domov zdravje

Relativna vlažnost v zaprtih prostorih. Vlažnost zraka

Vlažnost je merilo količine vodne pare v zraku. Relativna vlažnost je količina vode, vsebovane v zraku pri določeni temperaturi, v primerjavi z največjo količino vode, ki jo lahko vsebuje zrak pri isti temperaturi kot paro.

Z drugimi besedami, relativna vlažnost kaže, koliko vlage še manjka, tako da pod danimi pogoji okolju se je začela kondenzacija. Ta vrednost označuje stopnjo nasičenosti zraka z vodno paro. Pri izračunu optimalne vlažnosti zraka v prostoru govorimo posebej o relativni vlažnosti.

Na primer, pri temperaturi 21 °C lahko en kilogram suhega zraka vsebuje do 15,8 g vlage. Če 1 kg suhega zraka vsebuje 15,8 g vode, potem je relativna vlažnost zraka 100 %. Če enaka količina zraka vsebuje 7,9 g vode pri enaki temperaturi, potem bo v primerjavi z največjo možno količino vlage razmerje: 7,9/15,8 = 0,50 (50%). Zato bo relativna vlažnost takega zraka 50 %.

Kakšna vlažnost je optimalna?

Idealna vlažnost v bivalnem prostoru je 40-60%. V poletnih mesecih je zrak precej vlažen (zlasti deževno vreme relativna vlažnost lahko doseže 80-90%), zato ni potrebe po dodatnih metodah vlaženja.

Pozimi pa sistemi centralnega ogrevanja in druge kurilne naprave vodijo do suh zrak. To je zato, ker močno segrevanje poveča temperaturo, vendar ne poveča količine vodne pare. To povzroča povečano izhlapevanje vlage od vsepovsod: s kože in telesa, sobnih rastlin in celo pohištva. Relativna vlažnost v stanovanjih pozimi običajno ne presega 15%. To je celo manj kot v puščavi Sahara! Tam je relativna vlažnost 25%.

Tabela optimalna vlažnost dokazuje, kako nezadostna je raven 15 %:

Človeško 45-65 %Računalniška oprema in gospodinjski aparati 45-65 %Pohištvo in glasbila 40-60 %Knjižnice, razstave umetniških galerij in muzejev 40-60 %

Kako doseči optimalno vlažnost?

Edini nasvet je vlaženje prostora.

Obstaja veliko "ljudskih" metod vlaženja. V sobi lahko na primer obesite mokre brisače in krpe. Na grelnik postavite rezervoar za vodo. Izhlapevanje vode bo prej ali slej povzročilo povečanje vlažnosti zraka. Da bi zaščitili klavir pred izsušitvijo, je bilo prej priporočljivo, da vanj postavite kozarec vode. Možnost za tiste, ki ne varčujejo z denarjem, je okrasna fontana v sobi.

Vendar so te metode neprijetne in neučinkovite. S kozarcem vode ni mogoče bistveno povečati vlažnosti zraka v prostoru. Poleg tega pločevinka na radiatorju in brisače na vrvi ne izgledajo preveč estetsko.

Najbolj učinkovit in praktičen način za povečanje vlažnosti v zaprtih prostorih je namestitev vlažilec. Ta klimatska naprava je sposobna vzdrževati točno določeno stopnjo vlažnosti, poleg tega pa je poceni in enostavna za uporabo. In nova generacija vlažilnikov sama nadzoruje optimalno vlažnost.

Zrak je do neke mere napolnjen z vodno paro. Za njegovo količino je značilen indikator, kot je vlažnost. Lahko je absolutno in relativno. Prvi indikator označuje količino vode v enem kubičnem metru zraka. Drugi izraz se uporablja za določitev razmerja med največjo možno količino pare in dejansko količino. Če se določi vlažnost zraka v zaprtih prostorih, je to relativni indikator.

Zakaj meriti in nadzorovati notranjo vlažnost?

Vlažnost v hiši neposredno vpliva na zdravje in dobro počutje vseh njenih prebivalcev. Če kazalniki ne ustrezajo normi, trpijo ne le ljudje, ampak tudi sobne rastline, pohištvo in druge stvari. Količina vodne pare v okolju ni stabilna in se ves čas spreminja glede na letni čas.

Zakaj je suh zrak nevaren?

Zelo pogosto opazimo nizko vlažnost v zaprtih prostorih ogrevalna sezona. To vodi v dejstvo, da oseba hitro izgubi vodo skozi kožo in dihala. Zaradi takšnih negativnih pojavov opazimo naslednje učinke:

zmanjšana elastičnost in suhost kože, ki jo spremlja pojav mikrorazpok, vodi v razvoj dermatitisa;
izsušitev sluznice oči povzroči rdečico, pekoč občutek in solzenje oči;
kri izgubi del tekoče komponente, kar zmanjša hitrost njenega gibanja, kar ustvarja dodatno obremenitev srca;
oseba trpi zaradi glavobolov, se počuti utrujena in izgubi normalno zmogljivost;
viskoznost želodčnega soka se poveča, kar poslabša prebavo;
pojavi se izsušitev sluznice dihalnih poti, kar oslabi lokalno imunost;
povečanje koncentracije patogenih mikroorganizmov v zraku, ki jih običajno nevtralizirajo kapljice zraka.

Za merjenje zraka v stanovanju zadostuje nakup najpreprostejše naprave, ki je običajno kombinirana s termometrom ali uro. Ima majhno napako 3-5%, kar ni kritično.

S kozarcem vode

Za določitev vlažnosti zraka morate navaden kozarec napolniti z vodo in ga za 3 ure postaviti v hladilnik, da se tekočina ohladi na 3-5°C. Posoda se odstrani in postavi na mizo stran od grelnih naprav. Več minut opazujte stene kozarca, kjer zaznavajo pojav kondenza v obliki vodnih kapljic. Rezultati poskusa so izraženi na naslednji način:

steklo se je hitro posušilo - vlažnost je zmanjšana;
stene so ostale meglene - izpolnjeni so bili standardi vlažnosti v prostoru;
Voda je začela teči po kozarcu - vlaga se je povečala.

Assmannova miza

Assmannova tabela je namenjena določanju vlažnosti s pomočjo psihrometra in je sestavljena iz dveh termometrov - običajnega in enega s funkcijo vlaženja. Indikatorji, izmerjeni z drugo napravo, bodo nekoliko nižji.Vlažnost zraka se določi s pomočjo posebne tabele z uporabo dobljenih vrednosti.

Uporaba jelkovega stožca

Vzemite navaden jelkov storž in ga postavite stran od grelnih naprav. V suhem zraku se njene luske odprejo, v vlažnem pa se močno skrčijo.

Splošno sprejeti standardi

Standardi vlažnosti v zaprtih prostorih so odvisni od njegovega namena in letnega časa. Skladnost s priporočenimi parametri bo zagotovila dobro zdravje in ne bo negativno vplivala na človeško imuniteto.

Standardi za stanovanje

Za stanovanje so vsi standardi glede podnebnih parametrov določeni v GOST 30494-96. V skladu s tem dokumentom mora biti vlažnost zraka v hladni sezoni 30-45%, v topli sezoni pa 30-60%. Kljub tem vrednostim je lahko kazalnik 30% slabo zaznaven Človeško telo. Zato zdravniki priporočajo vzdrževanje parametrov 40-60%, ki veljajo za optimalne kadar koli v letu.

Standardi za otroško sobo

Otroško telo pri nizki zračni vlagi ne more pravilno delovati. To vodi do hitrega sušenja sluznice, kar lahko povzroči zmanjšanje lokalne imunosti.

Delovno mesto

Stopnja vlažnosti na delovnem mestu je odvisna od specifike dela. Na primer, za pisarniške delavce je 40-60%.

Kako normalizirati mikroklimo v zaprtih prostorih?

Da bo notranja mikroklima udobna za bivanje, morate uporabiti naslednje nasvete:

uporaba vlažilcev zraka. Nepogrešljiv v času kurilne sezone v vsakem prostoru;
redno prezračevanje;
povečanje števila rastlin v zaprtih prostorih;
razpoložljivost izpušnega prezračevanja. Napa bo oskrbovala sobo svež zrak in normalizira količino vodne pare;
v nekaterih primerih je priporočljivo uporabljati posebne razvlaževalce, opremljene z vpojnimi snovmi;
V stanovanjskih prostorih je prepovedano sušiti oblačila, kar negativno vpliva na njihovo mikroklimo.

Video: Kako izmeriti vlažnost zraka

domov
Klimatske naprave

Ta video vadnica je na voljo z naročnino

Že imate naročnino? Priti noter

I-17="">Nasičena para, zračna vlaga

Današnjo lekcijo bomo posvetili razpravi o pojmu vlažnosti zraka in metodah za njeno merjenje. Glavni pojav, ki vpliva na vlažnost zraka, bo proces izhlapevanja vode, o katerem smo že govorili, najpomembnejši koncept, ki ga bomo uporabili, pa bosta nasičena in nenasičena para.

Če razlikujemo različna stanja pare, jih določa interakcija, v kateri je para s svojo tekočino. Če si predstavljamo, da je nekaj tekočine v zaprti posodi in pride do procesa izhlapevanja, potem bo ta proces prej ali slej prišel do stanja, ko bo izhlapevanje v enakih časovnih intervalih kompenzirano s kondenzacijo in tako imenovanim dinamičnim ravnovesjem pojavi se tekočina z njenimi hlapi (slika 1) .

riž. 1. Nasičena para

Opredelitev.Nasičena para je para, ki je v termodinamičnem ravnovesju s svojo tekočino. Če para ni nasičena, takega termodinamičnega ravnotežja ni (slika 2).

riž. 2. Nenasičena para

Z uporabo teh dveh pojmov bomo opisali tako pomembno lastnost zraka, kot je vlažnost.

Opredelitev.Vlažnost zraka– vrednost, ki označuje vsebnost vodne pare v zraku.

Postavlja se vprašanje: zakaj je pomembno upoštevati koncept vlažnosti in kako vodna para pride v zrak? Znano je, da večino zemeljske površine zaseda voda (Svetovni ocean), s površine katere nenehno prihaja do izhlapevanja (slika 3). Seveda v različnih podnebne cone Intenzivnost tega procesa je odvisna od povprečna dnevna temperatura, prisotnost vetrov itd. Ti dejavniki določajo dejstvo, da v določenih mestih proces uparjanja vode je intenzivnejši od njene kondenzacije, v nekaterih primerih pa je ravno obratno. V povprečju je mogoče trditi, da para, ki nastaja v zraku, ni nasičena, zato je treba opisati njene lastnosti.

riž. 3. Izhlapevanje tekočine (vir)

Za ljudi je raven vlažnosti zelo pomemben okoljski parameter, saj se naše telo zelo aktivno odziva na njene spremembe. Na primer, mehanizem za uravnavanje delovanja telesa, kot je potenje, je neposredno povezan s temperaturo in vlažnostjo okolja. Pri visoki vlažnosti se procesi izhlapevanja vlage s površine kože praktično kompenzirajo s procesi njene kondenzacije in odvajanje toplote iz telesa je moteno, kar vodi do motenj termoregulacije. Pri nizki vlažnosti prevladajo procesi izhlapevanja vlage nad procesi kondenzacije in telo izgubi preveč tekočine, kar lahko privede do dehidracije.

Količina vlage ni pomembna le za ljudi in druge žive organizme, ampak tudi za pretok tehnološki procesi. Na primer, zaradi znane lastnosti vode, da prevaja električni tok, lahko njena vsebnost v zraku resno vpliva na pravilno delovanje večine električnih naprav.

Poleg tega je koncept vlažnosti najpomembnejši kriterij vrednotenja vremenske razmere, ki ga vsi poznajo po vremenskih napovedih. Omeniti velja, da če primerjamo vlažnost v različnih letnih časih v naši običajni podnebne razmere, potem je višja poleti in nižja pozimi, kar je povezano predvsem z intenzivnostjo procesov izhlapevanja pri različnih temperaturah.

Absolutna vlažnost zraka

Glavne značilnosti vlažnega zraka so:

gostota vodne pare v zraku;
relativna vlažnost.

Zrak je sestavljen plin in vsebuje veliko različnih plinov, vključno z vodno paro. Za oceno njegove količine v zraku je treba ugotoviti, kakšno maso ima vodna para v določenem dodeljenem volumnu - za to vrednost je značilna gostota. Imenuje se gostota vodne pare v zraku absolutna vlažnost.

Opredelitev.Absolutna vlažnost zraka- količina vlage v enem kubičnem metru zraka.

Imenovanjeabsolutna vlažnost: (kot je običajna oznaka za gostoto).

Enoteabsolutna vlažnost: img="">

masa pare (vode) v zraku, kg (v SI) ali g;

I-19="">Relativna vlažnost

Za opis takega zaznavanja je bila uvedena naslednja količina: relativna vlažnost.

Opredelitev.Relativna vlažnost– vrednost, ki kaže, kako daleč je para od nasičenosti.

To je vrednost relativne vlažnosti, s preprostimi besedami, kaže naslednje: če je para daleč od nasičenosti, je vlažnost nizka, če je blizu, je visoka.

Imenovanjerelativna vlažnost: .

Enoterelativna vlažnost: %.

Formula izračuni relativna vlažnost:

Img="" i-20="">Kondenzacijski higrometer

Kot je razvidno iz formule, vključuje absolutno vlažnost, ki jo že poznamo, in gostoto nasičene pare pri isti temperaturi. Postavlja se vprašanje: kako določiti slednjo vrednost? Za to obstajajo posebne naprave. Bomo razmislili kondenzacijahigrometer(slika 4) je naprava, ki se uporablja za določanje rosišča.

Opredelitev.Točka rosišča– temperatura, pri kateri para postane nasičena.

riž. 4. Kondenzacijski higrometer (vir)

Tekočino, ki zlahka izhlapi, na primer eter, vlijemo v posodo naprave, vstavimo termometer (6) in skozi posodo črpamo zrak s pomočjo žarnice (5). Zaradi povečanega kroženja zraka se začne intenzivno izhlapevanje etra, zaradi česar se temperatura posode zniža in na zrcalu (4) se pojavi rosa (kapljice kondenzirane pare). V trenutku, ko se na ogledalu pojavi rosa, se temperatura izmeri s termometrom; ta temperatura je rosišče.

Kaj storiti z dobljeno vrednostjo temperature (rosišče)? Obstaja posebna tabela, v katero se vnesejo podatki - kakšna gostota nasičene vodne pare ustreza vsaki določeni rosišču. Treba je opozoriti koristno dejstvo, da z naraščanjem rosišča narašča tudi vrednost ustrezne gostote nasičene pare. Z drugimi besedami, toplejši ko je zrak, večjo količino vlage lahko vsebuje, in obratno, hladnejši ko je zrak, manjša je največja vsebnost hlapov v njem.

Higrometer za lase

Zdaj razmislimo o principu delovanja drugih vrst higrometrov, instrumentov za merjenje značilnosti vlažnosti (iz grščine hygros - "mokro" in metreo - "merim").

Higrometer za lase(slika 5) je naprava za merjenje relativne vlažnosti, pri kateri lasje, na primer človeški, delujejo kot aktivni element.

riž. 5. Higrometer za lase (vir)

Delovanje lasnega higrometra temelji na lastnosti razmaščenih las, da ob spremembi vlažnosti zraka spreminjajo svojo dolžino (z naraščajočo vlažnostjo se dolžina las povečuje, z zmanjševanjem zmanjšuje), kar omogoča merjenje relativne vlažnosti. Lasje so napeti čez kovinski okvir. Sprememba dolžine las se prenaša na puščico, ki se premika vzdolž lestvice. Ne smemo pozabiti, da lasni higrometer ne daje natančnih vrednosti relativne vlažnosti in se uporablja predvsem za domače namene.

Psihrometer

Bolj priročna in natančna naprava za merjenje relativne vlažnosti je psihrometer (iz starogrške ψυχρός - "mraz") (slika 6).

Psihrometer je sestavljen iz dveh termometrov, ki sta pritrjena na skupni skali. Eden od termometrov se imenuje mokri termometer, ker je ovit v kambrično tkanino, ki je potopljena v rezervoar z vodo, ki se nahaja na zadnji strani naprave. Voda izhlapi iz mokre tkanine, kar povzroči ohlajanje termometra, proces zniževanja njene temperature se nadaljuje, dokler ni dosežena stopnja, dokler para v bližini mokre tkanine ne doseže nasičenosti in termometer začne kazati temperaturo rosišča. Tako mokri termometer kaže temperaturo, ki je nižja ali enaka dejanski temperaturi okolja. Drugi termometer se imenuje suhi termometer in kaže dejansko temperaturo.

Na telesu naprave je praviloma tudi tako imenovana psihrometrična miza (tabela 2). S to tabelo lahko določite relativno vlažnost okoliškega zraka iz vrednosti temperature, ki jo prikazuje suhi termometer, in iz temperaturne razlike med suhim in mokrim termometrom.

Vendar pa lahko tudi brez takšne tabele pri roki približno določite količino vlage po naslednjem principu. Če so odčitki obeh termometrov blizu drug drugemu, potem je izhlapevanje vode iz vlažnega skoraj v celoti kompenzirano s kondenzacijo, to je, da je vlažnost zraka visoka. Če pa je nasprotno razlika v odčitkih termometra velika, potem izhlapevanje iz mokre tkanine prevlada nad kondenzacijo, zrak pa je suh in vlažnost nizka.

Tabele značilnosti vlažnosti

Obrnemo se na tabele, ki nam omogočajo določitev značilnosti vlažnosti zraka.

temperatura,

Tlak, mm. rt. Umetnost.

Parna gostota

Nasičena para.

Če plovilo z tesno zaprite tekočino, se bo količina tekočine najprej zmanjšala in nato ostala nespremenjena. Ko ne Menn Pri tej temperaturi bo sistem tekočina-hlapi dosegel stanje toplotnega ravnovesja in bo v njem ostal tako dolgo, kot je želeno. Hkrati s procesom izparevanja poteka tudi kondenzacija, oba procesa v povprečju kompspodbujajte drug drugega. V prvem trenutku, ko tekočino nalijemo v posodo in zapremo, bo tekočinaizhlapi in gostota pare nad njim se bo povečala. Vendar se bo hkrati povečalo število molekul, ki se vračajo v tekočino. Večja kot je gostota pare, večje število njenih molekul se vrne v tekočino. Posledično bo v zaprti posodi pri stalni temperaturi vzpostavljeno dinamično (mobilno) ravnotežje med tekočino in paro, to je število molekul, ki zapustijo površino tekočine po določenem času. R časovno obdobje bo v povprečju enako številu molekul hlapov, ki se vrnejo v tekočino v istem času b. Steam, ne ki lebdi v dinamičnem ravnotežju s svojo tekočino, se imenuje nasičena para. To je definicija podčrtajaPomeni, da v določenem volumnu pri določeni temperaturi ne more biti večje količine pare.

Tlak nasičene pare .

Kaj se bo zgodilo z nasičeno paro, če zmanjšamo prostornino, ki jo zavzema? Na primer, če stisnete paro, ki je v ravnovesju s tekočino v valju pod batom, pri čemer ohranjate konstantno temperaturo vsebine valja. Ko je para stisnjena, se začne ravnotežje rušiti. Sprva se bo gostota hlapov nekoliko povečala in iz plina v tekočino se bo začelo premikati večje število molekul kot iz tekočine v plin. Navsezadnje je število molekul, ki zapustijo tekočino na časovno enoto, odvisno le od temperature, stiskanje pare pa tega števila ne spremeni. Proces se nadaljuje, dokler se ponovno ne vzpostavita dinamično ravnovesje in parna gostota, zato koncentracija njegovih molekul prevzame prejšnje vrednosti. Posledično koncentracija molekul nasičene pare pri stalni temperaturi ni odvisna od njegove prostornine. Ker je tlak sorazmeren s koncentracijo molekul (p=nkT), iz te definicije sledi, da tlak nasičene pare ni odvisen od prostornine, ki jo zaseda. Tlak p n.p. parni tlak, pri katerem je tekočina v ravnovesju s svojo paro, se imenuje nasičen parni tlak.

Odvisnost nasičenega parnega tlaka od temperature.

Stanje nasičene pare, kot kažejo izkušnje, je približno opisano z enačbo stanja idealnega plina, njen tlak pa je določen s formulo P = nkT Z naraščanjem temperature se tlak povečuje. Ker nasičeni parni tlak ni odvisen od prostornine, je torej odvisen samo od temperature. Vendar pa je odvisnost p.n. od T, ugotovljen eksperimentalno, ni premosorazmeren, kot v idealnem plinu pri konstantnem volumnu. Z naraščajočo temperaturo se tlak realne nasičene pare povečuje hitreje kot tlak idealnega plina (sl.odtočna krivulja 12). Zakaj se to dogaja? Ko tekočino segrevamo v zaprti posodi, se del tekočine spremeni v paro. Posledično se v skladu s formulo P = nkT tlak nasičene pare poveča ne le zaradi povečanja temperature tekočine, temveč tudi zaradi povečanja koncentracije molekul (gostote) pare. V bistvu je povečanje tlaka z naraščajočo temperaturo določeno ravno s povečanjem koncentracije osrednji ii. (Glavna razlika v vedenju inidealnega plina in nasičene pare je, da ko se spremeni temperatura pare v zaprti posodi (ali ko se spremeni prostornina pri stalni temperaturi), se spremeni masa pare. Tekočina se delno spremeni v hlape ali, nasprotno, hlapi delno kondenzirajotsya. Nič takega se ne zgodi z idealnim plinom.) Ko vsa tekočina izhlapi, bo para pri nadaljnjem segrevanju prenehala biti nasičena in njen tlak pri konstantni prostornini se bo povečalje premosorazmeren absolutna temperatura(glej sliko, odsek krivulje 23).

Vreti.

Vretje je intenziven prehod snovi iz tekočega v plinasto stanje, ki poteka po celotnem volumnu tekočine (in ne le na njeni površini). (Kondenzacija je obraten proces.) Ko se temperatura tekočine poveča, se hitrost izhlapevanja poveča. Končno začne tekočina vreti. Pri vrenju se po vsej prostornini tekočine tvorijo hitro rastoči parni mehurčki, ki priplavajo na površje. Vrelišče tekočine ostane konstantno. To se zgodi, ker se vsa energija, dovedena v tekočino, porabi za njeno pretvorbo v paro. Pod kakšnimi pogoji se začne vrenje?

Tekočina vedno vsebuje raztopljene pline, ki se sproščajo na dnu in stenah posode, pa tudi na delcih prahu, suspendiranih v tekočini, ki so središča uparjanja. Hlapi tekočine v mehurčkih so nasičeni. Z naraščanjem temperature se povečuje tlak nasičene pare in mehurčki se povečujejo. Pod vplivom vzgonske sile lebdijo navzgor. Če imajo zgornje plasti tekočine več nizka temperatura, potem v teh plasteh pride do kondenzacije pare v mehurčkih. Tlak hitro pade in mehurčki se sesedejo. Kolaps se zgodi tako hitro, da stene mehurčka trčijo in povzročijo nekaj podobnega eksploziji. Mnoge takšne mikroeksplozije ustvarjajo značilen hrup. Ko se tekočina dovolj segreje, se mehurčki nehajo sesedati in priplavajo na površje. Tekočina bo zavrela. Pazljivo opazujte kotliček na štedilniku. Ugotovili boste, da skoraj neha povzročati hrupa, preden zavre. Odvisnost tlaka nasičene pare od temperature pojasnjuje, zakaj je vrelišče tekočine odvisno od tlaka na njeni površini. Parni mehurček lahko raste, ko tlak nasičene pare v njem nekoliko preseže tlak v tekočini, ki je vsota zračnega tlaka na površini tekočine (zunanji tlak) in hidrostatičnega tlaka stolpca tekočine. Vretje se začne pri temperaturi, pri kateri je tlak nasičene pare v mehurčkih enak tlaku v tekočini. Večji kot je zunanji tlak, višje je vrelišče. In obratno, z zmanjšanjem zunanjega tlaka s tem znižamo vrelišče. S črpanjem zraka in vodne pare iz bučke lahko povzročite, da voda zavre pri sobni temperaturi. Vsaka tekočina ima svoje vrelišče (ki ostane konstantno, dokler vsa tekočina ne izvre), ki je odvisno od njenega nasičenega parnega tlaka. Višji kot je nasičeni parni tlak, nižje je vrelišče tekočine.

Vlažnost zraka in njeno merjenje.

Skoraj vedno je v zraku okoli nas nekaj vodne pare. Vlažnost zraka je odvisna od količine vodne pare v njem. Vlažen zrak vsebuje večji odstotek vodnih molekul kot suh zrak. bolečina Zelo pomembna je relativna vlažnost zraka, o kateri vsak dan poročajo vremenska napoved.

GledeMočna vlažnost je razmerje med gostoto vodne pare v zraku in gostoto nasičene pare pri določeni temperaturi, izraženo v odstotkih (kaže, kako blizu je vodna para v zraku nasičenosti).

Točka rosišča

Suhost ali vlažnost zraka je odvisna od tega, kako blizu je nasičenosti njegova vodna para. Če se vlažen zrak ohladi, se lahko para v njem nasiči in nato kondenzira. Znak, da je para postala nasičena, je pojav prvih kapljic zgoščene tekočine – rose. Temperatura, pri kateri postane para v zraku nasičena, se imenuje rosišče. Točka rosišča označuje tudi vlažnost zraka. Primeri: padanje rose zjutraj, zamegljenost hladnega stekla, če dihate nanj, nastanek kapljice vode na cevi za hladno vodo, vlaga v kleteh hiš. Za merjenje vlažnosti zraka se uporabljajo merilni instrumenti - higrometri. Obstaja več vrst higrometrov, glavni pa so lasni in psihrometrični.

« Fizika - 10. razred"

Pri reševanju problemov je treba upoštevati, da tlak in gostota nasičene pare nista odvisna od njene prostornine, temveč le od temperature. Enačba stanja idealnega plina je približno uporabna za opis nasičene pare. Ko pa nasičeno paro stisnemo ali segrejemo, njena masa ne ostane konstantna.

Pri reševanju nekaterih problemov boste morda potrebovali vrednosti nasičenega parnega tlaka pri določenih temperaturah. Te podatke je treba vzeti iz tabele.

Naloga 1.

V zaprti posodi s prostornino V 1 = 0,5 m 3 je voda z maso m = 0,5 kg. Posodo smo segreli na temperaturo t = 147 °C. Za koliko je treba spremeniti prostornino posode, da bo v njej samo nasičena para? Tlak nasičene pare pH. n pri temperaturi t = 147 °C je enak 4,7 10 5 Pa.

rešitev.

Nasičena para pri pH tlaku. n zavzema prostornino, ki je enaka kjer je M = 0,018 kg/mol molska masa vode. Prostornina posode je V 1 > V, kar pomeni, da para ni nasičena. Da se para nasiči, je treba prostornino posode zmanjšati za

Naloga 2.

Relativna vlažnost zraka v zaprti posodi pri temperaturi t 1 = 5 °C je enaka φ 1 = 84 %, pri temperaturi t 2 = 22 °C pa φ 2 = 30 %. Kolikokrat je nasičeni parni tlak vode pri temperaturi t 2 večji kot pri temperaturi t 1?

rešitev.

Tlak vodne pare v posodi pri T 1 = 278 K je kjer je p n. n1 - nasičen parni tlak pri temperaturi T1. Pri temperaturi T 2 = 295 K tlak

Ker je prostornina konstantna, potem po Charlesovem zakonu

Od tod

Naloga 3.

V prostoru s prostornino 40 m 3 je temperatura zraka 20 ° C, njegova relativna vlažnost φ 1 = 20%. Koliko vode je treba izhlapeti, da doseže relativna vlažnost φ 2 50 %? Znano je, da je pri 20 °C nasičeni parni tlak рнп = 2330 Pa.

rešitev.

Relativna vlažnost od tod

Parni tlak pri relativni vlažnosti φ 1 in φ 2

Gostota je povezana s tlakom z enakostjo ρ = Mp/RT, od koder

Mase vode v prostoru pri vlažnosti φ 1 in φ 2

Masa vode za izhlapevanje:

Naloga 4.

V prostoru z zaprtimi okni pri temperaturi 15 °C je relativna vlažnost φ = 10 %. Kakšna bo relativna vlažnost, če se temperatura v prostoru poveča za 10 °C? Nasičen parni tlak pri 15 °C pH. p1 = 12,8 mm Hg. Art., in pri 25 °C pH p2 = 23,8 mm Hg. Umetnost.

Ker je para nenasičena, se parcialni tlak pare spreminja v skladu s Charlesovim zakonom p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Iz te enačbe lahko določite tlak nenasičene pare p 2 pri T 2: p 2 = p 1 T 2 / T 1. Relativna vlažnost pri T 1 je enaka.

Za to nalogo lahko dobite 1 točko na Enotnem državnem izpitu leta 2020

Naloga 10 Enotnega državnega izpita iz fizike je posvečena toplotnemu ravnovesju in vsemu, kar je z njim povezano. Karte so sestavljene tako, da jih približno polovica vsebuje vprašanja o vlagi (tipičen primer takšnega problema je »Kolikokrat se je povečala koncentracija molekul pare, če je bil volumen pare izotermno prepolovljen«), ostali zadevajo toplotno kapaciteto snovi. Vprašanja o toplotni zmogljivosti skoraj vedno vsebujejo graf, ki ga je treba najprej preučiti, da pravilno odgovorite na vprašanje.

Naloga 10 Enotnega državnega izpita iz fizike študentom običajno povzroča težave, razen več možnosti, ki so namenjene določanju relativne vlažnosti zraka s pomočjo psihrometričnih tabel. Najpogosteje šolarji začnejo reševati naloge s tem vprašanjem, katerega rešitev običajno traja eno ali dve minuti. Če študent dobi vstopnico s točno to vrsto naloge št. 10 Enotnega državnega izpita iz fizike, bo celoten test bistveno lažji, saj je čas za njegovo opravljanje omejen na določeno število minut.

V tej lekciji bomo predstavili koncept absolutne in relativne zračne vlage, obravnavali izraze in količine, povezane s temi pojmi: nasičena para, rosišče, instrumenti za merjenje vlažnosti. Pri pouku se bomo seznanili s tabelama gostote in nasičenega parnega tlaka ter psihrometrično tabelo.

Količina vlage ni pomembna le za človeka in druge žive organizme, temveč tudi za potek tehnoloških procesov. Na primer, zaradi znane lastnosti vode, da prevaja električni tok, lahko njena vsebnost v zraku resno vpliva na pravilno delovanje večine električnih naprav.

Poleg tega je pojem vlažnosti najpomembnejši kriterij za ocenjevanje vremenskih razmer, kar vsi poznajo iz vremenskih napovedi. Omeniti velja, da če primerjamo vlažnost v različnih letnih časih v naših običajnih podnebnih razmerah, je ta višja poleti in nižja pozimi, kar je povezano zlasti z intenzivnostjo procesov izhlapevanja pri različnih temperaturah.

Glavne značilnosti vlažnega zraka so:

gostota vodne pare v zraku;
relativna vlažnost.

Opredelitev.Absolutna vlažnost zraka- količina vlage v enem kubičnem metru zraka.

Imenovanjeabsolutna vlažnost: (kot je običajna oznaka za gostoto).

Enoteabsolutna vlažnost: (v SI) ali (za lažje merjenje majhnih količin vodne pare v zraku).

Formula izračuni absolutna vlažnost:

Oznake:

Masa pare (vode) v zraku, kg (v SI) ali g;

Prostornina zraka, ki vsebuje navedeno maso pare, je .

Po eni strani je absolutna vlažnost zraka razumljiva in priročna vrednost, saj daje predstavo o specifični vsebnosti vode v zraku po masi; po drugi strani pa je ta vrednost neprijetna z vidika občutljivosti vlažnosti živih organizmov. Izkazalo se je, da na primer oseba ne čuti masne vsebnosti vode v zraku, temveč njeno vsebnost glede na največjo možno vrednost.

Za opis takega zaznavanja je bila uvedena naslednja količina: relativna vlažnost.

Opredelitev.Relativna vlažnost– vrednost, ki kaže, kako daleč je para od nasičenosti.

To pomeni, da vrednost relativne vlažnosti z enostavnimi besedami kaže naslednje: če je para daleč od nasičenosti, je vlažnost nizka, če je blizu, je visoka.

Imenovanjerelativna vlažnost: .

Enoterelativna vlažnost: %.

Formula izračuni relativna vlažnost:

Poimenovanja:

Gostota vodne pare (absolutna vlažnost), (v SI) ali ;

Gostota nasičene vodne pare pri dani temperaturi (v SI) ali .

Kot je razvidno iz formule, vključuje absolutno vlažnost, ki jo že poznamo, in gostoto nasičene pare pri isti temperaturi. Postavlja se vprašanje: kako določiti slednjo vrednost? Za to obstajajo posebne naprave. Bomo razmislili kondenzacijahigrometer(slika 4) - naprava, ki se uporablja za določanje rosišča.

Opredelitev.Točka rosišča- temperatura, pri kateri postane para nasičena.

riž. 4. Kondenzacijski higrometer ()

Kaj storiti z dobljeno vrednostjo temperature (rosišče)? Obstaja posebna tabela, v katero se vnesejo podatki - kakšna gostota nasičene vodne pare ustreza vsaki določeni rosišču. Omeniti velja koristno dejstvo, da z višanjem rosišča narašča tudi vrednost ustrezne gostote nasičene pare. Z drugimi besedami, toplejši ko je zrak, večjo količino vlage lahko vsebuje, in obratno, hladnejši ko je zrak, manjša je največja vsebnost hlapov v njem.

Zdaj razmislimo o principu delovanja drugih vrst higrometrov, naprav za merjenje značilnosti vlažnosti (iz grškega hygros - "moker" in metreo - "merim").

Higrometer za lase(slika 5) - naprava za merjenje relativne vlažnosti, v kateri lasje, na primer človeški lasje, delujejo kot aktivni element.

Bolj priročna in natančna naprava za merjenje relativne vlažnosti je psihrometer (iz starogrške ψυχρός - "mraz") (slika 6).

Obrnemo se na tabele, ki nam omogočajo določitev značilnosti vlažnosti zraka.

temperatura,	Tlak, mm. rt. Umetnost.	Parna gostota

Tabela 1. Gostota in tlak nasičene vodne pare

Naj še enkrat opozorimo, da kot že rečeno, vrednost gostote nasičene pare narašča z njeno temperaturo, enako velja za tlak nasičene pare.

Tabela 2. Psihometrična tabela

Spomnimo se, da je relativna vlažnost določena z vrednostjo odčitkov suhega termometra (prvi stolpec) in razliko med suhimi in mokrimi odčitki (prva vrstica).

V današnji lekciji smo se naučili o pomembni lastnosti zraka - njegovi vlažnosti. Kot smo že povedali, se vlažnost v hladni sezoni (pozimi) zmanjša, v topli (poleti) pa poveča. Pomembno je, da lahko te pojave regulirate, na primer, če je treba povečati vlažnost, postavite prostor v zimski čas več rezervoarjev vode za pospešitev procesov izhlapevanja, vendar bo ta metoda učinkovita le pri ustrezni temperaturi, ki je višja od zunanje.

V naslednji lekciji si bomo ogledali, kaj je delo plina in princip delovanja motorja z notranjim zgorevanjem.

Bibliografija

Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
Periškin A.V. Fizika 8. - M.: Bustard, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Razsvetljenje.

Internetni portal “dic.academic.ru” ()
Internetni portal “baroma.ru” ()
Internetni portal “femto.com.ua” ()
Internetni portal “youtube.com” ()

Domača naloga