itthon Egészség

Beltéri relatív páratartalom. A levegő páratartalma

A páratartalom a levegőben lévő vízgőz mennyiségének mértéke. A relatív páratartalom a levegőben egy adott hőmérsékleten lévő víz mennyisége ahhoz a maximális vízmennyiséghez képest, amelyet a gőzzel azonos hőmérsékleten a levegő tartalmazhat.

Más szóval, a relatív páratartalom megmutatja, hogy adott körülmények között mennyivel nem elég több nedvesség környezet megindult a páralecsapódás. Ez az érték a levegő vízgőzzel való telítettségének mértékét jellemzi. A helyiség optimális páratartalmának kiszámításakor relatív páratartalomról beszélünk.

Például 21°C-os hőmérsékleten egy kilogramm száraz levegő akár 15,8 g nedvességet is tartalmazhat. Ha 1 kg száraz levegő 15,8 g vizet tartalmaz, akkor a relatív páratartalom 100%. Ha azonos mennyiségű levegő 7,9 g vizet tartalmaz azonos hőmérsékleten, akkor a maximális lehetséges nedvességmennyiséghez képest az arány: 7,9 / 15,8 = 0,50 (50%). Ezért az ilyen levegő relatív páratartalma 50%.

Mi az optimális páratartalom

Az ideális páratartalom a lakóövezetben 40-60%. A nyári hónapokban a levegő kellően párásított (különösen esős időjárás a relatív páratartalom elérheti a 80-90%-ot, így nincs szükség további párásítási módszerekre.

Télen azonban a központi fűtési rendszerek és egyéb fűtőberendezések ahhoz vezetnek a levegő túlszáradása. Az erős melegítés ugyanis emeli a hőmérsékletet, de nem növeli a vízgőz mennyiségét. Ez a nedvesség fokozott elpárolgását okozza mindenhonnan: a bőrből és a testből, a szobanövényekből és még a bútorokból is. A lakások relatív páratartalma télen általában nem haladja meg a 15% -ot. Ez még kevesebb, mint a Szahara-sivatagban! A relatív páratartalom 25%.

asztal optimális páratartalom bemutatja, hogy a 15%-os szint mennyire elégtelen:

Ember 45-65%Számítógépes hardver és háztartási gépek 45-65%Bútorok és hangszerek 40-60%Könyvtárak, művészeti galériák és múzeumok kiállításai 40-60%

Hogyan lehet elérni az optimális páratartalmat?

Az egyetlen tanács a helyiség párásítása.

A hidratálásnak számos „népi” módja létezik. Például felakaszthat nedves törölközőket és rongyokat a helyiségbe. Helyezzen víztartályt a fűtőberendezésre. A víz elpárolgása előbb-utóbb a levegő páratartalmának növekedéséhez vezet. Hogy megóvjuk a zongorát a kiszáradástól, korábban javasolták, hogy tegyen bele egy üveg vizet. Egy lehetőség azok számára, akik nem kímélnek pénzt, egy dekoratív szökőkút a szobában.

Ezek a módszerek azonban kényelmetlenek és hatástalanok. Jelentősen növeli a páratartalom a szobában egy üveg vízzel nem fog működni. Ezenkívül az akkumulátoron lévő tégely és a kötélen lévő törölközők nem néznek ki túl esztétikusan.

A beltéri páratartalom növelésének leghatékonyabb és legpraktikusabb módja a telepítés párásító. Ez a klímaberendezés pontosan beállított páratartalmat képes tartani, ráadásul olcsó és könnyen használható. A párásítók új generációja maguk szabályozzák az optimális páratartalmat.

A levegő bizonyos mértékig tele van vízgőzzel. Mennyiségét olyan mutató jellemzi, mint a páratartalom. Lehet abszolút és relatív. Az első mutató az egy köbméter levegőben lévő víz mennyiségét jelzi. A második kifejezés a maximális lehetséges gőzmennyiség és a valós gőz közötti arány meghatározására szolgál. Ha a helyiség páratartalmát meghatározzák, az relatív mutatót jelent.

Miért kell mérni és szabályozni a beltéri páratartalmat?

A házban lévő páratartalom közvetlenül befolyásolja minden lakójának egészségét és jólétét. Ha a mutatók nem felelnek meg a normának, akkor nemcsak az emberek szenvednek, hanem az is szobanövények, bútorok és egyéb dolgok. A környezetben lévő vízgőz mennyisége nem stabil, és évszaktól függően folyamatosan változik.

Miért veszélyes a száraz levegő?

Nagyon gyakori az alacsony beltéri páratartalom fűtési szezon. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy az ember gyorsan veszít vizet a bőrön és a légutakon keresztül. Az ilyen negatív jelenségek eredményeként a következő hatások figyelhetők meg:

a bőr rugalmasságának és szárazságának csökkenése, amelyet mikrorepedések megjelenése kísér, dermatitisz kialakulásához vezet;
a szem nyálkahártyájának kiszáradása vörösséghez, égéshez, könnyezéshez vezet;
a vér elveszíti a folyékony komponens egy részét, ami csökkenti mozgásának sebességét, ami további terhelést jelent a szívre;
egy személy fejfájástól szenved, fáradtnak érzi magát és elveszíti a normál munkaképességét;
a gyomornedv viszkozitása nő, ami rontja az emésztést;
a légutak nyálkahártyájának kiszáradása következik be, ami gyengíti a helyi immunitást;
a kórokozók koncentrációjának növekedése a levegőben, amelyeket általában levegőcseppek semlegesítenek.

A lakás levegőjének méréséhez elegendő a legegyszerűbb készülék megvásárlása, amelyet általában hőmérővel vagy órával kombinálnak. Kis 3-5%-os hibája van, ami nem kritikus.

Egy pohár víz felhasználásával

A levegő páratartalmának meghatározásához vizet kell felszívni egy közönséges pohárba, és 3 órára a hűtőszekrénybe kell küldeni, hogy a folyadék 3-5 ° C-ra hűljön. Az edényt kivesszük és az asztalra helyezzük, távol a fűtőberendezésektől. Néhány percig megfigyelik az üveg falait, ahol vízcseppek formájában észlelik a kondenzátum megjelenését. A kísérlet eredményeit a következőképpen fejezzük ki:

az üveg gyorsan megszáradt - a páratartalom csökken;
a falak ködösek maradtak - a beltéri páratartalomra vonatkozó előírások teljesülnek;
víz kezdett lefolyni az üvegen - a páratartalom megnő.

Assmann asztal

Az Assmann asztal a páratartalom pszichrométerrel történő meghatározására szolgál, két hőmérőből áll - egy hagyományosból és egy párásítóból. A második készülék által mért mutatók valamivel alacsonyabbak lesznek.Egy speciális táblázat szerint a kapott értékek felhasználásával határozzuk meg a levegő páratartalmát.

Fenyőtoboz segítségével

Fognak egy közönséges fenyőtobozt, és elteszik a fűtőberendezésektől. Száraz levegőn pikkelyei kinyílnak, nedves levegőn pedig szorosan összezsugorodnak.

általánosan elfogadott normák

A helyiség páratartalmának normái a céltól és az évszaktól függenek. Az ajánlott paraméterek betartása jó egészséget biztosít, és nem befolyásolja hátrányosan az emberi immunitást.

Normák egy lakásra

Egy lakás esetében az éghajlati paraméterekre vonatkozó összes normát a GOST 30494-96 határozza meg. E dokumentum szerint a levegő páratartalmának a hideg évszakban 30-45%, a meleg évszakban pedig 30-60% között kell lennie. Ezen értékek ellenére a 30%-os adat rosszul érzékelhető emberi test. Ezért az orvosok javasolják a 40-60% -os paraméterek fenntartását, amelyeket az év bármely szakában optimálisnak tekintenek.

A gyerekszoba normái

A gyermek teste alacsony páratartalom mellett nem tud megfelelően működni. Ez a nyálkahártyák gyors kiszáradásához vezet, ami tele van a helyi immunitás csökkenésével.

Munkahely

A munkahelyi páratartalom normája a munka sajátosságaitól függ. Például az irodai dolgozóknál ez 40-60%.

Hogyan lehet normalizálni a mikroklímát a szobában?

Ahhoz, hogy a beltéri klíma kényelmes legyen az élethez, a következő tippeket kell használnia:

párásítók használata. Nélkülözhetetlen a fűtési szezonban bármely helyiségben;
rendszeres szellőztetés;
a szobanövények számának növekedése;
elszívó szellőzés. A páraelszívó ellátja a helyiséget friss levegőés normalizálja a vízgőz mennyiségét;
bizonyos esetekben ajánlatos speciális nedvszívó anyagokkal ellátott párátlanítókat használni;
lakóhelyiségekben tilos a ruhákat szárítani, ami negatívan befolyásolja a mikroklímát.

Videó: Hogyan mérjük a levegő páratartalmát

itthon
Légkondícionálók

Ez az oktatóvideó előfizetéssel érhető el

Van már előfizetésed? Bejönni

I-17="">Telített gőz, levegő páratartalom

A mai leckét egy olyan dolog megvitatásának szenteljük, mint a levegő páratartalma, és annak mérési módszerei. A levegő páratartalmát befolyásoló fő jelenség a víz párolgási folyamata lesz, amelyről korábban már beszéltünk, és a legfontosabb fogalom, amit használni fogunk, a telített és telítetlen gőz lesz.

Ha megkülönböztetjük a gőz különböző állapotait, akkor azokat a gőz és a folyadék kölcsönhatása határozza meg. Ha elképzeljük, hogy valamilyen folyadék egy zárt edényben van, és annak párolgási folyamata megtörténik, akkor ez a folyamat előbb-utóbb olyan állapotba kerül, hogy az egyenlő időközönkénti párolgást kondenzáció és az úgynevezett dinamikus egyensúly kompenzálja. jön a folyadék a gőzével együtt (1. ábra) .

Rizs. 1. Telített gőz

Meghatározás.Telített gőz A gőz termodinamikai egyensúlyban van a folyadékával. Ha a gőz nem telített, akkor nincs ilyen termodinamikai egyensúly (2. ábra).

Rizs. 2. Telítetlen gőz

E két fogalom segítségével leírjuk a levegő olyan fontos jellemzőjét, mint a páratartalom.

Meghatározás.A levegő páratartalma- a levegő vízgőztartalmát jelző érték.

Felmerül a kérdés: miért fontos figyelembe venni a páratartalom fogalmát, és hogyan kerül a vízgőz a levegőbe? Ismeretes, hogy a Föld felszínének nagy részét víz foglalja el (a Világóceán), melynek felszínéről folyamatosan megy végbe a párolgás (3. ábra). Természetesen többféleképpen éghajlati övezetek ennek a folyamatnak az intenzitása eltérő, attól függően átlagos napi hőmérséklet, a szelek jelenléte stb. Ezek a tényezők határozzák meg azt a tényt, hogy in bizonyos helyeken a víz párolgási folyamata intenzívebb, mint a kondenzációja, és egyes esetekben fordítva. Átlagosan elmondható, hogy a levegőben képződő gőz nem telített, tulajdonságait le kell tudni írni.

Rizs. 3. Folyadék elpárolgása (forrás)

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 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 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 áramot vezető tulajdonsága miatt a levegőben lévő tartalma súlyosan befolyásolhatja a legtöbb elektromos készülék megfelelő működését.

Emellett a páratartalom fogalma a legfontosabb értékelési kritérium időjárási viszonyok amit mindenki az időjárás-előrejelzésekből ismer. Érdemes megjegyezni, hogy ha összehasonlítjuk a páratartalom az év különböző szakaszaiban a nálunk megszokott éghajlati viszonyok, akkor nyáron magasabb, télen alacsonyabb, ami elsősorban a különböző hőmérsékleteken zajló párolgási folyamatok intenzitásával függ össze.

A levegő abszolút páratartalma

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 a vízgőznek mekkora tömege van egy adott térfogatban - 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:img="">

gőz (víz) tömege levegőben, kg (SI) vagy g;

I-19="">A levegő relatív páratartalma

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, egyszerűen, 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:

Img="" i-20="">Kondenzációs nedvességmérő

A képletből látható, hogy tartalmaz abszolút nedvesség, amelyet már ismerünk, és a telített gőz sűrűsége 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 higrométer (forrás)

Könnyen párolgó folyadékot, például étert öntenek a készülék tartályába, egy hőmérőt (6) helyeznek be, és egy körte (5) segítségével levegőt pumpálnak át a tartályon. 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 harmat jelenik meg 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.

Haj higrométer

Tekintsük most más típusú higrométerek működési elvét, a páratartalom mérésére szolgáló eszközöket (a görög hygros - „nedves” és metreo - „mérem”) működési elvét.

Haj higrométer(5. ábra) - relatív páratartalom mérésére szolgáló eszköz, amelyben a haj, például az emberi haj aktív elemként működik.

Rizs. 5. Hajhigrométer (forrás)

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 mérhető a 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.

Nedvességmérő

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 nevezik, mert kambriumba 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 elkezdi 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 készüléken 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 a két hőmérő állása közel van egymáshoz, akkor a nedvesből a víz párolgása szinte teljesen kompenzálódik a kondenzációval, vagyis a levegő páratartalma magas. Ha éppen ellenkezőleg, a hőmérő leolvasási különbsége nagy, akkor a párolgás a nedves szövetből felülmúlja a páralecsapódást, és a levegő száraz és a páratartalom alacsony.

Páratartalom táblázatok

Térjünk rá a táblázatokra, amelyek lehetővé teszik a levegő páratartalmának jellemzőinek meghatározását.

Hőfok,

Nyomás, mm rt. Művészet.

gőz sűrűsége,

Telített gőz.

Ha egy edény azzal szorosan folyjon, akkor a folyadék mennyisége először csökken, majd állandó marad. Ha nem menn hőmérsékleten a folyadék-gőz rendszer termikus egyensúlyi állapotba kerül, és tetszőlegesen hosszú ideig benne marad. A párolgási folyamattal egyidejűleg kondenzáció is fellép, mindkét folyamat átlagosan kompenergetizálják egymást. Az első pillanatban, miután a folyadékot az edénybe öntjük és lezárjuk, a folyadék meg fog állnielpárolog, és a felette lévő gőzsűrűség megnő. Ezzel párhuzamosan azonban a folyadékba visszatérő molekulák száma is megnő. Minél nagyobb a gőz sűrűsége, annál több molekulája kerül vissza a folyadékba. Ennek eredményeként egy zárt edényben állandó hőmérsékleten dinamikus (mobil) egyensúly jön létre a folyadék és a gőz között, azaz hány molekula hagyja el a folyadék felszínét egy ideig. R időtartam alatt, átlagosan megegyezik a folyadékba ugyanabban az időben visszatérő gőzmolekulák számával. b. Steam, na amely dinamikus egyensúlyban van folyadékával, telített gőznek nevezzük. Ez az aláhúzás definíciójaEz azt jelenti, hogy egy adott térfogat adott hőmérsékleten nem tartalmazhat nagyobb mennyiségű gőzt.

Telített gőznyomás .

Mi történik a telített gőzzel, ha az általa elfoglalt térfogatot csökkentjük? Például, ha egy hengerben lévő folyadékkal egyensúlyban lévő gőzt egy dugattyú alatt présel össze, a henger tartalmának hőmérsékletét állandó szinten tartva. Amikor a gőz összenyomódik, az egyensúly elkezd felborulni. A gőzsűrűség az első pillanatban kissé megnő, és több molekula kezd gázból folyadékba átjutni, mint folyadékból gázba. Hiszen az egységnyi idő alatt a folyadékot elhagyó molekulák száma csak a hőmérséklettől függ, és a gőz összenyomása nem változtat ezen a számon. A folyamat addig folytatódik, amíg a dinamikus egyensúly és a gőzsűrűség újra létre nem jön, így molekuláinak koncentrációja nem veszi fel korábbi értékét. Következésképpen a telített gőzmolekulák koncentrációja állandó hőmérsékleten nem függ a térfogatától. Mivel a nyomás arányos a molekulák koncentrációjával (p=nkT), ebből a definícióból az következik, hogy a telített gőz nyomása nem függ az általa elfoglalt térfogattól. Nyomás p n.p. azt a gőzt, amelynél a folyadék egyensúlyban van a gőzével, telítési gőznyomásnak nevezzük.

A telített gőz nyomásának függése a hőmérséklettől.

A telített gőz állapotát a tapasztalatok szerint megközelítőleg az ideális gáz állapotegyenlete írja le, nyomását pedig a P = nkT képlet határozza meg A hőmérséklet emelkedésével a nyomás nő. Mivel a telített gőznyomás nem függ a térfogattól, ezért csak a hőmérséklettől függ. Azonban a рn.p. A kísérletileg megállapított T-ből nem egyenesen arányos, mint egy állandó térfogatú ideális gáznál. A hőmérséklet növekedésével a valódi telített gőz nyomása gyorsabban növekszik, mint az ideális gázé.görbe süllyedő 12). Miért történik ez? Amikor egy folyadékot zárt edényben hevítenek, a folyadék egy része gőzzé alakul. Ennek eredményeként a P = nkT képlet szerint a telített gőznyomás nemcsak a folyadék hőmérsékletének emelkedése miatt növekszik, hanem a gőz molekulák koncentrációjának (sűrűségének) növekedése miatt is. Alapvetően a nyomás növekedését a hőmérséklet növekedésével pontosan a koncentráció növekedése határozza meg központ ii. (A fő különbség a viselkedésben ésAz ideális gáz és a telített gőz abban rejlik, hogy ha egy zárt edényben a gőz hőmérséklete változik (vagy ha a térfogat állandó hőmérsékleten változik), akkor a gőz tömege megváltozik. A folyadék részben gőzzé alakul, vagy fordítva, a gőz részben lecsapódiktsya. Ideális gázzal semmi ilyesmi nem történik.) Amikor az összes folyadék elpárolgott, a gőz további melegítés hatására megszűnik telítődni, és nyomása állandó térfogat mellett megnő.egyenesen arányos legyen abszolút hőmérséklet(lásd ábra, 23. görbe szakasz).

Forró.

A forráspont egy anyag intenzív átalakulása folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotúvá, amely a folyadék teljes térfogatában (és nem csak a felületéről) megy végbe. (A kondenzáció fordított folyamat.) A folyadék hőmérsékletének növekedésével a párolgás sebessége nő. Végül a folyadék forrni kezd. Forráskor a folyadék teljes térfogatában gyorsan növekvő gőzbuborékok képződnek, amelyek a felszínre úsznak. A folyadék forráspontja állandó marad. Ennek az az oka, hogy a folyadékhoz juttatott összes energiát gőzzé alakítására fordítják. Milyen körülmények között kezdődik a forralás?

A folyadékban mindig vannak oldott gázok, amelyek az edény alján és falán, valamint a folyadékban szuszpendált porszemcséken szabadulnak fel, amelyek a párologtatás központjai. A buborékokban lévő folyadékgőzök telítettek. A hőmérséklet emelkedésével a gőznyomás nő, és a buborékok mérete nő. A felhajtóerő hatására felúsznak. Ha a folyadék felső rétegeiben több alacsony hőmérséklet, akkor ezekben a rétegekben a gőz a buborékokban lecsapódik. A nyomás gyorsan csökken, és a buborékok összeomlanak. Az összeomlás olyan gyors, hogy a buborék falai összeütközve robbanásszerű dolgot produkálnak. Sok ilyen mikrorobbanás jellegzetes zajt kelt. Amikor a folyadék eléggé felmelegszik, a buborékok abbahagyják az összeesést, és a felszínre úsznak. A folyadék felforr. Figyelmesen figyelje a tűzhelyen lévő vízforralót. Látni fogja, hogy forralás előtt szinte abbahagyja a zajt. A telítési gőznyomás hőmérséklettől való függése megmagyarázza, hogy a folyadék forráspontja miért függ a felületén uralkodó nyomástól. A gőzbuborék akkor nőhet, ha a benne lévő telített gőz nyomása kissé meghaladja a folyadékban lévő nyomást, amely a folyadék felszínén uralkodó légnyomás (külső nyomás) és a folyadékoszlop hidrosztatikai nyomásának összege. A forralás olyan hőmérsékleten kezdődik, amelyen a buborékokban lévő telített gőz nyomása megegyezik a folyadék nyomásával. Minél nagyobb a külső nyomás, annál magasabb a forráspont. Ezzel szemben a külső nyomás csökkentésével csökkentjük a forráspontot. A levegő és a vízgőz kiszivattyúzásával a lombikból szobahőmérsékleten forralhatja fel a vizet. Minden folyadéknak megvan a saját forráspontja (amely állandó marad, amíg az egész folyadék el nem forr), ami a telített gőznyomásától függ. Minél nagyobb a telítési gőznyomás, annál alacsonyabb a folyadék forráspontja.

A levegő páratartalma és mérése.

A körülöttünk lévő levegő szinte mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű vízgőzt. A levegő páratartalma a benne lévő vízgőz mennyiségétől függ. A nyers levegő nagyobb százalékban tartalmaz vízmolekulákat, mint a száraz levegő. Fájdalom Nagy jelentősége van a levegő relatív páratartalmának, amelyről nap mint nap hallani jelentéseket az időjárás-előrejelzésekben.

RelatívA magas páratartalom a levegőben lévő vízgőz sűrűségének és a telített gőz sűrűségének aránya adott hőmérsékleten, százalékban kifejezve (megmutatja, hogy a levegőben lévő vízgőz milyen közel áll a telítettséghez).

Harmatpont

A levegő szárazsága vagy páratartalma attól függ, hogy a vízgőz milyen közel áll a telítettséghez. Ha a nedves levegőt lehűtjük, akkor a benne lévő gőzt telíthetjük, majd lecsapódik. A gőz telítettségének jele a kondenzált folyadék - harmat - első cseppek megjelenése. Azt a hőmérsékletet, amelyen a levegőben lévő gőz telítődik, harmatpontnak nevezzük. A harmatpont a levegő páratartalmát is jellemzi. Példák: reggeli harmat, hideg üveg párásodása, ha rálélegzik, vízcsepp képződése a hidegvízcsövön, nedvesség a házak pincéjében. A páratartalom mérésére higrométereket használnak. Többféle higrométer létezik, de a legfontosabbak a haj és a pszichométerek.

« Fizika – 10. évfolyam

A feladatok megoldásánál figyelembe kell venni, hogy a telített gőz nyomása és sűrűsége nem a térfogatától, hanem csak a hőmérséklettől függ. Az ideális gáz állapotegyenlete megközelítőleg alkalmazható a telített gőz leírására is. De ha a telített gőzt összenyomják vagy hevítik, tömege nem marad állandó.

Egyes alkalmazásokhoz bizonyos hőmérsékleteken telítési gőznyomásra lehet szükség. Ezeket az adatokat a táblázatból kell venni.

1. feladat.

Egy V 1 = 0,5 m 3 térfogatú zárt edény m = 0,5 kg tömegű vizet tartalmaz. Az edényt t = 147 °C hőmérsékletre melegítettük. Mennyivel kell megváltoztatni az edény térfogatát, hogy csak telített gőzt tartalmazzon? Telített gőznyomás p. p t = 147 ° C hőmérsékleten 4,7 10 5 Pa.

Megoldás.

Telített gőz pH-értéken. n olyan térfogatot foglal el, ahol M \u003d 0,018 kg / mol a víz moláris tömege. Az edény térfogata V 1 > V, ami azt jelenti, hogy a gőz nem telített. Ahhoz, hogy a gőz telítődjön, az edény térfogatát csökkenteni kell

2. feladat.

A levegő relatív páratartalma zárt edényben t 1 = 5 ° C hőmérsékleten φ 1 = 84%, t 2 = 22 ° C hőmérsékleten pedig φ 2 = 30%. Hányszor nagyobb a víz telített gőznyomása t 2 hőmérsékleten, mint t 1 hőmérsékleten?

Megoldás.

A vízgőz nyomása az edényben T 1 \u003d 278 K értéknél ahol r n. n1 - telített gőz nyomása T 1 hőmérsékleten. T 2 \u003d 295 K hőmérsékleten a nyomás

Mivel a hangerő állandó, Károly törvénye szerint

Innen

3. feladat.

Egy 40 m 3 térfogatú helyiségben a levegő hőmérséklete 20 ° C, relatív páratartalma φ 1 \u003d 20%. Mennyi vizet kell elpárologtatni, hogy a φ 2 relatív páratartalom elérje az 50%-ot? Ismeretes, hogy 20 °C-on a telítő gőzök nyomása рнп = 2330 Pa.

Megoldás.

Relatív páratartalom innen

Gőznyomás relatív páratartalom mellett φ 1 és φ 2

A sűrűséget a nyomással viszonyítjuk a ρ = Mp/RT egyenlettel, ahonnan

Víztömegek a helyiségben φ 1 és φ 2 páratartalom mellett

Az elpárologtatandó víz tömege:

4. feladat.

Zárt ablakú helyiségben 15 °C hőmérsékletű relatív páratartalom φ = 10%. Mekkora lesz a relatív páratartalom, ha a helyiség hőmérséklete 10°C-kal emelkedik? Telített gőznyomás 15 °C-on p.m. n1 = 12,8 Hgmm. Art., és 25 ° C-on p n p2 \u003d 23,8 Hgmm. Művészet.

Mivel a gőz telítetlen, a gőz parciális nyomása a p 1 /T 1 = p 2 /T 2 Károly-törvény szerint változik. Ebből az egyenletből meghatározhatja a telítetlen gőz p 2 nyomását T 2-nél: p 2 \u003d p 1 T 2 /T 1. A relatív páratartalom T 1-nél egyenlő.

Ezért a feladatért 2020-ban 1 pontot lehet szerezni a vizsgán

Az FELHASZNÁLÁS 10. feladata a fizikában a termikus egyensúlynak és minden ezzel kapcsolatos dolognak van szentelve. A jegyek felépítése úgy történik, hogy megközelítőleg fele páratartalomra vonatkozó kérdéseket tartalmaz (tipikus példa egy ilyen feladatra: „Hányszor nőtt a gőzmolekulák koncentrációja, ha a gőz térfogatát izotermikusan felére csökkentjük”), a többi anyagok hőkapacitását érintik. A hőkapacitásra vonatkozó kérdések szinte mindig tartalmaznak egy grafikont, amelyet először tanulmányozni kell a kérdés helyes megválaszolásához.

Az USE 10. fizikális feladata általában nehézségeket okoz a tanulóknak, kivéve néhány lehetőséget, amelyek a levegő relatív páratartalmának pszichometrikus táblázatok segítségével történő meghatározására szolgálnak. Leggyakrabban ezzel a kérdéssel kezdik a feladatokat a tanulók, amelyek megoldása általában egy-két percig tart. Az egységes fizika államvizsga 10. számú feladatával a diák jegyet adva nagyban megkönnyíti az egész tesztet, mivel a teljesítési idő egy bizonyos számú percre korlátozódik.

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 sűrűség és nyomás táblázataival és a pszichometrikus táblázattal.

A páratartalom értéke nemcsak az ember és más élő szervezet számára fontos, hanem a technológiai folyamatok áramlása szempontjából is. Például a víz elektromos áramot vezető tulajdonsága 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. Megjegyzendő, hogy ha az év különböző időszakaiban a páratartalmat összehasonlítjuk a megszokott éghajlati viszonyok között, 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 milyen tömegű a vízgőz egy adott térfogatban - 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.

Vagyis a relatív páratartalom értéke leegyszerűsítve a következőket mutatja: ha a gőz messze van a telítettségtől, akkor a páratartalom alacsony, 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 általunk már ismert abszolút páratartalmat 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 páratartalommérő ()

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. Megjegyzendő 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”) működési elvét.

Haj higrométer(5. ábra) - relatív páratartalom mérésére szolgáló eszköz, 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).

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 (első oszlop) és a száraz és nedves mérések 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 idő 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