Az abszolút páratartalom fizikai képlete. Abszolút és relatív páratartalom
MEGHATÁROZÁS
A levegő abszolút páratartalma az egységnyi levegő térfogatára jutó vízgőz mennyisége:
Az SI rendszerben az abszolút páratartalom mértékegysége
A páratartalom nagyon fontos paraméter környezet. Ismeretes, hogy a Föld felszínének nagy részét víz foglalja el (a Világóceán), melynek felszínéről folyamatosan párolgás történik. Különbözőben éghajlati övezetek ennek a folyamatnak az intenzitása eltérő. Attól függ átlagos napi hőmérséklet, a szél és egyéb tényezők jelenléte. Így, be bizonyos helyeken a víz párolgási folyamata intenzívebb, mint a kondenzációja, egyeseknél pedig fordítva.
Az emberi test aktívan reagál a levegő páratartalmának változásaira. Például az izzadás folyamata szorosan összefügg a környezet hőmérsékletével és páratartalmával. Magas páratartalom mellett a nedvesség bőrfelszínről történő párolgási folyamatait gyakorlatilag kompenzálják annak kondenzációs folyamatai, és megzavarják a hő eltávolítását a testből, ami a hőszabályozás megsértéséhez vezet; alacsony páratartalom mellett a nedvesség párolgási folyamatai érvényesülnek a kondenzációs folyamatokkal szemben, és a szervezet túl sok folyadékot veszít, ami kiszáradáshoz vezethet.
Emellett a páratartalom fogalma a legfontosabb értékelési kritérium időjárási viszonyok amit mindenki az időjárás-előrejelzésekből ismer.
A levegő abszolút páratartalma képet ad a levegő tömeg szerinti fajlagos víztartalmáról, de ez az érték kényelmetlen az élő szervezetek nedvességérzékenysége szempontjából. Az ember nem a víz tömegét érzi a levegőben, hanem annak tartalmát a lehető legnagyobb értékhez viszonyítva. Az élő szervezeteknek a levegő vízgőztartalmának változásaira adott reakciójának leírására bevezetjük a relatív páratartalom fogalmát.
Relatív páratartalom
MEGHATÁROZÁS
Relatív páratartalom levegő- ez egy fizikai mennyiség, amely megmutatja, hogy a levegőben lévő vízgőz milyen messze van a telítettségtől:
hol van a vízgőz sűrűsége a levegőben? abszolút nedvesség); a telített vízgőz sűrűsége adott hőmérsékleten.
Harmatpont
MEGHATÁROZÁS
Harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a vízgőz telítődik.
A harmatpont hőmérsékletének ismeretében képet kaphat a levegő relatív páratartalmáról. Ha a harmatpont hőmérséklete közel van a környezeti hőmérséklethez, akkor a páratartalom magas ( amikor a hőmérséklet megegyezik, köd képződik). Ezzel szemben, ha a harmatpont és a levegő hőmérséklete a mérés időpontjában nagymértékben különbözik, akkor a légkör alacsony vízgőztartalmáról beszélhetünk.
Ha valamit bevisznek egy meleg szobába a fagytól, a felette lévő levegő lehűl, vízgőzzel telítődik, és a vízcseppek lecsapódnak a dolgokra. A jövőben a dolog szobahőmérsékletre melegszik, és az összes kondenzátum elpárolog.
Egy másik, nem kevésbé ismert példa a ház ablakainak bepárásodása. Sok ember ablakán páralecsapódás csapódik le télen. Ezt a jelenséget két tényező befolyásolja - a páratartalom és a hőmérséklet. Ha normál dupla üvegezésű ablakot szerelnek fel, és a szigetelést megfelelően végezték el, és kondenzátum van, ez azt jelenti, hogy a helyiségben magas a páratartalom; Lehetséges, hogy rossz szellőzés vagy szellőzés.
Példák problémamegoldásra
1. PÉLDA
A feladat | A képen két hőmérő látható, amelyek segítségével pszichometrikus táblázat segítségével meghatározzák a levegő relatív páratartalmát. Mit fog mutatni a nedves izzós hőmérő, ha a relatív páratartalom 7%-kal nő állandó levegőhőmérséklet mellett?
|
Megoldás | Jegyezzük fel a képen látható száraz és nedves hőmérők állását: Határozzuk meg a hőmérő leolvasási különbségét: A pszichometriai táblázat alapján meghatározzuk a levegő relatív páratartalmát:
Ha a levegő páratartalma 7%-kal nő, akkor 55%-os lesz. A pszichometrikus táblázat szerint meghatározzuk a száraz hőmérő leolvasását, valamint a száraz és nedves hőmérők leolvasási különbségét:
Tehát a nedves izzó a következőket mutatja: |
Válasz | A nedves izzó leolvasása. |
2. PÉLDA
A feladat | Relatív páratartalom este 50%-os hőmérsékleten. Harmat fog esni, ha a hőmérséklet éjszaka? |
Megoldás | Relatív páratartalom: |
Általános információ
A páratartalom az anyag természetétől, szilárd anyagokban pedig a finomság vagy porozitás mértékétől függ. A kémiailag kötött, úgynevezett alkotmányos víz tartalma, például hidroxidok, csak akkor szabadulnak fel kémiai bomlás, valamint a kristályos víz nem tartozik a páratartalom fogalmába.
Mértékegységek és a páratartalom fogalmának meghatározásának jellemzői
- A nedvességet általában az anyagban lévő víz mennyiségével jellemezzük, a nedves anyag eredeti tömegének százalékában (%) kifejezve. tömeges páratartalom) vagy annak hangereje ( ömlesztett nedvesség).
- A páratartalom nedvességtartalommal is jellemezhető, ill abszolút nedvesség- az anyag száraz részének tömegegységére eső vízmennyiség. A nedvességnek ezt a meghatározását széles körben használják a fa minőségének értékelésére.
Ez az érték nem mindig mérhető pontosan, mert bizonyos esetekben lehetetlen eltávolítani az összes alkotmányellenes vizet és lemérni a tárgyat a művelet előtt és után.
- A relatív páratartalom jellemzi a nedvességtartalmat a termodinamikai egyensúlyi állapotban lévő anyag maximális nedvességtartalmához viszonyítva. A relatív páratartalmat általában a maximum százalékában mérik.
Meghatározási módszerek
Karl Fischer titrátor.
Számos termék, anyag stb. nedvességtartalmának meghatározása fontos. Csak bizonyos páratartalom mellett sok test (gabona, cement stb.) alkalmas arra a célra, amelyre szánták. Az állati és növényi szervezetek létfontosságú tevékenysége csak a páratartalom és a levegő relatív páratartalmának bizonyos határain lehetséges. A páratartalom jelentős hibához vezethet a cikk súlyában. Kilogramm 5% és 10% nedvességtartalmú cukor vagy gabona különböző mennyiségű száraz cukrot vagy gabonát tartalmaz.
A nedvességmérést a nedvesség szárításával és a nedvesség titrálásával határozzuk meg Karl Fischer szerint. Ezek a módszerek elsődlegesek. Rajtuk kívül sok mást is kifejlesztettek, amelyeket a nedvességmérések eredményei alapján elsődleges módszerekkel és standard nedvességminták alapján kalibrálnak.
A levegő páratartalma
A levegő páratartalma olyan érték, amely a Föld légkörének különböző részein a vízgőz tartalmát jellemzi.
Páratartalom - a levegőben lévő vízgőz tartalma; az időjárás és az éghajlat egyik legjelentősebb jellemzője.
A föld légkörének páratartalma nagyon változó. Igen, at a Föld felszíne a levegő vízgőztartalma átlagosan 0,2 térfogatszázalék magas szélességi fokok 2,5%-ig a trópusokon. A gőznyomás a sarki szélességeken télen kevesebb, mint 1 mb (néha csak egy század mb), nyáron pedig 5 mb alatti; a trópusokon 30 mb-ra növekszik, néha többre. Alban trópusi sivatagok a gőznyomás 5-10 mb-ra csökken.
A levegő abszolút páratartalma (f) az 1 m³ levegőben ténylegesen található vízgőz mennyisége:
f = (a levegőben lévő vízgőz tömege)/(nedves levegő térfogata)
Általánosan használt abszolút páratartalom mértékegysége: (f) = g/m³
A relatív páratartalom (φ) az aktuális abszolút páratartalom és a maximális abszolút páratartalom aránya adott hőmérsékleten (lásd a táblázatot).
t(°С) | -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 = (abszolút páratartalom)/(maximális páratartalom)
A relatív páratartalmat általában százalékban fejezik ki. Ezek a mennyiségek a következő összefüggéssel kapcsolódnak egymáshoz:
φ = (f×100)/fmax
A relatív páratartalom nagyon magas egyenlítői zóna(éves átlag 85% vagy több), valamint a sarki szélességeken és télen a középső szélességi körök kontinensein belül. Nyáron a monszun régiókat magas relatív páratartalom jellemzi. A relatív páratartalom alacsony értékei a szubtrópusi és trópusi sivatagokban, valamint télen a monszun régiókban figyelhetők meg (legfeljebb 50% és az alatt).
A páratartalom a magassággal gyorsan csökken. 1,5-2 km magasságban a gőznyomás átlagosan fele a földfelszíninek. A troposzféra a légköri vízgőz 99%-át teszi ki. A levegő átlagosan 28,5 kg vízgőzt tartalmaz a Föld felszínének minden négyzetméterén.
Irodalom
Usoltsev V. A. A levegő páratartalmának mérése, L., 1959.
Gáznedvesség mérési értékek
A következő mennyiségeket használják a levegő nedvességtartalmának jelzésére:
A levegő abszolút páratartalma az egységnyi térfogatú levegőben lévő vízgőz tömege, azaz. a levegőben lévő vízgőz sűrűsége, [g/m³]; a légkörben 0,1-1,0 g/m³ (a kontinenseken télen) és 30 g/m³ vagy több (az egyenlítői zónában); levegő maximális páratartalma (telítettségi határ) az a vízgőz mennyisége, amely a levegőben egy bizonyos hőmérsékleten termodinamikai egyensúlyban tartható ( maximális érték páratartalom adott hőmérsékleten), [g/m³]. A levegő hőmérsékletének növekedésével a maximális páratartalom nő; A levegőben lévő vízgőz által kifejtett gőznyomás nyomás (a vízgőznyomás részeként légköri nyomás), [Pa]; páratartalom-hiány különbség a telített gőznyomás és a gőznyomás között [Pa], azaz a levegő maximális és abszolút páratartalma között [g/m³]; a gőznyomás relatív páratartalom aránya a telített gőznyomáshoz, azaz a levegő abszolút páratartalma a maximumhoz [% relatív páratartalom]; olyan gáz harmatpont-hőmérséklete, amelynél a gáz vízgőzzel telített °C . A gáz relatív páratartalma 100%. A vízgőz további beáramlásával vagy a levegő (gáz) lehűlésével kondenzátum jelenik meg. Így bár –10 vagy –50°C-on nem hullik a harmat, de igen
Abszolút és relatív páratartalom.
A levegő páratartalmát a következő mutatók jellemzik:
de) abszolút nedvesség az 1 m 3 nedves levegőben lévő vízgőz tömege. Az abszolút páratartalmat általában ω szimbólummal jelölik, és g/m 3 -ben mérik. A levegő abszolút páratartalmát telített állapotában ω n nedvességkapacitásnak nevezzük. A nedvességkapacitás értéke a levegő hőmérsékletének függvénye, amint az a táblázatból látható. egy.
Asztal 1
b) relatív páratartalom, a helyes definíció a részleges nyomások Dalton-törvényéből következik. E törvény szerint a légköri légnyomás a száraz levegő p St és a vízgőz p p parciális nyomásának összege.
p b = p st + p p. (2)
Egy adott hőmérsékleten a vízgőz parciális nyomása nem léphet túl egy bizonyos határt, amelyet "telítési nyomásnak" p n neveznek. A levegőben jelenlévő gőzök parciális nyomása mindig kisebb vagy egyenlő, mint a telítési nyomás, azaz.
p P/ p n = φ ≤ 1. (3)
A φ értékét (százalékban), amely a nedves levegőben lévő gőzök parciális nyomásának és a telített állapotban lévő nyomásuk arányát fejezi ki azonos hőmérsékleten, az ún. relatív páratartalom levegő;
E meghatározás szerint a nedves levegő nedvességtartalma a gőz tömegének a levegő száraz részének tömegéhez viszonyított aránya.
Hőkapacitás nedves levegő, kJ / (kg K) a képlet határozza meg
,
ahol d nedvességtartalom tól től c a száraz levegő hőkapacitása , tól től c \u003d 1,005 kJ / kg K
entalpia a nedves levegőt általában 1 kg száraz levegőnek nevezik. A nullapont a száraz levegő entalpiája (d = 0-nál) 0 0 C hőmérsékleten. Ezért a levegő entalpiája lehet pozitív és negatív értéke is. A nedves levegő entalpiája egyenlő a száraz levegő és a gőz entalpiájának összegével,
A levegő hőmérsékletének változásával összefüggő levegő entalpiája az érzékelhető hő változását jellemzi. Amikor azonos hőmérsékletű vízgőz kerül a levegőbe, látens hő. Ebben az esetben a levegő entalpiája nő a levegő nedves részének entalpiájának változása miatt. A levegő hőmérséklete nem változik.
t-d párás levegő diagram.
A nedves levegő állapotának változásaival kapcsolatos számítások megkönnyítésére L. K. Ramzin professzor kidolgozta i-d nedves levegő diagramja, amelyen grafikusan láthatóak a gázdinamika alaptörvényeiből adódó függőségek.
A diagram lehetővé teszi a nedves levegő állapotváltozási folyamatainak vizuális ábrázolását, grafikusan megoldja a gyakorlati problémákat a szellőző- és légkondicionáló rendszerek, a szárítási folyamatok, az elpárologtatók, a léghűtők és egyéb berendezések számításánál, jelentősen megkönnyítve és felgyorsítva azokat. . A számítások végrehajtásának sebességét bizonyos, a kondicionáló technológia számára meglehetősen elfogadható pontosságcsökkenésnek köszönhetjük.
i-d diagram konstansra épül légköri nyomás. Használat során i-d diagram, ismernie kell egy adott terület becsült R b értékét, amelyet az SNiP normalizál. Oroszország területén a számított P b nyomások 685-760 Hgmm tartományban vannak. Művészet. és 15 Hgmm intervallummal normalizáltuk. Művészet. Ennek megfelelően i-d a diagramok R b = 685, 700, 715, 730, 745 és 760 Hgmm-re készültek. Művészet.
i-d a diagram ferde koordinátarendszerben épül fel. Az abszcissza a levegő nedvességtartalmának értékeit mutatja állandó légnyomás mellett, az ordináta pedig az entalpia értékeket. Állandó entalpia értékek vonalai én= const megy ferdén 135°-os szögben. A tengely méretének csökkentésére d nem rajzolódik a grafikonon, hanem az ordinátára merőlegesen egy segédvonalat húzunk, és az abszcissza felől rávetítjük a nedvességtartalom értékek skáláját (skáláját). d. A kapott vonalakból álló rácson d= const és én= const, izotermák és φ = const görbék készülnek.
A klímatechnikában negatív jelentése Az entalpiát feltételesen vesszük, ugyanúgy, mint negatív hőmérsékletek. Ha a hőmérsékletet az abszolút Kelvin-skálán méri, akkor az entalpia nulla értéke megfelel az abszolút nulla hőmérsékletének.
Az izotermák egyenesek az izotermával t= 0 áthalad az origón (at i-d a diagramokon a hőmérséklet Celsius-ban van mérve).
A diagram alkalmazásakor figyelembe kell venni, hogy az izotermák nem párhuzamosak egymással; ez különösen igaz magas hőmérsékleten. Ha a φ = 100%-ra szerkesztett izotermák végeit egy sima görbe köti össze, akkor φ = 100% relatív páratartalom vonalat vagy telítési vonalat kapunk.
A telítési egyenes φ = 100% oszt i-d diagram két részre bontható. E vonal felett és bal oldalán olyan pontok találhatók, amelyek a túlhevült állapotban lévő levegő vízgőztartalmát jellemzik. Az alábbi pontok a vonaltól jobbraφ = 100% jellemzi a gőz-levegő keverék állapotát, amely túltelített állapotban van. A légköri nyomás növekedésével a φ \u003d 100% vonal felfelé, csökkenésével pedig lefelé tolódik el.
Ebben a leckében bemutatásra kerül az abszolút és relatív páratartalom fogalma, szóba kerül az ezekkel a fogalmakkal kapcsolatos kifejezések és mennyiségek: telített gőz, harmatpont, páratartalom mérésére szolgáló készülékek. Az óra során megismerkedünk a telített gőz sűrűsége és nyomása táblázataival és a pszichometrikus táblázattal.
Az ember számára a páratartalom nagyon fontos paramétere a környezetnek, hiszen szervezetünk nagyon aktívan reagál a változásaira. Például a test működésének szabályozására szolgáló ilyen mechanizmus, mint az izzadás, közvetlenül kapcsolódik a környezet hőmérsékletéhez és páratartalmához. Magas páratartalom mellett a nedvességnek a bőr felszínéről való elpárolgási folyamatait gyakorlatilag kompenzálják annak kondenzációs folyamatai, és megzavarják a hő eltávolítását a testből, ami a hőszabályozás megsértéséhez vezet. Alacsony páratartalom mellett a párolgási folyamatok felülkerekednek a kondenzációs folyamatokkal szemben, és a szervezet túl sok folyadékot veszít, ami kiszáradáshoz vezethet.
A páratartalom értéke nemcsak az ember és más élő szervezet számára fontos, hanem az áramlás szempontjából is technológiai folyamatok. Például a víz elektromos áramvezető képessége miatt a levegőben lévő tartalma súlyosan befolyásolhatja a legtöbb elektromos készülék megfelelő működését.
Emellett a páratartalom fogalma az időjárási viszonyok értékelésének legfontosabb kritériuma, amely mindenki számára ismert az időjárás-előrejelzésekből. Érdemes megjegyezni, hogy ha összehasonlítjuk a páratartalmat az év különböző szakaszaiban a nálunk megszokotthoz éghajlati viszonyok, akkor nyáron magasabb, télen alacsonyabb, ami elsősorban a különböző hőmérsékleteken zajló párolgási folyamatok intenzitásával függ össze.
A párás levegő fő jellemzői:
- a vízgőz sűrűsége a levegőben;
- relatív páratartalom.
A levegő összetett gáz, sok különböző gázt tartalmaz, beleértve a vízgőzt is. A levegőben lévő mennyiségének becsléséhez meg kell határozni, hogy egy adott térfogatban mekkora tömegű a vízgőz - ez az érték jellemzi a sűrűséget. A levegőben lévő vízgőz sűrűségét ún abszolút nedvesség.
Meghatározás.A levegő abszolút páratartalma- egy köbméter levegőben lévő nedvesség mennyisége.
Kijelölésabszolút nedvesség: (valamint a sűrűség szokásos jelölése).
Egységekabszolút nedvesség: (SI-ben) vagy (a levegőben lévő kis mennyiségű vízgőz mérésének kényelme érdekében).
Képlet számításokat abszolút nedvesség:
Megnevezések:
A gőz (víz) tömege levegőben, kg (SI) vagy g;
A levegő térfogata, amelyben a megadott gőztömeg található, .
Egyrészt a levegő abszolút páratartalma érthető és kényelmes érték, hiszen képet ad a levegő tömeg szerinti fajlagos víztartalmáról, másrészt ez az érték kényelmetlen az élő szervezetek nedvességgel szembeni érzékenysége. Kiderül, hogy például az ember nem a víz tömegtartalmát érzi a levegőben, hanem annak tartalmát a lehető legnagyobb értékhez viszonyítva.
Ennek a felfogásnak a leírására egy mennyiség, mint pl relatív páratartalom.
Meghatározás.Relatív páratartalom- egy érték, amely megmutatja, milyen messze van a gőz a telítettségtől.
Azaz a relatív páratartalom értéke, egyszerű szavakkal, a következőket mutatja: ha a gőz messze van a telítettségtől, akkor alacsony a páratartalom, ha közel van, akkor magas.
Kijelölésrelatív páratartalom: .
Egységekrelatív páratartalom: %.
Képlet számításokat relatív páratartalom:
Jelölés:
A vízgőz sűrűsége (abszolút páratartalom), (SI-ben) vagy ;
Telített vízgőz sűrűsége adott hőmérsékleten, (SI-ben) vagy .
A képletből látható, hogy tartalmazza az abszolút páratartalmat, amit már ismerünk, és a telített gőz sűrűségét azonos hőmérsékleten. Felmerül a kérdés, hogyan határozható meg az utolsó érték? Ehhez speciális eszközök vannak. Megfontoljuk kondenzálóhigrométer(4. ábra) - egy eszköz, amely a harmatpont meghatározására szolgál.
Meghatározás.Harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a gőz telítődik.
Rizs. 4. Kondenzációs nedvességmérő ()
Könnyen párolgó folyadékot, például étert öntenek a készülék tartályába, egy hőmérőt (6) helyeznek be, és egy körte (5) segítségével levegőt pumpálnak a tartályon keresztül. A megnövekedett légkeringés hatására az éter intenzív párologtatása indul meg, emiatt a tartály hőmérséklete csökken, a tükörön (4) harmat jelenik meg (kondenzált gőzcseppek). Abban a pillanatban, amikor a harmat megjelenik a tükörön, a hőmérsékletet hőmérővel mérik, és ez a hőmérséklet a harmatpont.
Mi a teendő a kapott hőmérsékleti értékkel (harmatpont)? Van egy speciális táblázat, amelyben megadják az adatokat - a telített vízgőz milyen sűrűsége felel meg az egyes harmatpontoknak. Meg kell jegyezni hasznos tény hogy a harmatpont értékének növekedésével a megfelelő telített gőzsűrűség értéke is nő. Vagyis minél melegebb a levegő, annál több nedvességet tartalmazhat, és fordítva, minél hidegebb a levegő, annál kisebb a maximális gőztartalom benne.
Tekintsük most más típusú higrométerek működési elvét, a páratartalom mérésére szolgáló eszközöket (a görög hygros - "nedves" és metreo - "mérem" szóból).
Haj higrométer(5. ábra) - relatív páratartalom mérésére szolgáló készülék, amelyben a haj, például az emberi haj aktív elemként működik.
A hajhigrométer működése a zsírmentes haj azon tulajdonságán alapul, hogy a levegő páratartalmának változásával megváltoztatja a hosszát (a páratartalom növekedésével a haj hossza nő, csökkenésével csökken), ami lehetővé teszi a mérést. relatív páratartalom. A hajat fém keretre feszítik. A haj hosszának változása átkerül a skála mentén mozgó nyílra. Emlékeztetni kell arra, hogy a hajhigrométer pontatlan relatív páratartalom értékeket ad meg, és főként háztartási célokra használják.
Kényelmesebb és pontosabb a relatív páratartalom mérésére szolgáló eszköz, mint egy pszichrométer (más görög ψυχρός - „hideg”) (6. ábra).
A pszichrométer két hőmérőből áll, amelyek egy közös skálán vannak rögzítve. Az egyik hőmérőt nedvesnek hívják, mert kambricába van csomagolva, amelyet a készülék hátulján található víztartályba merítenek. A nedves szövetből a víz elpárolog, ami a hőmérő lehűléséhez vezet, a hőmérséklet csökkentésének folyamata addig tart, amíg el nem éri azt a fokozatot, amíg a nedves szövet közelében lévő gőz el nem telíti, és a hőmérő el nem kezdi mutatni a harmatpont hőmérsékletét. Így a nedves izzós hőmérő a tényleges környezeti hőmérsékletnél kisebb vagy azzal egyenlő hőmérsékletet jelez. A második hőmérőt száraznak nevezik, és az aktuális hőmérsékletet mutatja.
A készülék esetében általában az ún. pszichometrikus táblázat is látható (2. táblázat). Ennek a táblázatnak a segítségével a környezeti levegő relatív páratartalma meghatározható a száraz izzó által jelzett hőmérsékleti értékből, valamint a száraz és a nedves izzó közötti hőmérsékletkülönbségből.
Azonban még ilyen asztal nélkül is nagyjából meghatározhatja a páratartalom mértékét a következő elv alapján. Ha mindkét hőmérő állása közel van egymáshoz, akkor a nedvesből a víz párologtatását szinte teljesen kompenzálja a kondenzáció, azaz magas a levegő páratartalma. Ha éppen ellenkezőleg, a hőmérő leolvasási különbsége nagy, akkor a párolgás a nedves szövetből felülmúlja a kondenzációt, és a levegő száraz és a páratartalom alacsony.
Térjünk rá a táblázatokra, amelyek lehetővé teszik a levegő páratartalmának jellemzőinek meghatározását.
Hőfok, |
Nyomás, mm rt. Művészet. |
gőz sűrűsége, |
Tab. 1. Telített vízgőz sűrűsége és nyomása
Még egyszer megjegyezzük, hogy mint korábban említettük, a telített gőz sűrűségének értéke a hőmérsékletével nő, ugyanez vonatkozik a telített gőz nyomására is.
Tab. 2. Pszichometriai táblázat
Emlékezzünk vissza, hogy a relatív páratartalmat a száraz lámpa leolvasott értéke (első oszlop) és a száraz és nedves leolvasások közötti különbség (első sor) határozza meg.
A mai órán a levegő egy fontos jellemzőjével – a páratartalmával – ismerkedtünk meg. Mint már említettük, a páratartalom a hideg évszakban (télen) csökken, a meleg évszakban (nyáron) pedig emelkedik. Fontos, hogy ezeket a jelenségeket szabályozni tudjuk, például szükség esetén növeljük a helyiség páratartalmát. téli időszámítás több tartály vizet a párolgási folyamatok fokozására, ez a módszer azonban csak megfelelő hőmérsékleten lesz hatékony, ami magasabb, mint a kinti.
A következő leckében megnézzük, mi a gáz működése, a belső égésű motor működési elve.
Bibliográfia
- Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Szerk. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
- Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Felvilágosodás.
- "dic.academic.ru" internetes portál ()
- "baroma.ru" internetes portál ()
- "femto.com.ua" internetes portál ()
- "youtube.com" internetes portál ()
Házi feladat
Abszolút nedvesség
Az abszolút páratartalom az egy köbméter levegőben lévő nedvesség mennyisége (grammban). A kis érték miatt általában g / m3-ben mérik. De abból a tényből adódóan, hogy egy bizonyos levegőhőmérséklet mellett csak bizonyos mennyiségű nedvesség fér el a levegőben (a hőmérséklet emelkedésével ez a maximális nedvességmennyiség növekszik, a levegő hőmérsékletének csökkenésével a lehető legnagyobb mennyiség a nedvesség csökken), bevezetésre került a relatív páratartalom fogalma.
Relatív páratartalom
Egyenértékű definíció a levegőben lévő vízgőz tömeghányadának az adott hőmérsékleten lehetséges maximumához viszonyított aránya. Százalékban mérik, és a következő képlettel határozzák meg:
ahol: - a vizsgált keverék (levegő) relatív páratartalma; - a keverékben lévő vízgőz parciális nyomása; - telített gőz egyensúlyi nyomása.
A víz telítési gőznyomása a hőmérséklet emelkedésével erősen növekszik (lásd a grafikont). Ezért az állandó gőzkoncentrációjú levegő izobárikus (vagyis állandó nyomású) hűtésekor eljön egy pillanat (harmatpont), amikor a gőz telített. Ebben az esetben az "extra" gőz köd vagy jégkristályok formájában lecsapódik. A vízgőz telítési és kondenzációs folyamatai óriási szerepet játszanak a légkör fizikában: a felhőképződés és a képződés folyamataiban. légköri frontok nagyrészt a telítési és kondenzációs folyamatok által meghatározott, a légköri vízgőz kondenzációja során felszabaduló hő energiamechanizmust biztosít a trópusi ciklonok (hurrikánok) kialakulásához és fejlődéséhez.
Relatív páratartalom becslés
A víz-levegő keverék relatív páratartalma megbecsülhető, ha ismert a hőmérséklete ( T) és harmatpont hőmérséklet ( T d). Amikor TÉs T d Celsius fokban kifejezve, akkor a kifejezés igaz:
Ahol megbecsülik a keverékben lévő vízgőz parciális nyomását e p :
Megbecsülik a keverékben lévő víz nedves gőznyomását hőmérsékleten e s :
Túltelített vízgőz
Kondenzációs centrumok hiányában a hőmérséklet csökkenésével túltelített állapot alakulhat ki, azaz a relatív páratartalom 100% fölé emelkedik. Az ionok vagy aeroszol részecskék kondenzációs központként működhetnek, a töltött részecske páros áthaladása során keletkező túltelített gőz ionokon történő lecsapódásán alapul a felhőkamra és a diffúziós kamrák működési elve: a vízcseppek kondenzálódnak. a képződött ionokon egy töltött részecskék látható nyomát (nyomát) képezik.
A túltelített vízgőz lecsapódásának másik példája a repülőgépek kondenzcsíkjai, amelyek akkor keletkeznek, amikor a túltelített vízgőz a motor kipufogógázában lévő koromrészecskéken kondenzálódik.
Az ellenőrzés eszközei és módszerei
A levegő páratartalmának meghatározásához pszichrométereknek és higrométereknek nevezett eszközöket használnak. Az augusztusi pszichrométer két hőmérőből áll - száraz és nedves. A nedves izzó alacsonyabb hőmérsékletet jelez, mint a száraz izzó, mert tartályát vízbe áztatott kendőbe burkolják, amely elpárologtatva lehűti. A párolgás sebessége a levegő relatív páratartalmától függ. A száraz és nedves hőmérők tanúsága szerint a levegő relatív páratartalmát pszichometriai táblázatok alapján állapítják meg. BAN BEN Utóbbi időben Az integrált páratartalom-érzékelőket (általában feszültségkimenettel) széles körben elterjedték, egyes polimerek azon tulajdonságán alapulva, hogy a levegőben lévő vízgőz hatására megváltoztatják elektromos jellemzőiket (például a közeg dielektromos állandóját). A páratartalom mérésére szolgáló műszerek kalibrálásához speciális berendezéseket használnak - higrosztátokat.