8 relativna vlažnost zraka. Vlažnost okoliškega zraka
Na Zemlji je veliko odprtih vodnih teles, s površine katerih voda izhlapeva: oceani in morja zavzemajo približno 80% zemeljske površine. Zato je v zraku vedno vodna para.
Lažji je od zraka, ker je molska masa vode (18 * 10 -3 kg mol -1) manjša od molske mase dušika in kisika, iz katerih je večinoma sestavljen zrak. Zato se vodna para dvigne. Hkrati se širi, saj je v zgornjih plasteh ozračja tlak nižji kot na površju Zemlje. Ta proces lahko približno štejemo za adiabatnega, saj v času, ko se pojavi, izmenjava toplote pare z okoliškim zrakom nima časa za nastanek.
1. Pojasnite, zakaj se para ohlaja.
Ne padejo, ker lebdijo v naraščajočih zračnih tokovih, tako kot zmaji (slika 45.1). Ko pa kapljice v oblakih postanejo prevelike, začnejo padati: dežuje(slika 45.2).
Ugodno se počutimo, ko je tlak vodne pare pri sobni temperaturi (20 ºC) približno 1,2 kPa.
2. Kolikšen del (v odstotkih) je prikazani tlak nasičenega parnega tlaka pri isti temperaturi?
Namig. Uporabite tabelo vrednosti tlaka nasičene vodne pare pri različnih temperaturah. Podano je bilo v prejšnjem odstavku. Tukaj ponujamo podrobnejšo tabelo.
Zdaj ste našli relativno vlažnost. Opredelimo ga.
Relativna vlažnost zraka φ je razmerje med parcialnim tlakom p vodne pare in tlakom pn nasičene pare pri isti temperaturi, izraženo v odstotkih:
φ = (p/p n) * 100 %. (1)
Udobni pogoji za ljudi ustrezajo relativni vlažnosti 50-60%. če relativna vlažnost bistveno manj se nam zdi zrak suh, če več pa vlažen. Ko se relativna vlažnost približa 100 %, je zrak zaznan kot vlažen. V tem primeru se luže ne izsušijo, ker se procesi izhlapevanja vode in kondenzacije pare kompenzirajo.
Torej se relativna vlažnost zraka ocenjuje po tem, kako blizu je vodna para v zraku nasičenosti.
Če je zrak z nenasičeno vodno paro izotermno stisnjen, se povečata zračni tlak in nenasičen parni tlak. Toda tlak vodne pare se bo samo povečeval, dokler ne postane nasičena!
Ko se prostornina še naprej zmanjšuje, bo zračni tlak še naraščal, vendar bo tlak vodne pare ostal konstanten – ostal bo enak tlaku nasičene pare pri dani temperaturi. Odvečna para se bo kondenzirala, torej spremenila v vodo.
3. Posoda pod batom vsebuje zrak, katerega relativna vlažnost je 50 %. Začetna prostornina pod batom je 6 litrov, temperatura zraka je 20 ºС. Zrak se začne izotermno stiskati. Predpostavimo, da lahko prostornino vode, ki nastane iz pare, zanemarimo v primerjavi s prostornino zraka in pare.
a) Kolikšna bo relativna vlažnost, ko bo prostornina pod batom 4 litre?
b) Pri kolikšni prostornini pod batom bo para postala nasičena?
c) Kolikšna je začetna masa pare?
d) Za kolikokrat se bo zmanjšala masa pare, ko postane prostornina pod batom enaka 1 litru?
e) Kolikšna masa vode bo kondenzirala?
2. Kako je relativna vlažnost odvisna od temperature?
Razmislimo, kako se števec in imenovalec v formuli (1), ki določa relativno vlažnost zraka, spreminjata z naraščajočo temperaturo.
Števec je tlak nenasičene vodne pare. Je premosorazmeren absolutna temperatura(spomnimo se, da je vodna para dobro opisana z enačbo stanja idealnega plina).
4. Za koliko odstotkov se poveča tlak nenasičenih hlapov, ko se temperatura poveča od 0 ºС do 40 ºС?
Zdaj pa poglejmo, kako se spreminja tlak nasičene pare v imenovalcu.
5. Kolikokrat se poveča tlak nasičene pare, ko se temperatura poveča od 0 ºС do 40 ºС?
Rezultati teh nalog kažejo, da z naraščanjem temperature nasičeni parni tlak narašča veliko hitreje kot nenasičeni parni tlak, zato relativna zračna vlaga, določena s formulo (1), hitro pada z naraščajočo temperaturo. V skladu s tem, ko se temperatura zniža, se relativna vlažnost poveča. Spodaj si bomo to podrobneje ogledali.
Enačba stanja idealnega plina in zgornja tabela vam bosta pomagali pri naslednji nalogi.
6. Pri 20 ºС je bila relativna vlažnost 100 %. Temperatura zraka se je dvignila na 40 ºС, vendar je masa vodne pare ostala nespremenjena.
a) Kolikšen je bil začetni tlak vodne pare?
b) Kolikšen je bil končni tlak vodne pare?
c) Kolikšen je nasičen parni tlak pri 40 ºС?
d) Kakšna je relativna vlažnost v končnem stanju?
e) Kako bo ta zrak človek zaznal: kot suh ali kot moker?
7. Na vlažen jesenski dan je temperatura zunaj 0 ºС. Temperatura v prostoru je 20 ºС, relativna vlažnost zraka 50%.
a) Kje je parcialni tlak vodne pare večji: v prostoru ali zunaj?
b) V katero smer bo tekla vodna para, če odprete okno – v sobo ali iz sobe?
c) Kakšna bi bila relativna vlažnost v prostoru, če bi parcialni tlak vodne pare v prostoru postal enak parcialnemu tlaku vodne pare zunaj?
8. Mokri predmeti so običajno težji od suhih: na primer, mokra obleka je težja od suhe, vlažna drva pa so težja od suhih. To je razloženo z dejstvom, da se teža vlage, ki jo vsebuje, prišteje k lastni teži telesa. Pri zraku pa je ravno nasprotno: vlažen zrak je lažji od suhega! Kako to razložiti?
3. Rosišče
Z nižanjem temperature se poveča relativna vlažnost zraka (čeprav se masa vodne pare v zraku ne spremeni).
Ko relativna vlažnost doseže 100 %, postane vodna para nasičena. (Pod posebnimi pogoji lahko dobimo prenasičeno paro. Uporabljamo jo v oblačnih komorah za zaznavanje sledov (sledi) osnovnih delcev v pospeševalnikih.) Z nadaljnjim znižanjem temperature se začne kondenzacija vodne pare: pada rosa. Zato se temperatura, pri kateri vodna para postane nasičena, imenuje rosišče za to paro.
9. Pojasnite, zakaj rosa (slika 45.3) običajno pada v zgodnjih jutranjih urah.
Oglejmo si primer iskanja rosišča za zrak določene temperature z dano vlažnostjo. Za to potrebujemo naslednjo tabelo.
10. Moški z očali je vstopil v trgovino z ulice in ugotovil, da so njegova očala zarosena. Predpostavimo, da je temperatura stekla in zračne plasti, ki meji nanj, enaka zunanji temperaturi. Temperatura zraka v skladišču je 20 ºС, relativna vlažnost 60%.
a) Ali je vodna para v plasti zraka ob kozarcih nasičena?
b) Kolikšen je parcialni tlak vodne pare v skladišču?
c) Pri kateri temperaturi je tlak vodne pare enak tlaku nasičene pare?
d) Kakšna bi lahko bila temperatura zraka zunaj?
11. Prozoren valj pod batom vsebuje zrak z relativno vlažnostjo 21 %. Začetna temperatura zraka je 60 ºС.
a) Na kolikšno temperaturo mora biti zrak pri stalni prostornini ohlajen, da v valju nastane rosa?
b) Kolikokrat je treba pri stalni temperaturi zmanjšati prostornino zraka, da v valju nastane rosa?
c) Zrak najprej izotermno stisnemo in nato ohladimo pri konstantnem volumnu. Rositi je začelo padati, ko se je temperatura zraka spustila na 20 ºC. Kolikokrat se je zmanjšala prostornina zraka glede na začetno prostornino?
12. Zakaj ekstremno vročino težje prenašamo, ko je vlažnost visoka?
4. Merjenje vlažnosti
Vlažnost zraka pogosto merimo s psihrometrom (slika 45.4). (Iz grškega "psychros" - hladno. To ime je posledica dejstva, da so odčitki mokrega termometra nižji od odčitkov suhega termometra.) Sestavljen je iz suhega in mokrega termometra. 
Odčitki mokrega termometra so nižji od odčitkov suhega termometra, ker se tekočina med izhlapevanjem ohlaja. Nižja kot je relativna vlažnost, intenzivnejše je izhlapevanje.
13. Kateri termometer je na sliki 45.4 levo?
Torej lahko glede na odčitke termometrov določite relativno vlažnost zraka. Za to uporabite psihrometrično mizo, ki je pogosto nameščena na samem psihrometru.
Za določitev relativne vlažnosti zraka morate:
– merite termometer (v tem primeru 33 ºС in 23 ºС);
– v tabeli poiščite vrstico, ki ustreza odčitkom suhega termometra, in stolpec, ki ustreza razliki v odčitkih termometra (slika 45.5);
– na presečišču vrstice in stolpca odčitajte vrednost relativne zračne vlage. 
14. S psihrometrično tabelo (slika 45.5) določite, pri katerih odčitkih termometra je relativna vlažnost zraka 50%.
Dodatna vprašanja in naloge
15. V rastlinjaku s prostornino 100 m3 je treba vzdrževati relativno vlažnost najmanj 60 %. Zgodaj zjutraj je pri temperaturi 15 ºС v rastlinjaku padla rosa. Temperatura v rastlinjaku se je čez dan dvignila na 30 ºС.
a) Kolikšen je parcialni tlak vodne pare v rastlinjaku pri 15 ºС?
b) Kolikšna je masa vodne pare v rastlinjaku pri tej temperaturi?
c) Kolikšen je najmanjši dovoljeni parcialni tlak vodne pare v rastlinjaku pri 30 ºC?
d) Kolikšna je masa vodne pare v rastlinjaku?
e) Kolikšno maso vode je treba izhlapeti v rastlinjaku, da se v njem vzdržuje zahtevana relativna vlažnost?
16. Na psihrometru oba termometra kažeta enako temperaturo. Kakšna je relativna vlažnost? Pojasnite svoj odgovor.
Količina vlage v enem kubičnem metru zraka. Zaradi majhne vrednosti se običajno meri v g/m³. Ker pa lahko pri določeni temperaturi zraka le ta vsebuje največjo največjo količino vlage (z naraščanjem temperature se ta največja možna količina vlage povečuje, z nižanjem temperature zraka se največja možna količina vlage zmanjšuje), koncept relativne je bila uvedena vlaga.
Relativna vlažnost
Enakovredna definicija je razmerje med molskim deležem vodne pare v zraku in največjim možnim deležem pri dani temperaturi. Izmerjeno v odstotkih in določeno s formulo:
kjer je: - relativna vlažnost zadevne mešanice (zraka); - delni tlak vodne pare v mešanici; - ravnotežni nasičeni parni tlak.
Tlak nasičene pare vode močno narašča z naraščajočo temperaturo. Zato pri izobaričnem (to je pri konstantnem tlaku) hlajenju zraka s konstantno koncentracijo hlapov pride trenutek (rosišče), ko je hlap nasičen. V tem primeru se "odvečna" para kondenzira v obliki megle ali ledenih kristalov. Procesi nasičenja in kondenzacije vodne pare igrajo veliko vlogo v atmosferski fiziki: procesi nastajanja in nastajanja oblakov atmosferske fronte so v veliki meri določeni s procesi nasičenja in kondenzacije; toplota, ki se sprošča pri kondenzaciji atmosferske vodne pare, zagotavlja energetski mehanizem za nastanek in razvoj tropskih ciklonov (hurikanov).
Ocena relativne vlažnosti
Relativno vlažnost mešanice vode in zraka je mogoče oceniti, če je znana njena temperatura ( T) in temperatura rosišča ( Td). Kdaj T in Td izraženo v stopinjah Celzija, potem velja naslednji izraz:
kjer je parcialni tlak vodne pare v zmesi ocenjen:
in mokri parni tlak vode v mešanici pri temperaturi je ocenjen:
Prenasičena vodna para
V odsotnosti kondenzacijskih centrov, ko se temperatura zniža, lahko nastane prenasičeno stanje, to je, da relativna vlažnost postane več kot 100%. Ioni ali aerosolni delci lahko delujejo kot kondenzacijska središča; prav na kondenzaciji prenasičenih hlapov na ione, ki nastanejo pri prehodu nabitega delca v takšni hlapi, temelji princip delovanja Wilsonove komore in difuzijskih komor: kapljice vode kondenzirajo na nastale ione in tvorijo vidno sled (track) nabitih delcev.
Drug primer kondenzacije prenasičene vodne pare so sledi letala, ki nastanejo, ko prenasičena vodna para kondenzira na delcih saj iz izpuha motorja.
Sredstva in metode nadzora
Za določanje vlažnosti zraka se uporabljajo instrumenti, imenovani psihrometri in higrometri. Avgustov psihrometer je sestavljen iz dveh termometrov - suhega in mokrega. Mokri termometer kaže nižjo temperaturo od suhega, ker je njegov rezervoar ovit v krpo, namočeno v vodo, ki ga med izhlapevanjem hladi. Intenzivnost izhlapevanja je odvisna od relativne vlažnosti zraka. Na podlagi odčitkov suhih in mokrih termometrov se s pomočjo psihrometričnih tabel določi relativna vlažnost zraka. IN Zadnje čase Vgrajeni senzorji vlažnosti (običajno z napetostnim izhodom) so postali široko uporabljeni, saj temelji na lastnosti nekaterih polimerov, da spremenijo svoje električne lastnosti (kot je dielektrična konstanta medija) pod vplivom vodne pare v zraku.
Za povečanje relativne vlažnosti v stanovanjskih prostorih se uporabljajo električni vlažilci, pladnji, napolnjeni z mokro ekspandirano glino, in redno škropljenje.
Opombe
Fundacija Wikimedia. 2010.
Oglejte si, kaj je "Relativna vlažnost" v drugih slovarjih:
RELATIVNA VLAGA, merilo za količinsko vsebnost vodne pare v zraku. Razmerje med dejanskim parnim tlakom in nasičenim parnim tlakom, pri katerem voda običajno kondenzira, je izraženo v odstotkih. Vlažnost merimo s HIGROMETROM... Znanstveni in tehnični enciklopedični slovar - Odstotno razmerje med elastičnostjo vodne pare v enoti prostornine zraka in elastičnostjo nasičene pare pri isti temperaturi ... Geografski slovar
Relativna vlažnost- 16. Relativna vlažnost D. Relativna Feuchtigkeit E. Relativna vlažnost F. Relativna vlažnost Razmerje med parcialnim tlakom vodne pare in tlakom nasičene pare pri enakem tlaku in temperaturi Vir ... Slovar-priročnik izrazov normativne in tehnične dokumentacije
Razmerje med elastičnostjo vodne pare v zraku in elastičnostjo nasičene pare pri isti temperaturi; izraženo v odstotkih. * * * RELATIVNA VLAŽNOST RELATIVNA VLAŽNOST, razmerje elastičnosti vodne pare (glej ELASTIČNOST ... ... enciklopedični slovar
relativna vlažnost- drėgnis statusas T sritis Standartizacija ir meroslovje apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžiagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai išreikštas procentais. atitikmenys: angl. relativna vlažnost vok. sorodnik Feuchte, f; sorodnik…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
relativna vlažnost- santykinis drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ir drėgnos medžiagos, kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: angl. relativna vlažnost rus. relativna vlažnost... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
relativna vlažnost- drėgnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. relativna vlažnost vok. sorodnik Feuchte, f; relativno Feuchtigkeit, f rus. relativna vlažnost, f pranc. humidité relative, f … Fizikos terminų žodynas
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.
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.
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: (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 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:
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 ()
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.
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.
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.
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.
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
Vodna para v ozračju. Vodna para v zraku kljub ogromnim površinam oceanov, morij, jezer in rek ni vedno nasičena. Premikanje zračne mase vodi v to, da se ponekod našem planetu ta trenutek izhlapevanje vode prevladuje nad kondenzacijo, pri drugih pa, nasprotno, prevladuje kondenzacija. Toda v zraku je skoraj vedno nekaj vodne pare.
Vsebnost vodne pare v zraku, to je njegovo vlažnost, lahko označimo z več količinami.
Imenuje se gostota vodne pare v zraku absolutna vlažnost. Absolutna vlažnost se torej meri v kilogramih na kubični meter (kg/m3).
Parcialni tlak vodne pare. Atmosferski zrak je zmes različnih plinov in vodne pare. Vsak od plinov prispeva k skupnemu tlaku, ki ga zrak ustvari na telesa v njem. Imenuje se tlak, ki bi ga povzročila vodna para, če ne bi bilo vseh drugih plinov delni tlak vodne pare. Parcialni tlak vodne pare jemljemo kot enega od indikatorjev vlažnosti zraka. Izražen je v enotah tlaka - paskalih ali milimetrih živo srebro.
Atmosferski tlak se določi z vsoto parcialnih tlakov komponent suhega zraka (kisika, dušika itd.) in vodne pare.
Relativna vlažnost. Na podlagi parcialnega tlaka vodne pare in absolutne vlažnosti je še vedno nemogoče oceniti, kako blizu je vodna para nasičenosti v teh pogojih. Od tega je namreč odvisna intenzivnost izhlapevanja vode in izgube vlage s strani živih organizmov. Zato je uvedena vrednost, ki kaže, kako blizu je vodna para nasičenosti pri dani temperaturi - relativna vlažnost.
Relativna vlažnost zraka imenovano razmerje parcialnega tlaka R vodna para v zraku pri določeni temperaturi do tlaka r n.p. nasičena para pri isti temperaturi, izražena v odstotkih:
Relativna vlažnost je običajno nižja od 100 %.
Psihrometer. Vlažnost zraka se meri s posebnimi instrumenti. Povedali vam bomo o enem od njih - psihrometer.
Psihrometer je sestavljen iz dveh termometrov ( Slika 11.4). Rezervoar enega od njih ostane suh in prikazuje temperaturo zraka. Rezervoar drugega je obdan s trakom blaga, katerega konec je potopljen v vodo. Voda izhlapi in s tem ohladi termometer. Višja kot je relativna vlažnost, manj intenzivno je izhlapevanje in temperatura, ki jo kaže termometer, obdan z vlažno krpo, je bližje temperaturi suhega termometra.
Pri relativni vlažnosti 100 % voda sploh ne izhlapeva in odčitki obeh termometrov bodo enaki. Na podlagi temperaturne razlike med temi termometri lahko s posebnimi tabelami določite vlažnost zraka.
Vrednost vlažnosti. Intenzivnost izhlapevanja vlage s površine človeške kože je odvisna od vlažnosti. In izhlapevanje vlage je zelo pomembno za vzdrževanje konstantne telesne temperature. Vesoljska plovila vzdržujejo najugodnejšo relativno zračno vlažnost za človeka (40-60%).
Zelo pomembno je poznavanje vlage v meteorologiji – v povezavi z napovedovanjem vremena. Čeprav je relativna količina vodne pare v ozračju razmeroma majhna (približno 1 %), je njena vloga pri atmosferski pojavi pomemben. Kondenzacija vodne pare povzroči nastanek oblakov in posledično padavin. Hkrati pa izstopa veliko število toplina. Nasprotno pa izhlapevanje vode spremlja absorpcija toplote.
V tkalstvu, slaščičarstvu in drugih industrijah za normalen potek postopek zahteva določeno vlažnost.
Shranjevanje umetniških del in knjig zahteva vzdrževanje vlažnosti zraka na zahtevani ravni. Zato lahko na stenah muzejev vidite psihrometre.
Pomembno je vedeti ne absolutno količino vodne pare v ozračju, ampak relativno. Relativno vlažnost merimo s psihrometrom.
Točka rosišča
Točka rosišča pri danem tlaku je temperatura, na katero se mora zrak ohladiti, da vodna para, ki jo vsebuje, doseže stanje nasičenosti in začne kondenzirati v roso.
Točko rosišča določa relativna vlažnost zraka. Višja kot je relativna vlažnost, višje je rosišče in bližje dejanski temperaturi zraka. Nižja kot je relativna vlažnost, nižje je rosišče od dejanske temperature. Če je relativna vlažnost 100 %, je rosišče enako dejanski temperaturi.
Točke rosišča ni mogoče nastaviti. Ni na oknih ali oknih z dvojno zasteklitvijo. Vidno je le na grafih, kjer debela črna črta, diagonalno narisana med osema temperature in vlažnosti, deli dve coni: suho cono in cono, v kateri se začne nastajati kondenz.
Z rosiščem pa se srečujemo vsak dan. S ponve, v kateri pečemo, dvignemo stekleni pokrov - iz pokrova obilno teče voda. V kopalnici po vročem tušu ugotovimo, da se je ogledalo zarosilo. Pozimi vstopimo v toplo trgovino z ulice - očala se nam takoj zarosijo. Vse to so šale o rosišču.
Glavna stvar, ki si jo moramo zapomniti, je, da moramo jasno razumeti, da je kondenzacija v enako Vplivata oba dejavnika: temperatura in vlaga. Če v prostor vnesete hladen predmet z ulice, lahko njegova temperatura in vlažnost v prostoru skupaj povzročita nastanek kondenzacije. Če preprosto znižate temperaturo pri stalni vlažnosti - ista zgodba, kondenzacija se bo začela prav v zraku in tako nastane megla, ki jo ljubijo vsi vozniki, na avtocestah - v nižinah in na območjih vodnih teles.
G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Fizika 10. razred, http://ru.wikipedia.org/wiki/Dew_point
Kerabit je povsem druga zgodba. Tovarna pripada korporaciji Lemminkainen - promet v letu 2008 je znašal 2.830 milijonov evrov. Korporacija profesionalnih gradbenikov, ki optimizirajo cene pogodb za potencialne stranke. Ploščice delajo predvsem za svoje gradbena podjetja, ki gradijo po vsem svetu, vključno z zaključkom pogodbe za izgradnjo komunikacijske infrastrukture za Nokio v Ukrajini. Katepal Oy je bitumenske materiale proizvajal že veliko prej – od leta 1920. Leta 2010 je družba praznovala 100. obletnico. Bitumenske skodle so se začele proizvajati sočasno s Katepal Oy, ko je bitumen postal priljubljen v Severna Evropa in Francija. Kerabit je v letu 2008 prodal 79 milijonov evrov. Glavna prodaja na Finskem, Švedskem in v Evropi, CIS ni prednostna naloga, ne dajejo ekskluzive. Ker odločitve v upravnem odboru korporacije, odločitve o tehnologiji proizvodnje in izboljšanju izdelkov sprejemajo izkušeni najvišji menedžerji s strokovnimi gradbeno izobraževanje, potem to močno vpliva na sam izdelek. Glavna zahteva za izdelek je skladnost s tehničnim standardom, danes je to EN544 in dolga življenjska doba. Ker se vse naučimo s primerjavo, lahko ob primerjavi Ruflexa s ploščicami Kerabit sklepamo, da je Kerabit tehnološko daleč pred Katepalom, embalaža zagotavlja dostavo na gradbišče, vendar je v predstavitvi bistveno slabši od finskega kolega. Kerabit se od leta 2008 proizvaja po nova tehnologija- 1 m2 ploščice = 7 kg, steklena vlakna 123g/m2, preliv iz skrilavca-bazalta, gumijasto-bitumenska lepilna plast, HDPE folija na zadnji strani ploščic namesto kremenčevega peska.
Za kvantificiranje zračne vlažnosti uporabljamo absolutno in relativno zračno vlago.
Absolutno vlažnost zraka merimo z gostoto vodne pare v zraku oziroma njenim tlakom.
Jasnejšo predstavo o stopnji vlažnosti zraka daje relativna vlažnost B. Relativna vlažnost zraka se meri s številom, ki kaže, kolikšen odstotek absolutne vlažnosti predstavlja gostota vodne pare, ki je potrebna za nasičenje zraka pri obstoječi temperaturi:
Relativno vlažnost lahko določimo tudi s parnim tlakom, saj je praktično parni tlak sorazmeren z njegovo gostoto.Zato lahko B določimo takole: relativno vlažnost se meri s številom, ki kaže, kolikšen odstotek absolutne vlažnosti predstavlja tlak nasičenja z vodno paro zrak pri obstoječi temperaturi:
Tako relativna vlažnost ni določena samo z absolutno vlažnostjo, temveč tudi s temperaturo zraka. Pri izračunu relativne vlažnosti je treba vrednosti ali vzeti iz tabel (glej tabelo 9.1).
Ugotovimo, kako lahko spremembe temperature zraka vplivajo na njegovo vlažnost. Naj bo absolutna vlažnost zraka enaka. Ker je gostota nasičene vodne pare pri 22 °C enaka (tabela 9.1), je relativna vlažnost B približno 50 %.
Predpostavimo zdaj, da temperatura tega zraka pade na 10 °C, gostota pa ostane enaka. Takrat bo relativna vlažnost zraka 100 %, to pomeni, da bo zrak nasičen z vodno paro. Če temperatura pade na 6 °C (na primer ponoči), bo iz vsakega kubičnega metra zraka kondenziralo kg vodne pare (rosilo bo).
Tabela 9.1. Tlak in gostota nasičene vodne pare pri različnih temperaturah
Temperatura, pri kateri se zrak med procesom ohlajanja nasiči z vodno paro, se imenuje rosišče. V zgornjem primeru je točka rosišča Upoštevajte, da je pri znani točki rosišča absolutno vlažnost zraka mogoče najti iz tabele. 9.1, saj je enaka gostoti nasičene pare pri rosišču.
