili -50°C, pada

Apsolutna i relativna vlažnost.

Vlažnost zraka karakteriziraju sljedeći 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 kapaciteta vlage je funkcija temperature zraka, kao što se može vidjeti iz tablice. 1.

stol 1

b) relativna vlažnost, točna definicija proizlazi iz Daltonovog zakona parcijalnih tlakova. Prema ovom zakonu tlak atmosferski zrak je zbroj parcijalnih tlakova suhog zraka p St i vodene pare p p

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

Na određenoj temperaturi, parcijalni tlak vodene pare ne može prijeći određenu granicu, poznatu kao "tlak zasićenja" p n. Parcijalni tlak para prisutnih u zraku uvijek je manji ili jednak tlaku zasićenja, tj.

str P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Vrijednost φ (u postocima), koja izražava omjer parcijalnog tlaka para u vlažnom zraku i njihovog tlaka u stanju zasićenja pri istoj temperaturi, naziva se relativna vlažnost zrak;


Prema ovoj definiciji, sadržaj vlage u vlažnom zraku je omjer mase pare i mase suhog dijela zraka.

Toplinski kapacitet vlažnog zraka, kJ / (kg K) određuje se formulom

,

Gdje d Sadržaj vlage S c je toplinski kapacitet suhog zraka , sa c \u003d 1,005 kJ / kg K

entalpija vlažan zrak obično se naziva 1 kg suhog zraka. Nulta točka je entalpija suhog zraka (pri d = 0) s temperaturom 0 0 C. Prema tome, entalpija zraka može imati pozitivne i negativne vrijednosti. Entalpija vlažnog zraka jednaka je zbroju entalpija suhog zraka i pare,

Entalpija zraka povezana s promjenom temperature zraka karakterizira promjenu osjetne topline. Kada vodena para iste temperature uđe u zrak, latentna toplina. U tom slučaju entalpija zraka raste zbog promjene entalpije vlažnog dijela zraka. Temperatura zraka se ne mijenja.
t-d dijagram vlažnog zraka.

Kako bi olakšao izračune vezane uz promjene u stanju vlažnog zraka, profesor L. K. Ramzin razvio je iskaznica dijagram vlažnog zraka na kojem su grafički prikazane ovisnosti koje su posljedica osnovnih zakona plinske dinamike.

Dijagram omogućuje vizualno prikazivanje procesa promjene stanja vlažnog zraka, grafički rješavanje praktičnih problema u proračunu sustava ventilacije i klimatizacije, procesa sušenja, isparivača, hladnjaka zraka i drugih instalacija, značajno ih olakšava i ubrzava . Brzina izvođenja izračuna postiže se zbog nekog, sasvim prihvatljivog za tehnologiju kondicioniranja, smanjenja točnosti.

iskaznica dijagram je ucrtan za stalni barometarski tlak. Prilikom korištenja iskaznica dijagram, morate znati izračunati R b za određeno područje, koje je normalizirano SNiP-om. Na području Rusije izračunati tlakovi P b su u rasponu od 685-760 mm Hg. Umjetnost. i normaliziran s intervalom od 15 mm Hg. Umjetnost. Prema tome iskaznica dijagrami su dizajnirani za R b = 685, 700, 715, 730, 745 i 760 mm Hg. Umjetnost.

iskaznica dijagram se gradi u kosom koordinatnom sustavu. Na apscisi su prikazane vrijednosti sadržaja vlage u zraku pri konstantnom barometarskom tlaku, a na ordinati vrijednosti entalpije. Pravci konstantnih vrijednosti entalpije ja= const idu koso pod kutom od 135°. Da biste smanjili veličinu osovine d nije nacrtana na grafikonu, već je umjesto toga povučena pomoćna crta pod pravim kutom na ordinatu, a na nju se s apscise projicira skala (skala) vrijednosti sadržaja vlage d. Na dobivenu mrežu koja se sastoji od linija d= konst i ja= const, konstruiraju se izoterme i krivulje φ = const.

U tehnici klimatizacije negativno značenje entalpija se uzima uvjetno, na isti način kao negativne temperature. Ako mjerite temperaturu na apsolutnoj Kelvinovoj ljestvici, tada nulta vrijednost entalpije odgovara temperaturi apsolutne nule.

Izoterme su ravne linije, s izotermom t= 0 prolazi kroz ishodište (at iskaznica temperatura u dijagramima se mjeri u Celzijusima).

Pri primjeni dijagrama mora se imati na umu da izoterme nisu međusobno paralelne; to se posebno odnosi na visoke temperature. Ako se krajevi izotermi konstruiranih za φ = 100% spoje glatkom krivuljom, tada se dobije linija relativne vlažnosti φ = 100%, odnosno linija zasićenja.

Linija zasićenja φ = 100% dijeli iskaznica dijagram na dva dijela. Iznad i lijevo od ove linije nalaze se točke koje karakteriziraju sadržaj vodene pare u zraku u pregrijanom stanju. Donje točke desno od linijeφ = 100% karakteriziraju stanje smjese pare i zraka, koja je u stanju prezasićenosti. S povećanjem barometarskog tlaka, linija φ \u003d 100% pomiče se prema gore, a s smanjenjem se pomiče prema dolje.

U ovoj lekciji uvest će se pojam apsolutne i relativne vlažnosti, govoriti o pojmovima i veličinama vezanim uz te pojmove: zasićena para, rosište, uređaji za mjerenje vlažnosti. Na satu ćemo se upoznati s tablicama gustoće i tlaka zasićene pare te psihrometrijskom tablicom.

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 izravno je povezan s temperaturom i vlagom okoliša. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože praktički se kompenziraju procesima njezine kondenzacije i poremećeno je odvođenje topline iz tijela, što dovodi do poremećaja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti zraka 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 tehnološki procesi. Na primjer, zbog poznatog svojstva vode da provodi struju, njezin sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Osim toga, pojam vlažnosti najvažniji je kriterij za ocjenu vremenskih prilika, što je svima poznato iz vremenske prognoze. Vrijedno je napomenuti da ako usporedimo vlažnost u različito doba godine u uobičajenom za nas klimatskim uvjetima, zatim je veći ljeti, a manji zimi, što je povezano, posebice, s intenzitetom procesa isparavanja pri različitim temperaturama.

Glavne karakteristike vlažnog zraka su:

  1. gustoća vodene pare u zraku;
  2. relativna vlažnost.

Zrak je složeni plin, sadrži mnogo različitih plinova, uključujući i vodenu paru. Da bi se procijenila njegova količina u zraku, potrebno je odrediti masu vodene pare u određenom dodijeljenom volumenu - ova vrijednost karakterizira gustoću. Gustoća vodene pare u zraku naziva se apsolutna vlažnost.

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

Oznakaapsolutna vlažnost: (kao i uobičajeni zapis za gustoću).

Jediniceapsolutna vlažnost: (u SI) ili (radi lakšeg mjerenja male količine vodene pare u zraku).

Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:

Oznake:

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

Volumen zraka u kojem se nalazi navedena masa pare, .

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

Da bi se opisala ova percepcija, količina kao što je relativna vlažnost.

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

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

Oznakarelativna vlažnost: .

Jedinicerelativna vlažnost: %.

Formula kalkulacije relativna vlažnost:

Notacija:

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

Gustoća zasićene vodene pare pri određenoj temperaturi, (u SI) ili .

Kao što se može vidjeti iz formule, ona sadrži apsolutnu vlažnost, s kojom smo već upoznati, i gustoću zasićene pare pri istoj temperaturi. Postavlja se pitanje, kako odrediti posljednju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Razmotrit ćemo kondenzirajućihigrometar(slika 4) - uređaj koji služi za određivanje rosišta.

Definicija.temperatura kondenzacije je temperatura pri kojoj para postaje zasićena.

Riža. 4. Kondenzacijski higrometar ()

Tekućina koja lako isparava, na primjer eter, ulije se u spremnik uređaja, umetne termometar (6) i pomoću kruške (5) pumpa zrak kroz spremnik. Kao posljedica pojačanog kruženja zraka počinje intenzivno isparavanje etera, zbog toga se smanjuje temperatura posude, a na zrcalu (4) se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare). U trenutku kada se na zrcalu pojavi rosa, termometrom se mjeri temperatura i ta temperatura je rosište.

Što učiniti s dobivenom vrijednošću temperature (rosišta)? Postoji posebna tablica u koju se unose podaci - koja gustoća zasićene vodene pare odgovara svakoj određenoj točki rosišta. Treba napomenuti korisna činjenica da s porastom vrijednosti rosišta raste i vrijednost pripadajuće gustoće 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 - "mokro" 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 nemasne dlake da mijenja svoju duljinu s promjenama vlažnosti zraka (s povećanjem vlažnosti zraka duljina se povećava, s smanjenjem smanjuje), što omogućuje mjerenje relativne vlažnosti zraka. . Kosa je rastegnuta preko metalnog okvira. Promjena duljine kose prenosi se na strelicu koja se kreće duž ljestvice. Treba imati na umu da higrometar za kosu daje netočne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se uglavnom u kućanstvu.

Prikladniji za korištenje i točniji je takav uređaj za mjerenje relativne vlažnosti kao što je 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 mokrim, jer je omotan kambrikom, koji je uronjen u spremnik za vodu koji se nalazi na stražnjoj strani uređaja. Voda isparava iz vlažnog tkiva, što dovodi do hlađenja termometra, proces smanjenja njegove temperature se nastavlja sve dok ne dođe do stupnja dok para u blizini vlažnog tkiva ne postigne zasićenje i termometar počne pokazivati ​​temperaturu rosišta. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu nižu ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi i pokazuje stvarnu temperaturu.

Na kućištu uređaja u pravilu je prikazana i tzv. psihrometrijska tablica (tablica 2). Koristeći ovu tablicu, relativna vlažnost okolnog zraka može se odrediti iz vrijednosti temperature koju pokazuje suhi termometar i temperaturne razlike između suhog i mokrog termometra.

Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete grubo odrediti količinu vlage koristeći sljedeći princip. Ako su očitanja oba termometra blizu jedno drugom, tada je isparavanje vode iz vlažnog gotovo potpuno kompenzirano 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 omogućuju određivanje karakteristika vlažnosti zraka.

Temperatura,

Tlak, mm rt. Umjetnost.

gustoća pare,

tab. 1. Gustoća i tlak zasićene vodene pare

Još jednom napominjemo da, kao što je ranije spomenuto, vrijednost gustoće zasićene pare raste s temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.

tab. 2. Psihometrijska tablica

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

U današnjoj lekciji upoznali smo se s važnom karakteristikom zraka - njegovom vlažnošću. Kao što smo već rekli, vlažnost u hladnoj sezoni (zimi) se smanjuje, au toploj sezoni (ljeti) raste. Važno je moći regulirati ove pojave, na primjer, ako je potrebno, povećati vlažnost u prostoriji u zimsko vrijeme nekoliko spremnika vode kako bi se poboljšali procesi isparavanja, međutim, ova metoda će biti učinkovita samo pri odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od vanjske.

U sljedećoj lekciji ćemo pogledati što je to rad plina, te princip rada motora s unutarnjim izgaranjem.

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.: Bustard, 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" ()

Domaća 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, samo određena količina vlage može biti sadržana u zraku (s porastom temperature, ova najveća moguća količina vlage se povećava, s padom temperature zraka, najveća moguća količina vlage smanjuje), uveden je koncept relativne vlažnosti.

Relativna vlažnost

Ekvivalentna definicija je omjer masenog udjela vodene pare u zraku prema maksimalnom mogućem pri određenoj temperaturi. Mjeri se kao postotak i određuje se formulom:

gdje je: - relativna vlažnost razmatrane smjese (zrak); - parcijalni tlak vodene pare u smjesi; - ravnotežni tlak zasićene pare .

Tlak zasićene pare vode snažno raste s povećanjem temperature (vidi grafikon). Stoga, kod izobarnog (tj. pri konstantnom tlaku) hlađenja zraka s konstantnom koncentracijom pare, dolazi trenutak (rosište) kada je para zasićena. U tom slučaju, "ekstra" para se kondenzira u obliku magle ili ledenih kristala. Procesi zasićenja i kondenzacije vodene pare igraju veliku ulogu u fizici atmosfere: procesi stvaranja oblaka i stvaranja atmosferske fronte uvelike određena procesima zasićenja i kondenzacije, toplina koja se oslobađa tijekom kondenzacije atmosferske vodene pare osigurava energetski mehanizam za nastanak i razvoj tropskih ciklona (uragana).

Procjena relativne vlažnosti

Relativna vlažnost mješavine vode i zraka može se procijeniti ako je poznata njezina temperatura ( T) i temperatura rosišta ( T d). Kada T I T d izraženo u stupnjevima Celzija, onda je izraz istinit:

Gdje se procjenjuje parcijalni tlak vodene pare u smjesi e str :

I procjenjuje se mokri tlak pare vode u smjesi pri temperaturi e s :

Prezasićena vodena para

U nedostatku kondenzacijskih centara, kada se temperatura smanjuje, moguće je stvaranje prezasićenog stanja, tj. relativna vlažnost postaje veća od 100%. Ioni ili čestice aerosola mogu djelovati kao centri kondenzacije, upravo na kondenzaciji prezasićene pare na ionima nastalim tijekom prolaska nabijene čestice u takvom paru temelji se princip rada oblačne komore i difuzijskih komora: kapljice vode se kondenziraju na nastalim ionima tvore vidljivi trag (track) nabijene čestice.

Drugi primjer kondenzacije prezasićene vodene pare su tragovi zrakoplova koji nastaju kada se prezasićena vodena para kondenzira na česticama čađe u ispušnim plinovima motora.

Sredstva i metode kontrole

Za određivanje vlažnosti zraka koriste se uređaji koji se nazivaju psihrometri i higrometri. Augustov psihrometar sastoji se od dva termometra - suhog i mokrog. Vlažni termometar pokazuje nižu temperaturu od suhog termometra jer njegov spremnik je omotan krpom namočenom u vodu, koja ga, isparavajući, hladi. Brzina isparavanja ovisi o relativnoj vlažnosti zraka. Prema svjedočenju suhih i mokrih termometara, relativna vlažnost zraka nalazi se prema psihrometrijskim tablicama. U U zadnje vrijeme Integralni senzori vlažnosti (obično s naponskim izlazom) počeli su se široko koristiti, na temelju svojstva nekih polimera da mijenjaju svoje električne karakteristike (kao što je dielektrična konstanta medija) pod utjecajem vodene pare sadržane u zraku. Za kalibraciju instrumenata za mjerenje vlažnosti koriste se posebne instalacije - higrostati.