Formula fizike apsolutne vlažnosti. Apsolutna i relativna vlažnost zraka

DEFINICIJA

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

U SI sustavu, jedinica mjere za apsolutnu vlažnost

Vlažnost zraka je vrlo važan parametar okoliš. Poznato je da većinu Zemljine površine zauzima voda (Svjetski ocean), s čije površine kontinuirano dolazi do isparavanja. U različitim klimatskim zonama intenzitet ovog procesa je različit. Ovisi o prosječna dnevna temperatura, prisutnost vjetrova i drugih čimbenika. Dakle, u određenim mjestima 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 vlažnošću 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 prevladavaju procesi isparavanja vlage nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine što može dovesti do dehidracije.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za ocjenjivanje vremenski uvjeti koje svi znaju iz vremenske prognoze.

Apsolutna vlažnost zraka daje predodžbu o specifičnom sadržaju vode u zraku po masi, ali je ta vrijednost nezgodna s gledišta osjetljivosti živih organizama na vlagu. Osoba ne osjeća masovnu količinu vode u zraku, već njezin sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost. Za opis reakcije živih organizama na promjene sadržaja vodene pare u zraku uvodi se pojam relativne vlažnosti zraka.

Relativna vlažnost

DEFINICIJA

Relativna vlažnost zrak- ovo je fizička 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 datoj temperaturi.

temperatura kondenzacije

DEFINICIJA

temperatura kondenzacije je temperatura pri kojoj vodena para postaje zasićena.

Poznavajući temperaturu točke rosišta, možete dobiti ideju o relativnoj vlažnosti zraka. Ako je temperatura točke rosišta blizu temperature okoline, tada je vlaga visoka ( kada se temperature podudaraju, stvara se magla). Suprotno tome, ako se vrijednosti točke rosišta i temperature zraka u trenutku mjerenja jako razlikuju, onda možemo govoriti o niskom sadržaju vodene pare u atmosferi.

Kada se stvar unese u toplu prostoriju od mraza, zrak iznad nje se hladi, postaje zasićen vodenom parom, a kapljice vode se kondenziraju na stvari. U budućnosti se stvar zagrijava na sobnu temperaturu, a sav kondenzat isparava.

Drugi, ne manje poznat primjer je zamagljivanje prozora u kući. Mnogi ljudi zimi imaju kondenzaciju na prozorima. Na ovu pojavu utječu dva čimbenika - vlažnost i temperatura. Ako je ugrađen normalni prozor s dvostrukim staklom i izolacija je ispravno izvedena, a ima kondenzata, to znači da soba ima visoku vlažnost; Moguća je loša ventilacija ili ventilacija.

Primjeri rješavanja problema

PRIMJER 1

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

Odluka Zapišimo očitanja suhih i mokrih termometara prikazanih 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, mokra žarulja će pokazati:

Odgovor Očitavanja mokre žarulje.

PRIMJER 2

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

Opće informacije

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

Mjerne jedinice i značajke definicije pojma vlažnosti

  • Vlagu obično karakterizira količina vode u tvari, izražena kao postotak (%) izvorne mase mokre tvari ( masena vlažnost) ili njegov volumen ( masivna vlaga).
  • Vlažnost se također može okarakterizirati sadržajem vlage, odn apsolutna vlažnost- količina vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ova se definicija vlage naširoko koristi za procjenu kvalitete drva.

Ova se vrijednost ne može uvijek točno 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 zraka obično se mjeri kao postotak od maksimuma.

Metode određivanja

Titrator Karl Fischer.

Važno je utvrditi sadržaj vlage mnogih proizvoda, materijala itd. Samo pri određenoj vlažnosti mnoga tijela (zrno, cement, itd.) su prikladna za svrhu za koju su namijenjena. Vitalna aktivnost životinjskih i biljnih organizama moguća je samo pri određenim granicama vlažnosti i relativne vlažnosti zraka. Vlažnost zraka može uvesti značajnu grešku u težini predmeta. Kilogrami šećera ili žitarica s 5% i 10% vlage sadržavat će različite količine suhog šećera ili žitarica.

Mjerenje vlage određuje se 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 vrijednost 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 uvelike varira. Da, kod 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 je manji 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 pod tropske pustinje tlak pare se smanjuje na 5-10 mb.

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

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

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

Relativna vlažnost (φ) je omjer njegove trenutne apsolutne vlažnosti i maksimalne apsolutne vlažnosti na danoj 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 zraka obično se izražava u postocima. Te su količine međusobno povezane sljedećom relacijom:

φ = (f×100)/fmax

Relativna vlažnost zraka je vrlo visoka ekvatorijalna zona(prosječno godišnje do 85% ili više), kao iu polarnim širinama i zimi unutar kontinenata srednjih širina. Ljeti monsunske regije karakterizira visoka relativna vlažnost zraka. Niske vrijednosti relativne vlažnosti uočavaju se u suptropskim i tropskim pustinjama i zimi u monsunskim regijama (do 50% i ispod).

Vlažnost brzo opada s 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 označavanje sadržaja vlage u zraku koriste se sljedeće količine:

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 (preko kontinenata zimi) do 30 g/m³ ili više (u ekvatorijalnoj zoni); maksimalna vlažnost zraka (granica zasićenja) količina vodene pare koja može biti sadržana u zraku pri određenoj temperaturi u termodinamičkoj ravnoteži ( maksimalna vrijednost vlažnost na danoj temperaturi), [g/m³]. S povećanjem temperature zraka povećava se njegova maksimalna vlažnost; tlak pare koji vrši vodena para sadržana u zraku (tlak vodene pare kao dio atmosferski pritisak), [Pa]; razlika deficita vlage 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 kada se zrak (plin) ohladi, pojavljuje se kondenzat. Dakle, iako rosa ne pada na -10 ili -50°C, pada

Apsolutna i relativna vlažnost zraka.

Vlažnost zraka karakteriziraju sljedeći pokazatelji:

a) apsolutna vlažnost je masa vodene pare sadržane 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 u funkciji je temperature zraka, što se vidi iz tablice. jedan.

stol 1

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

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

Pri 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, t.j.

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;


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

Toplinski kapacitet vlažni zrak, 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. Stoga 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 proračune vezane uz promjene stanja vlažnog zraka, profesor L. K. Ramzin razvio je iskaznica dijagram vlažnog zraka, na kojemu su grafički prikazane ovisnosti koje su posljedica osnovnih zakona plinske dinamike.

Dijagram omogućuje vizualni prikaz procesa promjene stanja vlažnog zraka, grafički rješavanje praktičnih problema u proračunu ventilacijskih i klimatizacijskih sustava, procesa sušenja, isparivača, hladnjaka zraka i drugih instalacija, što ih značajno olakšava i ubrzava. . Brzina izvođenja proračuna postiže se zbog nekog, za kondicionersku tehnologiju sasvim prihvatljivog, smanjenja točnosti.

iskaznica dijagram je izgrađen za konstantu tlak zraka. Prilikom korištenja iskaznica dijagramu, morate znati procijenjeni R b za dano područje, koji je normaliziran 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. S obzirom na ovo 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. Apscisa prikazuje vrijednosti vlažnosti zraka pri konstantnom barometarskom tlaku, a ordinata prikazuje vrijednosti entalpije. Linije konstantnih vrijednosti entalpije i= const idu koso pod kutom od 135°. Za smanjenje veličine osovine d nije nacrtana na grafikonu, već se umjesto toga povlači pomoćna linija pod pravim kutom na ordinatu, a na nju se s apscise projicira skala (skala) vrijednosti sadržaja vlage d. Na rezultirajućoj mreži koja se sastoji od linija d= const i i= const, konstruiraju se izoterme i krivulje φ = const.

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

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

Prilikom primjene 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 dobiva linija relativne vlažnosti φ = 100%, odnosno linija zasićenja.

Linija zasićenja φ = 100% dijeli iskaznica dijagram na dva dijela. Iznad i lijevo od ove crte nalaze se točke koje karakteriziraju sadržaj vodene pare u zraku u pregrijanom stanju. Točke u nastavku desno od crteφ = 100% karakterizira stanje smjese para-zrak, 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 će se uvesti pojam apsolutne i relativne vlažnosti zraka, raspravljat će se o pojmovima i veličinama povezanim s tim pojmovima: zasićena para, točka rosišta, uređaji za mjerenje vlage. Tijekom sata upoznat ćemo se s tablicama gustoće i tlaka zasićene pare te psihrometrijskom tablicom.

Za osobu je vrijednost vlažnosti vrlo važan parametar okoliša, budući da 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 vlažnošću okoliša. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože praktički se kompenziraju procesima njezine kondenzacije i poremećeno je uklanjanje topline iz tijela, što dovodi do kršenja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti prevladavaju procesi isparavanja vlage nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

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

Osim toga, pojam vlažnosti je najvažniji kriterij za ocjenu vremenskih prilika, što je svima poznato iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako usporedimo vlažnost zraka u različito doba godine u uobičajenom za nas klimatskim uvjetima, tada je veći ljeti i niži zimi, što je posebno povezano 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 vodenu paru. Za procjenu njegove količine u zraku potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenom dodijeljenom volumenu - ta 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 uobičajena oznaka za gustoću).

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

Formula izračuni 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, budući da daje predstavu 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 njezin sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost.

Za opis 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 izračuni relativna vlažnost:

Notacija:

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

Gustoća zasićene vodene pare na danoj temperaturi, (u SI) ili .

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

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

Riža. 4. Kondenzacijski higrometar ()

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

Što učiniti s dobivenom temperaturnom vrijednošću (točkom 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 povećanjem vrijednosti točke rosišta raste i vrijednost odgovarajuće 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 - "mokri" 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 vlasi bez masnoće da mijenja svoju duljinu s promjenama vlažnosti zraka (s povećanjem vlažnosti, duljina vlasi se povećava, sa smanjenjem, smanjuje), što omogućuje mjerenje relativna vlažnost. Kosa je razvučena 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 za kućne potrebe.

Prikladniji za korištenje i točniji je takav uređaj za mjerenje relativne vlažnosti kao psihrometar (od drugog grčkog ψυχρός - "hladno") (slika 6.).

Psihrometar se sastoji od dva termometra, koji su pričvršćeni na zajedničkoj skali. Jedan od termometara naziva se mokrim, jer je umotan u kambrik, 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 snižavanja njegove temperature se nastavlja sve dok ne dođe do stupnja dok para u blizini vlažnog tkiva ne dođe do zasićenja i termometar počne pokazivati ​​temperaturu rosišta. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu manju 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 temperaturne vrijednosti označene suhom mjerom i temperaturnom razlikom 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 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 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 njezinom temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.

Tab. 2. Psihometrijska tablica

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

U današnjem satu upoznali smo se s važnom karakteristikom zraka – njegovom vlažnošću. Kao što smo već rekli, vlažnost zraka u hladnoj sezoni (zimi) opada, au toploj sezoni (ljeti) raste. Važno je znati regulirati te pojave, npr. po potrebi povećati vlažnost u prostoriji u zimsko vrijeme nekoliko spremnika vode za poboljšanje procesa isparavanja, međutim, ova metoda će biti učinkovita samo pri odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od vanjske.

U sljedećoj lekciji ćemo pogledati kakav je 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.: Drfa, 2010.
  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.
  1. Internetski portal "dic.academic.ru" ()
  2. Internetski portal "baroma.ru" ()
  3. Internetski 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 se pri određenoj temperaturi zraka u zraku može sadržavati samo određena količina vlage (s porastom temperature ova najveća moguća količina vlage raste, s padom temperature zraka, najveća moguća količina vlažnosti), uveden je koncept relativne vlažnosti zraka.

Relativna vlažnost

Ekvivalentna definicija je omjer masenog udjela vodene pare u zraku prema maksimalnom mogućem pri danoj temperaturi. Mjeri se u postocima 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 izobaričnog (tj. pri stalnom tlaku) hlađenja zraka s konstantnom koncentracijom pare dolazi do trenutka (točke rosišta) kada je para zasićena. U tom slučaju, "dodatna" para kondenzira se u obliku magle ili kristala leda. Procesi zasićenja i kondenzacije vodene pare igraju veliku ulogu u atmosferskoj fizici: procesi stvaranja oblaka i formiranja atmosferske fronte uvelike uvjetovana procesima zasićenja i kondenzacije, toplina koja se oslobađa tijekom kondenzacije 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 temperatura točke rosišta ( T d). Kada T i T d izraženo u stupnjevima Celzijusa, tada je izraz istinit:

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

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

Prezasićena vodena para

U nedostatku kondenzacijskih centara, kada se temperatura smanji, moguće je stvaranje prezasićenog stanja, tj. relativna vlažnost zraka postaje veća od 100%. Ioni ili čestice aerosola mogu djelovati kao kondenzacijski centri, upravo na kondenzaciji prezasićene pare na ionima koji nastaju tijekom prolaska nabijene čestice u takvom paru se temelji princip rada komore oblaka i difuzijskih komora: kondenzacija kapljica vode na nastalim ionima formiraju vidljivi trag (trag) nabijenih čestica.

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. Mokra žarulja označava nižu temperaturu od suhe žarulje jer njegov spremnik je zamotan u tkaninu natopljenu vodom koja ga, isparavajući, hladi. Brzina isparavanja ovisi o relativnoj vlažnosti zraka. Prema svjedočanstvu suhih i mokrih termometara, relativna vlažnost zraka utvrđuje se prema psihrometrijskim tablicama. NA novije vrijeme Integralni senzori vlažnosti (obično s izlaznim naponom) 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.