DEFINIȚIE

Umiditatea absolută a aerului este cantitatea de vapori de apă pe unitatea de volum de aer:

În sistemul SI, unitatea de măsură pentru umiditatea absolută

Umiditatea este un parametru foarte important mediu inconjurator. Se știe că cea mai mare parte a suprafeței Pământului este ocupată de apă (Oceanul Mondial), de pe suprafața căreia se produce evaporarea în mod continuu. In diferit zonele climatice intensitatea acestui proces este diferită. Depinde de temperatura medie zilnică, prezența vântului și a altor factori. Astfel, în anumite locuri procesul de vaporizare a apei este mai intens decât condensarea acesteia, iar la unele este invers.

Corpul uman reacționează activ la modificările umidității aerului. De exemplu, procesul de transpirație este strâns legat de temperatura și umiditatea mediului. La umiditate ridicată, procesele de evaporare a umidității de pe suprafața pielii sunt practic compensate de procesele de condensare a acesteia, iar îndepărtarea căldurii din corp este perturbată, ceea ce duce la încălcări ale termoreglării; la umiditate scăzută, procesele de evaporare a umidității prevalează asupra proceselor de condensare și organismul pierde prea mult lichid, ceea ce poate duce la deshidratare.

În plus, conceptul de umiditate este cel mai important criteriu de evaluare conditiile meteo pe care toată lumea îl știe din prognozele meteo.

Umiditatea absolută a aerului oferă o idee despre conținutul specific de apă din aer în masă, dar această valoare este incomodă din punctul de vedere al susceptibilității umidității de către organismele vii. O persoană nu simte cantitatea de masă de apă din aer, ci conținutul acesteia în raport cu valoarea maximă posibilă. Pentru a descrie reacția organismelor vii la modificările conținutului de vapori de apă din aer, este introdus conceptul de umiditate relativă.

Umiditate relativă

DEFINIȚIE

Umiditate relativă aer- aceasta este o mărime fizică care arată cât de departe este de saturație vaporii de apă din aer:

unde este densitatea vaporilor de apă în aer ( umiditate absolută); densitatea vaporilor de apă saturați la o temperatură dată.

punct de condensare

DEFINIȚIE

punct de condensare este temperatura la care vaporii de apă devin saturați.

Cunoscând temperatura punctului de rouă, vă puteți face o idee despre umiditatea relativă a aerului. Dacă temperatura punctului de rouă este aproape de temperatura ambiantă, atunci umiditatea este ridicată ( când temperaturile se potrivesc se formează ceață).În schimb, dacă valorile punctului de rouă și ale temperaturii aerului în momentul măsurării diferă foarte mult, atunci putem vorbi despre un conținut scăzut de vapori de apă în atmosferă.

Când un lucru este adus într-o cameră caldă de la îngheț, aerul de deasupra se răcește, devine saturat cu vapori de apă și picăturile de apă se condensează pe lucruri. În viitor, lucrul se încălzește la temperatura camerei și tot condensul se evaporă.

Un alt exemplu, nu mai puțin cunoscut, este aburirea ferestrelor dintr-o casă. Mulți oameni au condens pe ferestre iarna. Acest fenomen este influențat de doi factori - umiditatea și temperatura. Dacă este instalată o fereastră obișnuită cu geam dublu și izolația este realizată corect și există condens, înseamnă că camera are umiditate ridicată; Posibil ventilație sau ventilație slabă.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Sarcina	Fotografia prezintă două termometre folosite pentru a determina umiditatea relativă a aerului folosind un tabel psicrometric. Ce va arăta un termometru cu bulb umed dacă umiditatea relativă crește cu 7% la o temperatură constantă a aerului?
Soluţie	Să notăm citirile termometrelor uscate și umede prezentate în fotografie: Să determinăm diferența dintre citirile termometrului: Conform tabelului psicrometric, determinăm umiditatea relativă a aerului: Dacă umiditatea aerului crește cu 7%, aceasta va deveni 55%. Conform tabelului psicrometric, determinăm citirile unui termometru uscat și diferența dintre citirile termometrelor uscate și umede: Deci, becul umed va arăta:
Răspuns	Citirile bulbului umed.

EXEMPLUL 2

Sarcina	Umiditate relativă seara la o temperatură de 50%. Va cădea roua dacă temperatura scade la ? noaptea?
Soluţie	Umiditate relativă:

Informatii generale

Umiditatea depinde de natura substanței, iar în solide, în plus, de gradul de finețe sau porozitate. Conținutul de apă legată chimic, așa-numita apă constituțională, cum ar fi hidroxizi, eliberată numai atunci când descompunere chimică, precum și apa cristalină nu este inclusă în conceptul de umiditate.

Unități de măsură și caracteristici ale definiției conceptului de umiditate

• Umiditatea este de obicei caracterizată prin cantitatea de apă dintr-o substanță, exprimată ca procent (%) din masa inițială a substanței umede ( umiditatea masei) sau volumul acestuia ( umiditate în vrac).

• Umiditatea poate fi caracterizată și prin conținutul de umiditate sau umiditate absolută- cantitatea de apă pe unitatea de masă a părții uscate a materialului. Această definiție a umidității este utilizată pe scară largă pentru a evalua calitatea lemnului.

Această valoare nu poate fi întotdeauna măsurată cu precizie, deoarece în unele cazuri este imposibilă îndepărtarea întregii ape neconstituționale și cântărirea obiectului înainte și după această operație.

• Umiditatea relativă caracterizează conținutul de umiditate relativ la cantitatea maximă de umiditate care poate fi conținută într-o substanță în stare de echilibru termodinamic. Umiditatea relativă este de obicei măsurată ca procent din maxim.

Metode de determinare

Titratorul Karl Fischer.

Este importantă stabilirea conținutului de umiditate al multor produse, materiale etc. Numai la o anumită umiditate multe corpuri (cereale, ciment etc.) sunt potrivite pentru scopul pentru care sunt destinate. Activitatea vitală a organismelor animale și vegetale este posibilă numai la anumite limite de umiditate și umiditate relativă a aerului. Umiditatea poate introduce o eroare semnificativă în greutatea articolului. Kilogramele de zahăr sau boabe cu conținut de umiditate de 5% și 10% vor conține cantități diferite de zahăr uscat sau boabe.

Măsurarea umidității este determinată prin uscarea umidității și titrarea umidității conform Karl Fischer. Aceste metode sunt primare. Pe lângă acestea, au fost dezvoltate multe altele care sunt calibrate în funcție de rezultatele măsurătorilor de umiditate prin metode primare și în funcție de probele standard de umiditate.

Umiditatea aerului

Umiditatea aerului este o valoare care caracterizează conținutul de vapori de apă din diferite părți ale atmosferei Pământului.

Umiditate - conținutul de vapori de apă din aer; una dintre cele mai semnificative caracteristici ale vremii și climei.

Umiditatea din atmosfera pământului variază foarte mult. Da, la suprafața pământului conținutul de vapori de apă în aer este în medie de la 0,2% din volum în latitudini mari până la 2,5% la tropice. Presiunea vaporilor la latitudinile polare este sub 1 mb iarna (uneori doar sutimi de mb) iar vara sub 5 mb; la tropice, crește la 30 mb și uneori mai mult. În sub deserturi tropicale presiunea vaporilor se reduce la 5-10 mb.

Umiditatea absolută a aerului (f) este cantitatea de vapori de apă conținută efectiv în 1 m³ de aer:

f = (masa vaporilor de apă în aer)/(volumul de aer umed)

Unitatea de umiditate absolută utilizată în mod obișnuit: (f) = g/m³

Umiditatea relativă (φ) este raportul dintre umiditatea absolută actuală și umiditatea absolută maximă la o anumită temperatură (vezi tabelul)

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 = (umiditate absolută)/(umiditate maximă)

Umiditatea relativă este de obicei exprimată ca procent. Aceste cantități sunt legate între ele prin următoarea relație:

φ = (f×100)/fmax

Umiditatea relativă este foarte ridicată zona ecuatorială(medie anuală până la 85% sau mai mult), precum și în latitudinile polare și iarna în interiorul continentelor de latitudini medii. Vara, regiunile musonice sunt caracterizate de umiditate relativă ridicată. Valori scăzute ale umidității relative se observă în deșerturile subtropicale și tropicale și iarna în regiunile musonice (până la 50% și mai jos).

Umiditatea scade rapid cu altitudinea. La o înălțime de 1,5-2 km, presiunea vaporilor este în medie la jumătate față de cea de la suprafața pământului. Troposfera reprezintă 99% din vaporii de apă atmosferici. În medie, pe fiecare metru pătrat al suprafeței pământului, aerul conține aproximativ 28,5 kg de vapori de apă.

Literatură

Usoltsev V. A. Măsurarea umidității aerului, L., 1959.

Valori de măsurare a umidității gazului

Următoarele cantități sunt utilizate pentru a indica conținutul de umiditate din aer:

Umiditatea absolută a aerului este masa de vapori de apă conținută într-o unitate de volum de aer, adică densitatea vaporilor de apă din aer, [g/m³]; în atmosferă variază de la 0,1-1,0 g/m³ (pe continente iarna) la 30 g/m³ sau mai mult (în zona ecuatorială); umiditatea maximă a aerului (limită de saturație) cantitatea de vapori de apă care poate fi conținută în aer la o anumită temperatură în echilibru termodinamic ( valoare maximă umiditate la o temperatură dată), [g/m³]. Odată cu creșterea temperaturii aerului, umiditatea maximă a acestuia crește; presiunea vaporilor exercitată de vaporii de apă din aer (presiunea vaporilor de apă ca parte a presiune atmosferică), [Pa]; diferența deficitului de umiditate între presiunea vaporilor saturați și presiunea vaporilor [Pa], adică între umiditatea maximă și absolută a aerului [g/m³]; raportul umidității relative dintre presiunea vaporilor și presiunea vaporilor saturați, adică umiditatea absolută a aerului la maxim [% umiditate relativă]; temperatura punctului de rouă a unui gaz la care gazul este saturat cu vapori de apă °C. Umiditatea relativă a gazului este de 100%. Cu un aflux suplimentar de vapori de apă sau când aerul (gazul) este răcit, apare condens. Astfel, deși roua nu cade la -10 sau -50°C, da

Umiditate absolută și relativă.

Umiditatea aerului este caracterizată de următorii indicatori:

dar) umiditate absolută este masa vaporilor de apa continuti in 1 m 3 de aer umed. Umiditatea absolută este de obicei indicată prin simbolul ω și se măsoară în g/m 3 . Umiditatea absolută a aerului în starea de saturație se numește capacitatea de umiditate ω n. Valoarea capacității de umiditate este o funcție de temperatura aerului, așa cum se poate observa din tabel. unu.

tabelul 1

b) umiditate relativă, definiția corectă rezultă din legea presiunilor parțiale a lui Dalton. Conform acestei legi, presiunea aerului atmosferic este suma presiunilor parțiale ale aerului uscat p St și vaporilor de apă p p

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

La o anumită temperatură, presiunea parțială a vaporilor de apă nu poate depăși o anumită limită, cunoscută sub numele de „presiunea de saturație” p n. Presiunea parțială a vaporilor prezenți în aer este întotdeauna mai mică sau egală cu presiunea de saturație, adică.

p P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Valoarea lui φ (în procente), care exprimă raportul dintre presiunea parțială a vaporilor din aerul umed și presiunea lor în stare de saturație la aceeași temperatură, se numește umiditate relativă aer;

În conformitate cu această definiție, conținutul de umiditate al aerului umed este raportul dintre masa aburului și masa părții uscate a aerului.

Capacitate termica aer umed, kJ / (kg K) este determinat de formula

,

Unde d conținutul de umiditate din c este capacitatea termică a aerului uscat , din c \u003d 1,005 kJ / kg K

entalpie aerul umed este de obicei denumit 1 kg de aer uscat. Punctul zero este entalpia aerului uscat (la d = 0) cu temperatura de 0 0 C. Prin urmare, entalpia aerului poate avea valori pozitive si negative. Entalpia aerului umed este egală cu suma entalpiilor aerului uscat și aburului,

Entalpia aerului asociată cu o modificare a temperaturii aerului caracterizează schimbarea căldurii sensibile. Când vaporii de apă cu aceeași temperatură intră în aer, căldură latentă.În acest caz, entalpia aerului crește datorită modificării entalpiei părții umede a aerului. Temperatura aerului nu se schimbă.
t-d diagrama aerului umed.

Pentru a facilita calculele legate de modificările stării aerului umed, a dezvoltat profesorul L. K. Ramzin i-d o diagramă a aerului umed, pe care sunt prezentate grafic dependențele care sunt o consecință a legilor de bază ale dinamicii gazelor.

Diagrama face posibilă reprezentarea vizuală a proceselor de schimbare a stării aerului umed, rezolvarea grafică a problemelor practice în calculul sistemelor de ventilație și aer condiționat, procese de uscare, evaporatoare, răcitoare de aer și alte instalații, facilitând și grăbindu-le în mod semnificativ . Viteza de efectuare a calculelor este atinsă datorită unora, destul de acceptabile pentru tehnologia de condiționare, a reducerii preciziei.

i-d diagrama este construită pentru constantă presiune barometrică. Atunci când se utilizează i-d diagramă, trebuie să cunoașteți R b estimat pentru o zonă dată, care este normalizată de SNiP. Pe teritoriul Rusiei, presiunile calculate P b sunt în intervalul 685-760 mm Hg. Artă. si normalizat cu un interval de 15 mm Hg. Artă. În conformitate cu aceasta i-d diagramele sunt concepute pentru R b = 685, 700, 715, 730, 745 și 760 mm Hg. Artă.

i-d diagrama este construită într-un sistem de coordonate oblic. Abscisa arată valorile conținutului de umiditate a aerului la presiune barometrică constantă, iar ordonata arată valorile entalpiei. Liniile de valori constante ale entalpiei i= const merge oblic la un unghi de 135°. Pentru a reduce dimensiunea axei d nu este desenat pe grafic, ci în schimb o linie auxiliară este trasată în unghi drept față de ordonată și o scară (scara) a valorilor conținutului de umiditate este proiectată pe ea din abscisă d. Pe grila rezultată formată din linii d= const and i= const, se construiesc izotermele și curbele φ = const.

In tehnologia aer conditionat sens negativ entalpia este luată condiționat, în același mod ca temperaturi negative. Dacă măsurați temperatura pe scara Kelvin absolută, atunci valoarea zero a entalpiei corespunde temperaturii zero absolut.

Izotermele sunt linii drepte, cu izoterma t= 0 trece prin origine (at i-d temperatura din diagrame se măsoară în Celsius).

La aplicarea diagramei, trebuie avut în vedere faptul că izotermele nu sunt paralele între ele; acest lucru este valabil mai ales la temperaturi ridicate. Dacă capetele izotermelor construite pentru φ = 100% sunt legate printr-o curbă netedă, atunci se obține o linie de umiditate relativă φ = 100%, sau o linie de saturație.

Linia de saturație φ = 100% divide i-d diagrama in doua parti. Deasupra și în stânga acestei linii sunt puncte care caracterizează conținutul de vapori de apă din aer în stare supraîncălzită. Punctele de mai jos la dreapta linieiφ = 100% caracterizează starea amestecului vapori-aer, care se află în stare de suprasaturare. Odată cu creșterea presiunii barometrice, linia φ \u003d 100% se deplasează în sus, iar cu o scădere, se deplasează în jos.

În această lecție se va introduce conceptul de umiditate absolută și relativă, se vor discuta termenii și cantitățile asociate acestor concepte: abur saturat, punct de rouă, aparate de măsurare a umidității. În timpul lecției, ne vom familiariza cu tabelele de densitate și presiune a aburului saturat și tabelul psicrometric.

Pentru o persoană, valoarea umidității este un parametru foarte important al mediului, deoarece corpul nostru reacționează foarte activ la schimbările sale. De exemplu, un astfel de mecanism de reglare a funcționării organismului ca transpirație este direct legat de temperatura și umiditatea mediului. La umiditate ridicată, procesele de evaporare a umidității de pe suprafața pielii sunt practic compensate de procesele de condensare a acesteia, iar îndepărtarea căldurii din corp este perturbată, ceea ce duce la încălcări ale termoreglării. La umiditate scăzută, procesele de evaporare a umidității prevalează asupra proceselor de condensare și organismul pierde prea mult lichid, ceea ce poate duce la deshidratare.

Valoarea umidității este importantă nu numai pentru oameni și alte organisme vii, ci și pentru flux procese tehnologice. De exemplu, datorită proprietății cunoscute a apei de a conduce electricitatea, conținutul acesteia în aer poate afecta grav funcționarea corectă a majorității aparatelor electrice.

În plus, conceptul de umiditate este cel mai important criteriu de evaluare a condițiilor meteorologice, care este cunoscut tuturor din prognozele meteo. Este demn de remarcat faptul că, dacă comparăm umiditatea în diferite perioade ale anului, în mod obișnuit pentru noi condiții climatice, apoi este mai mare vara și mai scăzută iarna, ceea ce este asociat, în special, cu intensitatea proceselor de evaporare la diferite temperaturi.

Principalele caracteristici ale aerului umed sunt:

1. densitatea vaporilor de apă în aer;
2. umiditate relativă.

Aerul este un gaz compus, conține multe gaze diferite, inclusiv vapori de apă. Pentru a estima cantitatea sa în aer, este necesar să se determine ce masă are vaporii de apă într-un anumit volum alocat - această valoare caracterizează densitatea. Densitatea vaporilor de apă în aer se numește umiditate absolută.

Definiție.Umiditatea absolută a aerului- cantitatea de umiditate conținută într-un metru cub de aer.

Desemnareumiditate absolută: (precum și notația obișnuită pentru densitate).

Unitățiumiditate absolută: (în SI) sau (pentru comoditatea măsurării cantității mici de vapori de apă din aer).

Formulă calcule umiditate absolută:

Denumiri:

Masa de abur (apă) în aer, kg (în SI) sau g;

Volumul de aer în care este conținută masa indicată de vapori, .

Pe de o parte, umiditatea absolută a aerului este o valoare de înțeles și convenabilă, deoarece oferă o idee despre conținutul specific de apă din aer în masă, pe de altă parte, această valoare este incomodă din punct de vedere. a susceptibilităţii umidităţii de către organismele vii. Se pare că, de exemplu, o persoană nu simte conținutul de masă al apei din aer, ci conținutul său relativ la valoarea maximă posibilă.

Pentru a descrie această percepție, o cantitate precum umiditate relativă.

Definiție.Umiditate relativă- o valoare care arată cât de departe este aburul de saturație.

Adică valoarea umidității relative, in termeni simpli, arată următoarele: dacă aburul este departe de saturație, atunci umiditatea este scăzută, dacă este aproape, este ridicată.

Desemnareumiditate relativă: .

Unitățiumiditate relativă: %.

Formulă calcule umiditate relativă:

Notaţie:

Densitatea vaporilor de apă (umiditate absolută), (în SI) sau ;

Densitatea vaporilor de apă saturați la o temperatură dată, (în SI) sau .

După cum se poate vedea din formulă, conține umiditatea absolută, cu care suntem deja familiarizați, și densitatea vaporilor saturați la aceeași temperatură. Apare întrebarea cum se determină ultima valoare? Pentru aceasta, există dispozitive speciale. Vom lua în considerare condensareahigrometru(Fig. 4) - un dispozitiv care servește la determinarea punctului de rouă.

Definiție.punct de condensare este temperatura la care aburul devine saturat.

Orez. 4. Higrometru de condens ()

Lichidul care se evaporă ușor, de exemplu, eter, este turnat în interiorul recipientului dispozitivului, este introdus un termometru (6) și aer este pompat prin recipient folosind o peră (5). Ca urmare a circulației crescute a aerului, începe evaporarea intensivă a eterului, temperatura recipientului scade din acest motiv, iar roua apare pe oglindă (4) (picături de vapori condensați). În momentul în care roua apare pe oglindă, temperatura se măsoară cu ajutorul unui termometru, iar această temperatură este punctul de rouă.

Ce să faceți cu valoarea temperaturii obținute (punctul de rouă)? Există un tabel special în care sunt introduse datele - ce densitate a vaporilor de apă saturați corespunde fiecărui punct de rouă specific. Ar trebui notat fapt util că, odată cu creșterea valorii punctului de rouă, crește și valoarea densității corespunzătoare a vaporilor saturați. Cu alte cuvinte, cu cât aerul este mai cald, cu atât poate conține mai multă umiditate și invers, cu cât aerul este mai rece, cu atât conținutul maxim de vapori din acesta este mai mic.

Să luăm acum în considerare principiul de funcționare a altor tipuri de higrometre, dispozitive pentru măsurarea caracteristicilor de umiditate (din grecescul hygros - „umed” și metreo - „măsur”).

Higrometru pentru păr(Fig. 5) - un dispozitiv pentru măsurarea umidității relative, în care părul, de exemplu, părul uman, acționează ca un element activ.

Acțiunea unui higrometru de păr se bazează pe proprietatea părului fără grăsime de a-și modifica lungimea cu modificări ale umidității aerului (cu creșterea umidității, lungimea părului crește, cu scăderea, acesta scade), ceea ce permite măsurarea umidității relative. . Părul este întins peste un cadru metalic. Modificarea lungimii părului este transmisă săgeții care se deplasează de-a lungul scalei. Trebuie amintit că higrometrul de păr oferă valori inexacte ale umidității relative și este utilizat în principal în scopuri casnice.

Mai convenabil de utilizat și mai precis este un astfel de dispozitiv pentru măsurarea umidității relative ca un psicrometru (din altă greacă ψυχρός - „rece”) (Fig. 6).

Psihrometrul este format din două termometre, care sunt fixate pe o scară comună. Unul dintre termometre se numește umed, deoarece este învelit în cambric, care este scufundat într-un rezervor de apă situat pe spatele aparatului. Apa se evaporă din țesutul umed, ceea ce duce la răcirea termometrului, procesul de reducere a temperaturii acestuia continuă până când ajunge în stadiu până când aburul din apropierea țesutului umed ajunge la saturație și termometrul începe să arate temperatura punctului de rouă. Astfel, un termometru cu bulb umed indică o temperatură mai mică sau egală cu temperatura ambiantă reală. Al doilea termometru se numește uscat și arată temperatura reală.

În cazul dispozitivului, de regulă, este reprezentat și așa-numitul tabel psicrometric (Tabelul 2). Cu ajutorul acestui tabel se poate determina umiditatea relativa a aerului ambiental din valoarea temperaturii indicata de bulbul uscat si diferenta de temperatura dintre bulbul uscat si bulbul umed.

Cu toate acestea, chiar și fără un astfel de tabel la îndemână, puteți determina aproximativ cantitatea de umiditate folosind următorul principiu. Dacă citirile ambelor termometre sunt aproape unul de celălalt, atunci evaporarea apei dintr-unul umed este aproape complet compensată de condensare, adică umiditatea aerului este ridicată. Dacă, dimpotrivă, diferența dintre citirile termometrului este mare, atunci evaporarea din țesutul umed prevalează asupra condensului, iar aerul este uscat și umiditatea scăzută.

Să ne întoarcem la tabelele care vă permit să determinați caracteristicile umidității aerului.

Temperatura,	Presiune, mm rt. Artă.	densitatea aburului,

Tab. 1. Densitatea și presiunea vaporilor de apă saturați

Încă o dată, observăm că, așa cum am menționat mai devreme, valoarea densității vaporilor saturați crește odată cu temperatura acestuia, același lucru este valabil și pentru presiunea vaporilor saturați.

Tab. 2. Tabel psihometric

Amintiți-vă că umiditatea relativă este determinată de valoarea citirilor cu bulb uscat (prima coloană) și diferența dintre citirile uscate și umede (primul rând).

În lecția de astăzi, ne-am familiarizat cu o caracteristică importantă a aerului - umiditatea acestuia. După cum am spus deja, umiditatea în sezonul rece (iarna) scade, iar în sezonul cald (vara) crește. Este important să puteți regla aceste fenomene, de exemplu, dacă este necesar, creșteți umiditatea din încăpere în timp de iarna mai multe rezervoare de apă pentru a îmbunătăți procesele de evaporare, cu toate acestea, această metodă va fi eficientă doar la o temperatură adecvată, care este mai mare decât cea de afară.

În lecția următoare, ne vom uita la ceea ce este munca gazului și principiul de funcționare a unui motor cu ardere internă.

Bibliografie

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizica 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Butard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.

1. Portalul de internet „dic.academic.ru” ()
2. Portalul de internet „baroma.ru” ()
3. Portalul de internet „femto.com.ua” ()
4. Portalul de internet „youtube.com” ()

Teme pentru acasă

Umiditate absolută

Umiditatea absolută este cantitatea de umiditate (în grame) conținută într-un metru cub de aer. Datorită valorii mici, se măsoară de obicei în g/m3. Dar datorită faptului că la o anumită temperatură a aerului, doar o anumită cantitate de umiditate poate fi conținută în aer (odată cu creșterea temperaturii, această cantitate maximă posibilă de umiditate crește, cu o scădere a temperaturii aerului, cantitatea maximă posibilă de umiditate scade), a fost introdus conceptul de umiditate relativă.

Umiditate relativă

O definiție echivalentă este raportul dintre fracția de masă a vaporilor de apă din aer și maximul posibil la o temperatură dată. Se măsoară ca procent și se determină prin formula:

unde: - umiditatea relativa a amestecului considerat (aer); - presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec; - presiunea de echilibru a vaporilor saturati .

Presiunea vaporilor de saturație a apei crește puternic odată cu creșterea temperaturii (vezi graficul). Prin urmare, cu răcirea izobară (adică la presiune constantă) a aerului cu o concentrație constantă de vapori, vine un moment (punctul de rouă) când vaporii sunt saturati. În acest caz, vaporii „extra” se condensează sub formă de ceață sau cristale de gheață. Procesele de saturare și condensare a vaporilor de apă joacă un rol imens în fizica atmosferică: procesele de formare a norilor și de formare. fronturi atmosferice determinată în mare măsură de procesele de saturație și condensare, căldura degajată în timpul condensării vaporilor de apă atmosferici oferă un mecanism energetic pentru apariția și dezvoltarea ciclonilor tropicali (uragane).

Estimarea umidității relative

Umiditatea relativă a unui amestec apă-aer poate fi estimată dacă temperatura acestuia este cunoscută ( T) și temperatura punctului de rouă ( T d). Când TȘi T d exprimată în grade Celsius, atunci expresia este adevărată:

Unde se estimează presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec e p :

Și se estimează presiunea vaporilor umezi a apei din amestec la temperatură e s :

Vapori de apă suprasaturați

În absența centrelor de condensare, când temperatura scade, este posibilă formarea unei stări suprasaturate, adică umiditatea relativă devine mai mare de 100%. Ionii sau particulele de aerosoli pot acționa ca centre de condensare, este pe condensarea vaporilor suprasaturați pe ionii formați în timpul trecerii unei particule încărcate într-o astfel de pereche încât se bazează principiul de funcționare a unei camere cu nori și a camerelor de difuzie: condensarea picăturilor de apă. pe ionii formați formează o urmă (urmă) vizibilă a unei particule încărcate.

Un alt exemplu de condensare a vaporilor de apă suprasaturați îl reprezintă contraile aeronavelor care apar atunci când vaporii de apă suprasaturați se condensează pe particulele de funingine din evacuarea motorului.

Mijloace și metode de control

Pentru a determina umiditatea aerului se folosesc dispozitive numite psihrometre și higrometre. Psihrometrul lui august este format din două termometre - uscat și umed. Un bulb umed indică o temperatură mai scăzută decât un bulb uscat deoarece rezervorul acestuia este învelit într-o cârpă înmuiată în apă, care, evaporându-se, îl răcește. Viteza de evaporare depinde de umiditatea relativă a aerului. Conform mărturiei termometrelor uscate și umede, umiditatea relativă a aerului se constată conform tabelelor psicrometrice. ÎN În ultima vreme Senzorii integrali de umiditate (de obicei cu ieșire de tensiune) au început să fie utilizați pe scară largă, pe baza proprietății unor polimeri de a-și modifica caracteristicile electrice (cum ar fi constanta dielectrică a mediului) sub influența vaporilor de apă conținuti în aer. Pentru calibrarea instrumentelor de măsurare a umidității se folosesc instalații speciale - higrostate.