Ev Sağlık

İç mekandaki bağıl nem. Hava nemi

Nem, havadaki su buharı miktarının bir ölçüsüdür. Bağıl nem, belirli bir sıcaklıkta havada bulunan su miktarının, aynı sıcaklıkta havada buhar olarak bulunabilecek maksimum su miktarına oranıdır.

Başka bir deyişle, bağıl nem verilen koşullar altında hala ne kadar nemin eksik olduğunu gösterir çevre yoğunlaşma başladı. Bu değer havanın su buharına doyma derecesini karakterize eder. Bir odadaki optimum hava nemini hesaplarken özellikle bağıl nemden bahsederiz.

Örneğin 21°C sıcaklıkta bir kilogram kuru hava, 15,8 g'a kadar nem içerebilir. 1 kg kuru hava 15,8 g su içeriyorsa bağıl nemin %100 olduğu söylenir. Aynı miktarda hava, aynı sıcaklıkta 7,9 g su içeriyorsa, mümkün olan maksimum nem miktarıyla karşılaştırıldığında oran şu şekilde olacaktır: 7,9/15,8 = 0,50 (%50). Dolayısıyla bu tür havanın bağıl nemi %50 olacaktır.

Hangi nem optimaldir?

Bir yaşam alanında ideal nem oranı %40-60'tır. Yaz aylarında hava oldukça nemlidir (özellikle yağmurlu hava bağıl nem %80-90'a ulaşabilir, bu nedenle ek nemlendirme yöntemlerine gerek yoktur.

Ancak kış aylarında merkezi ısıtma sistemleri ve diğer ısıtma cihazları ısınmaya neden olmaktadır. kuru hava. Bunun nedeni yoğun ısıtmanın sıcaklığı arttırması ancak su buharı miktarını artırmamasıdır. Bu, her yerden nemin buharlaşmasının artmasına neden olur: cildinizden, vücudunuzdan, iç mekan bitkilerinden ve hatta mobilyalardan. Kışın dairelerde bağıl nem genellikle% 15'ten fazla değildir. Bu Sahra Çölü'ndekinden bile daha az! Orada bağıl nem %25'tir.

Masa optimum nem%15 seviyesinin ne kadar yetersiz olduğunu ortaya koyuyor:

İnsan %45-65Bilgisayar donanımı ve ev aletleri %45-65Mobilya ve müzik aletleri %40-60Kütüphaneler, sanat galerileri ve müze sergileri %40-60

Optimum neme nasıl ulaşılır?

Tek tavsiye odayı nemlendirmek.

Birçok "halk" nemlendirme yöntemi vardır. Örneğin odaya ıslak havlu ve paçavra asabilirsiniz. Isıtıcının üzerine bir su deposu yerleştirin. Suyun buharlaşması er ya da geç hava neminin artmasına neden olacaktır. Piyanonun kurumasını önlemek için önceden içine bir kavanoz su konulması tavsiye ediliyordu. Hiçbir masraftan kaçınmayanlar için bir seçenek de odadaki dekoratif bir çeşmedir.

Ancak bu yöntemler zahmetli ve etkisizdir. Bir kavanoz su kullanarak odadaki hava nemini önemli ölçüde artırmak mümkün değildir. Ayrıca radyatör üzerindeki kutu ve iplerdeki havlular estetik açıdan pek hoş görünmüyor.

İç mekan nemini arttırmanın en etkili ve pratik yolu, nemlendirici. Bu iklim kontrol cihazı, kesin olarak belirlenmiş bir nemlendirme seviyesini koruma kapasitesine sahiptir; ayrıca, ucuzdur ve kullanımı kolaydır. Yeni nesil nemlendiricilerin kendisi de optimum nemi kontrol eder.

Hava bir dereceye kadar su buharı ile doludur. Miktarı nem gibi bir gösterge ile karakterize edilir. Mutlak ve göreceli olabilir. İlk gösterge, bir metreküp havada bulunan suyun hacmini gösterir. İkinci terim mümkün olan maksimum buhar miktarının gerçek miktara oranını belirlemek için kullanılır. İç hava nemi belirlendiyse bu göreceli bir göstergedir.

Neden iç mekan nemini ölçüp kontrol etmelisiniz?

Evdeki nem, tüm sakinlerin sağlığını ve refahını doğrudan etkiler. Göstergeler normlara uymuyorsa, yalnızca insanlar zarar görmez, aynı zamanda ev bitkileri, mobilya ve diğer şeyler. Ortamdaki su buharı miktarı sabit değildir ve yılın zamanına bağlı olarak sürekli değişmektedir.

Kuru hava neden tehlikelidir?

Düşük iç mekan nemi sıklıkla görülür. ısıtma sezonu. Bu, bir kişinin cilt ve solunum yolu yoluyla hızla su kaybetmesine neden olur. Bu tür olumsuz olayların bir sonucu olarak aşağıdaki etkiler gözlenir:

Mikro çatlakların ortaya çıkmasıyla birlikte cildin elastikiyetinin azalması ve kuruluğu dermatit gelişimine yol açar;
göz mukozasının kuruması gözlerde kızarıklığa, yanmaya ve sulanmaya yol açar;
kan, sıvı bileşeninin bir kısmını kaybeder, bu da hareket hızını azaltır, kalp üzerinde ek stres yaratır;
kişi baş ağrısı çeker, kendini yorgun hisseder ve normal performansını kaybeder;
mide suyunun viskozitesi artar, bu da sindirimi bozar;
lokal bağışıklığı zayıflatan solunum yolunun mukoza zarlarının kuruması meydana gelir;
Genellikle hava damlacıkları tarafından nötralize edilen havadaki patojenik mikroorganizmaların konsantrasyonunda bir artış.

Bir apartman dairesindeki havayı ölçmek için genellikle bir termometre veya saatle birleştirilen en basit cihazı satın almak yeterlidir. Kritik olmayan %3-5'lik küçük bir hatası var.

Bir bardak su kullanarak

Havanın nemini belirlemek için normal bir bardağı suyla doldurmanız ve sıvının 3-5°C'ye soğuması için 3 saat buzdolabına koymanız gerekir. Kap çıkarılır ve ısıtma cihazlarından uzağa masanın üzerine yerleştirilir. Birkaç dakika boyunca, su damlacıkları şeklinde yoğunlaşma görünümünü tespit ettikleri camın duvarlarını gözlemleyin. Deneyin sonuçları şu şekilde ifade edilmektedir:

cam çabuk kurudu - nem azaldı;
duvarlar buğulu kaldı - odadaki nem standartları karşılandı;
Su camdan aşağı akmaya başladı - nem arttı.

Assmann tablosu

Assmann masası, bir psikrometre kullanarak nemi belirlemek için tasarlanmıştır.İki termometreden oluşur - biri normal, diğeri nemlendirme fonksiyonlu. İkinci cihaz tarafından ölçülen göstergeler biraz daha düşük olacaktır Hava nemi, elde edilen değerler kullanılarak özel bir tablo kullanılarak belirlenir.

Köknar konisi kullanma

Sıradan bir köknar konisi alın ve ısıtma cihazlarından uzağa yerleştirin. Kuru havada pulları açılacak, nemli havada ise sıkı bir şekilde küçülecektir.

Genel kabul görmüş standartlar

İç mekan nem standartları, amacına ve yılın zamanına bağlıdır. Önerilen parametrelere uygunluk, sağlığın iyi olmasını sağlayacak ve insan bağışıklığını olumsuz yönde etkilemeyecektir.

Bir daire için standartlar

Bir daire için iklim parametrelerine ilişkin tüm standartlar GOST 30494-96'da belirtilmiştir. Bu belgeye göre, soğuk mevsimde hava nemi %30-45, sıcak mevsimde ise %30-60 arasında değişmelidir. Bu değerlere rağmen %30 göstergesi zayıf algılanabilir insan vücudu. Bu nedenle doktorlar, yılın herhangi bir zamanında optimal kabul edilen parametrelerin% 40-60'ının korunmasını önermektedir.

Çocuk odası standartları

Çocuğun vücudu düşük hava neminde düzgün çalışamaz. Bu, mukoza zarlarının hızlı kurumasına yol açar ve bu da lokal bağışıklığın azalmasına yol açabilir.

İş yeri

İşyerindeki nem seviyesi işin özelliklerine bağlıdır. Örneğin ofis çalışanları için bu oran %40-60'tır.

İç mekan mikro iklimi nasıl normalleştirilir?

İç mekan mikro iklimini yaşam için konforlu hale getirmek için aşağıdaki ipuçlarını kullanmanız gerekir:

hava nemlendiricilerin kullanımı. Herhangi bir odada ısıtma mevsimi boyunca vazgeçilmez;
düzenli havalandırma;
iç mekan bitkilerinin sayısının arttırılması;
egzoz havalandırmasının varlığı. Tedarik davlumbazı odayı besleyecek temiz hava ve su buharı miktarını normalleştirir;
bazı durumlarda emici maddelerle donatılmış özel nem gidericilerin kullanılması tavsiye edilir;
Mikro iklimi olumsuz yönde etkileyen konutlarda çamaşır kurutmak yasaktır.

Video: Hava nemi nasıl ölçülür?

Ev
Klimalar

Bu video eğitimi abonelikle kullanılabilir

Zaten bir aboneliğiniz var mı? İçeri gel

I-17="">Doymuş buhar, hava nemi

Bugünkü dersimizi hava nemi kavramını ve bunu ölçme yöntemlerini tartışmaya ayıracağız. Hava nemini etkileyen ana olgu, daha önce bahsettiğimiz suyun buharlaşma süreci olacak ve kullanacağımız en önemli kavram doymuş ve doymamış buhar olacaktır.

Buharın farklı durumlarını ayırt edersek, bunlar buharın sıvıyla etkileşimi ile belirlenecektir. Kapalı bir kapta bir miktar sıvı olduğunu ve buharlaşma sürecinin gerçekleştiğini hayal edersek, er ya da geç bu süreç, eşit zaman aralıklarındaki buharlaşmanın yoğunlaşma ve sözde dinamik denge ile telafi edileceği bir duruma gelecektir. buharıyla birlikte sıvı meydana gelecektir (Şekil 1).

Pirinç. 1. Doymuş buhar

Tanım.Doymuş buhar sıvısıyla termodinamik dengede olan buhardır. Buhar doymamışsa böyle bir termodinamik denge yoktur (Şekil 2).

Pirinç. 2. Doymamış buhar

Bu iki kavramı kullanarak havanın nem gibi önemli bir özelliğini anlatacağız.

Tanım.Hava nemi– Havadaki su buharı içeriğini gösteren değer.

Şu soru ortaya çıkıyor: Nem kavramının dikkate alınması neden önemlidir ve su buharı havaya nasıl karışır? Dünya yüzeyinin çoğunun, yüzeyinden sürekli olarak buharlaşmanın meydana geldiği su (Dünya Okyanusu) tarafından işgal edildiği bilinmektedir (Şekil 3). Elbette çeşitli şekillerde iklim bölgeleri Bu sürecin yoğunluğu bağlı olarak değişir. ortalama günlük sıcaklık, rüzgarların varlığı vb. Bu faktörler, belirli yerler Suyun buharlaşması süreci yoğunlaşmasından daha yoğundur ve bazı durumlarda bunun tersi de olur. Ortalama olarak havada oluşan buharın doymamış olduğu ve özelliklerinin açıklanması gerektiği söylenebilir.

Pirinç. 3. Sıvının buharlaşması (Kaynak)

İnsanlar için nem seviyesi çok önemli bir çevresel parametredir çünkü vücudumuz değişikliklere çok aktif tepki verir. Örneğin terleme gibi vücudun işleyişini düzenleyen bir mekanizma, ortamın sıcaklığı ve nemi ile doğrudan ilişkilidir. Yüksek nemde, cildin yüzeyinden nemin buharlaşması işlemleri, yoğunlaşma işlemleriyle pratik olarak telafi edilir ve ısının vücuttan uzaklaştırılması bozulur, bu da termoregülasyonda rahatsızlıklara yol açar. Düşük nemde, nem buharlaşma işlemleri yoğuşma işlemlerine üstün gelir ve vücut çok fazla sıvı kaybeder, bu da dehidrasyona yol açabilir.

Nem miktarı sadece insanlar ve diğer canlılar için değil aynı zamanda havanın akışı açısından da önemlidir. teknolojik süreçler. Örneğin suyun elektrik akımını iletme özelliği nedeniyle havadaki içeriği çoğu elektrikli cihazın doğru çalışmasını ciddi şekilde etkileyebilir.

Ayrıca nem kavramı da en önemli değerlendirme kriteridir. hava koşulları Bunu herkesin hava durumu tahminlerinden biliyor. Her zamanki gibi yılın farklı zamanlarındaki nemi karşılaştırırsak şunu belirtmekte fayda var: iklim koşulları, yazın daha yüksek ve kışın daha düşüktür, bu da özellikle farklı sıcaklıklarda buharlaşma işlemlerinin yoğunluğuyla ilişkilidir.

Mutlak hava nemi

Nemli havanın temel özellikleri şunlardır:

havadaki su buharı yoğunluğu;
bağıl nem.

Hava kompozit bir gazdır ve su buharı dahil birçok farklı gaz içerir. Havadaki miktarını tahmin etmek için, belirli bir tahsis edilen hacimde su buharının ne kadar kütleye sahip olduğunu belirlemek gerekir - bu değer yoğunlukla karakterize edilir. Havadaki su buharının yoğunluğuna denir mutlak nem.

Tanım.Mutlak hava nemi- bir metreküp havada bulunan nem miktarı.

Tanımmutlak nem: (yoğunluğun olağan tanımı gibi).

Birimlermutlak nem: img = "">

havadaki buhar (su) kütlesi, kg (SI cinsinden) veya g;

I-19="">Bağıl nem

Böyle bir algıyı tanımlamak için aşağıdaki miktar tanıtıldı: bağıl nem.

Tanım.Bağıl nem– buharın doygunluktan ne kadar uzakta olduğunu gösteren bir değer.

Yani bağıl nem değeri, basit kelimelerle, şunu gösterir: Buhar doygunluktan uzaksa nem düşük, yakınsa yüksek demektir.

Tanımbağıl nem: .

Birimlerbağıl nem: %.

Formül hesaplamalar bağıl nem:

Img="" i-20="">Yoğuşma higrometresi

Formülden de görülebileceği gibi, zaten aşina olduğumuz mutlak nem ve aynı sıcaklıktaki doymuş buhar yoğunluğunu içerir. Şu soru ortaya çıkıyor: İkinci değer nasıl belirlenir? Bunun için özel cihazlar var. dikkate alacağız yoğunlaşmahigrometre(Şekil 4) çiğ noktasını belirlemek için kullanılan bir cihazdır.

Tanım.Çiy noktası– buharın doygun hale geldiği sıcaklık.

Pirinç. 4. Yoğuşma higrometresi (Kaynak)

Cihazın haznesine kolayca buharlaşan bir sıvı, örneğin eter dökülür, bir termometre (6) yerleştirilir ve bir ampul (5) kullanılarak kabın içine hava pompalanır. Artan hava sirkülasyonu sonucunda eterin yoğun buharlaşması başlar, bundan dolayı kabın sıcaklığı düşer ve ayna (4) üzerinde çiy (yoğunlaşmış buhar damlacıkları) belirir. Aynada çiy göründüğü anda termometre kullanılarak sıcaklık ölçülür; bu sıcaklık çiy noktasıdır.

Elde edilen sıcaklık değeri (çiy noktası) ile ne yapmalı? Verilerin girildiği özel bir tablo vardır - her bir spesifik çiğlenme noktasına hangi doymuş su buharı yoğunluğu karşılık gelir. Belirtilmelidir faydalı gerçekÇiy noktası arttıkça karşılık gelen doymuş buhar yoğunluğunun değeri de artar. Başka bir deyişle, hava ne kadar sıcaksa içerebileceği nem miktarı o kadar fazla olur ve bunun tersi de hava ne kadar soğuksa içindeki maksimum buhar içeriği o kadar düşük olur.

Saç higrometresi

Şimdi diğer türdeki higrometrelerin, nem özelliklerini ölçmek için kullanılan aletlerin çalışma prensibini ele alalım (Yunanca higros - "ıslak" ve metreo - "ölçüyorum").

Saç higrometresi(Şekil 5), saçın, örneğin insan saçının, aktif bir unsur olarak görev yaptığı, bağıl nemi ölçen bir cihazdır.

Pirinç. 5. Saç higrometresi (Kaynak)

Saç higrometresinin etkisi, yağsız saçın, hava nemi değiştiğinde uzunluğunu değiştirme özelliğine dayanır (nem arttıkça saçın uzunluğu artar, azaldıkça azalır), bu da bağıl nemin ölçülmesini mümkün kılar. Saç metal bir çerçeve üzerine gerilir. Saç uzunluğundaki değişiklik, ölçek boyunca hareket eden oka iletilir. Saç higrometresinin doğru bağıl nem değerleri vermediği ve öncelikle evsel amaçlarla kullanıldığı unutulmamalıdır.

Psikrometre

Bağıl nemi ölçmek için daha kullanışlı ve doğru bir cihaz bir psikrometredir (eski Yunanca ψυχρός - “soğuk” kelimesinden gelir) (Şekil 6).

Bir psikrometre, ortak bir ölçeğe sabitlenmiş iki termometreden oluşur. Termometrelerden birine ıslak termometre denir çünkü cihazın arkasında bulunan bir su haznesine batırılan kambrik kumaşa sarılır. Islak kumaştan su buharlaşır, bu da termometrenin soğumasına neden olur, sıcaklığının düşürülmesi işlemi, ıslak kumaşın yakınındaki buhar doygunluğa ulaşıncaya ve termometre çiğ noktası sıcaklığını göstermeye başlayana kadar aşamaya ulaşılıncaya kadar devam eder. Böylece ıslak hazneli termometre, gerçek ortam sıcaklığından daha düşük veya ona eşit bir sıcaklık gösterir. İkinci termometreye kuru termometre denir ve gerçek sıcaklığı gösterir.

Cihazın gövdesinde kural olarak psikrometrik tablo adı verilen bir tablo da bulunur (Tablo 2). Bu tabloyu kullanarak kuru termometrenin gösterdiği sıcaklık değerinden ve kuru ve ıslak termometreler arasındaki sıcaklık farkından çevredeki havanın bağıl nemini belirleyebilirsiniz.

Ancak elinizde böyle bir tablo olmasa bile aşağıdaki prensibi kullanarak nem miktarını yaklaşık olarak belirleyebilirsiniz. Her iki termometrenin okumaları birbirine yakınsa, suyun nemli olandan buharlaşması neredeyse tamamen yoğuşma ile telafi edilir, yani havanın nemi yüksektir. Tersine, termometre okumalarındaki fark büyükse, ıslak kumaştan buharlaşma yoğuşmaya üstün gelir ve hava kuru ve nem düşüktür.

Nem Özellikleri Tabloları

Hava neminin özelliklerini belirlememizi sağlayan tablolara dönelim.

Sıcaklık,

Basınç, mm. rt. Sanat.

Buhar yoğunluğu

Doymuş buhar.

Eğer bir gemi Sıvıyı sıkıca kapatın, sıvı miktarı önce azalacak sonra sabit kalacaktır. Değilse Menn Bu sıcaklıkta sıvı-buhar sistemi termal denge durumuna ulaşacak ve istenildiği kadar uzun süre bu dengede kalacaktır. Buharlaşma süreciyle eş zamanlı olarak yoğunlaşma da meydana gelir; her iki süreç de ortalama düzeydedir.Birbirinizi teşvik edin. İlk anda sıvı kabın içine dökülüp kapatıldıktan sonra sıvıbuharlaşır ve üzerindeki buhar yoğunluğu artar. Ancak aynı zamanda sıvıya dönen moleküllerin sayısı da artacaktır. Buharın yoğunluğu arttıkça, sıvıya dönen moleküllerin sayısı da artar. Sonuç olarak, sabit sıcaklıktaki kapalı bir kapta, sıvı ile buhar arasında dinamik (hareketli) bir denge, yani belirli bir süre sonra sıvının yüzeyinden ayrılan molekül sayısı oluşacaktır. R Zaman periyodu ortalama olarak aynı sürede sıvıya dönen buhar moleküllerinin sayısına eşit olacaktır. B. Buhar, hayır Sıvısıyla dinamik dengede yüzen maddeye doymuş buhar denir. Bu alt çizginin tanımıdırBu, belirli bir sıcaklıkta, belirli bir hacimde daha fazla miktarda buhar olamayacağı anlamına gelir.

Doymuş buhar basıncı .

Doymuş buharın kapladığı hacim azalırsa ne olur? Örneğin, sıvı ile dengede olan buharı bir pistonun altındaki bir silindirde sıkıştırırsanız, silindirin içindekilerin sıcaklığını sabit tutarsınız. Buhar sıkıştırıldığında denge bozulmaya başlayacaktır. İlk başta buhar yoğunluğu biraz artacak ve sıvıdan gaza olduğundan daha fazla sayıda molekül gazdan sıvıya doğru hareket etmeye başlayacak. Sonuçta birim zamanda sıvıdan ayrılan molekül sayısı yalnızca sıcaklığa bağlıdır ve buharın sıkıştırılması bu sayıyı değiştirmez. İşlem, dinamik denge ve buhar yoğunluğu yeniden sağlanana kadar devam eder ve dolayısıyla moleküllerinin konsantrasyonu önceki değerlerine kavuşur. Sonuç olarak, doymuş buhar moleküllerinin sabit sıcaklıkta konsantrasyonu hacmine bağlı değildir. Basınç moleküllerin konsantrasyonuyla orantılı olduğundan (p=nkT), bu tanımdan doymuş buharın basıncının kapladığı hacme bağlı olmadığı sonucu çıkar. Basınç p n.p. Bir sıvının buharıyla dengede olduğu buhar basıncına doymuş buhar basıncı denir.

Doymuş buhar basıncının sıcaklığa bağlılığı.

Deneyimlerin gösterdiği gibi, doymuş buharın durumu yaklaşık olarak ideal bir gazın durum denklemi ile tanımlanır ve basıncı P = nkT formülü ile belirlenir. Sıcaklık arttıkça basınç artar. Doymuş buhar basıncı hacme bağlı olmadığından yalnızca sıcaklığa bağlıdır. Ancak p.n. Deneysel olarak bulunan T'den sabit hacimdeki ideal bir gazda olduğu gibi doğrudan orantılı değildir. Sıcaklık arttıkça gerçek doymuş buharın basıncı ideal gazın basıncından daha hızlı artar (Şekil 1).drenaj eğrisi 12). Bu neden oluyor? Kapalı bir kapta bir sıvı ısıtıldığında sıvının bir kısmı buhara dönüşür. Sonuç olarak, P = nkT formülüne göre doymuş buhar basıncı, yalnızca sıvının sıcaklığının artması nedeniyle değil, aynı zamanda buharın molekül konsantrasyonunun (yoğunluğunun) artması nedeniyle de artar. Temel olarak, artan sıcaklıkla birlikte basınçtaki artış, tam olarak konsantrasyondaki artışla belirlenir. merkezi ii. (Davranıştaki temel fark veideal gaz ve doymuş buhar, kapalı bir kaptaki buharın sıcaklığı değiştiğinde (veya sabit sıcaklıkta hacmi değiştiğinde) buharın kütlesinin değişmesidir. Sıvı kısmen buhara dönüşür veya tam tersine buhar kısmen yoğunlaşır.tsya. İdeal bir gazda böyle bir şey olmaz.) Sıvının tamamı buharlaştığında, daha fazla ısıtıldığında buharın doygunluğu sona erecek ve sabit hacimdeki basıncı artacaktır.doğru orantılıdır mutlak sıcaklık(bkz. şekil, eğri bölümü 23).

Kaynamak.

Kaynama, bir maddenin sıvıdan gaz haline yoğun bir geçişidir ve sıvının tüm hacmi boyunca (ve sadece yüzeyinden değil) meydana gelir. (Yoğunlaşma ise bunun tersi bir süreçtir.) Sıvının sıcaklığı arttıkça buharlaşma hızı da artar. Sonunda sıvı kaynamaya başlar. Kaynama sırasında, sıvının tüm hacmi boyunca yüzeye doğru yüzen hızla büyüyen buhar kabarcıkları oluşur. Sıvının kaynama noktası sabit kalır. Bunun nedeni, sıvıya sağlanan enerjinin tamamının onu buhara dönüştürmek için harcanmasıdır. Kaynama hangi koşullar altında başlar?

Bir sıvı her zaman kabın tabanında ve duvarlarında salınan çözünmüş gazların yanı sıra, buharlaşma merkezleri olan sıvı içinde asılı kalan toz parçacıklarını da içerir. Kabarcıkların içindeki sıvı buharlar doymuştur. Sıcaklık arttıkça doymuş buhar basıncı artar ve kabarcıkların boyutu artar. Kaldırma kuvvetinin etkisi altında yukarı doğru yüzerler. Sıvının üst katmanları daha fazlaysa düşük sıcaklık Daha sonra bu katmanlardaki kabarcıklarda buhar yoğuşması meydana gelir. Basınç hızla düşer ve kabarcıklar çöker. Çökme o kadar hızlı gerçekleşir ki balonun duvarları çarpışır ve patlamaya benzer bir şey meydana gelir. Bu tür mikro patlamaların çoğu karakteristik bir gürültü yaratır. Sıvı yeterince ısındığında kabarcıklar çökmeyi bırakacak ve yüzeye çıkacak. Sıvı kaynayacaktır. Ocaktaki çaydanlığı dikkatle izleyin. Kaynamadan önce ses çıkarmanın neredeyse durduğunu göreceksiniz. Doymuş buhar basıncının sıcaklığa bağımlılığı, bir sıvının kaynama noktasının neden yüzeyindeki basınca bağlı olduğunu açıklar. Bir buhar kabarcığı, içindeki doymuş buharın basıncı, sıvının yüzeyindeki hava basıncının (dış basınç) ve sıvı sütununun hidrostatik basıncının toplamı olan sıvıdaki basıncı biraz aştığında büyüyebilir. Kaynama, kabarcıklardaki doymuş buhar basıncının sıvıdaki basınca eşit olduğu sıcaklıkta başlar. Dış basınç ne kadar büyük olursa kaynama noktası da o kadar yüksek olur. Ve tam tersi, dış basıncı azaltarak kaynama noktasını düşürürüz. Balondan hava ve su buharını dışarı pompalayarak suyun oda sıcaklığında kaynamasını sağlayabilirsiniz. Her sıvının, doymuş buhar basıncına bağlı olan kendi kaynama noktası vardır (bu, tüm sıvı kaynayana kadar sabit kalır). Doymuş buhar basıncı ne kadar yüksek olursa sıvının kaynama noktası o kadar düşük olur.

Hava nemi ve ölçümü.

Etrafımızdaki havada neredeyse her zaman bir miktar su buharı bulunur. Havanın nemi, içerdiği su buharı miktarına bağlıdır. Nemli hava, kuru havaya göre daha yüksek oranda su molekülü içerir. Ağrı Hava tahmini raporlarında her gün mesajları duyulan havanın bağıl nemi büyük önem taşıyor.

İlişkinGüçlü nem, havada bulunan su buharının yoğunluğunun belirli bir sıcaklıkta doymuş buharın yoğunluğuna oranıdır ve yüzde olarak ifade edilir (havadaki su buharının doymaya ne kadar yakın olduğunu gösterir).

Çiy noktası

Havanın kuruluğu veya nemi, su buharının doymaya ne kadar yakın olduğuna bağlıdır. Nemli hava soğutulursa içindeki buhar doygunluğa getirilebilir ve ardından yoğunlaşır. Buharın doygun hale geldiğinin bir işareti, yoğunlaşmış sıvının ilk damlalarının (çiy) ortaya çıkmasıdır. Havadaki buharın doygun hale geldiği sıcaklığa çiğ noktası denir. Çiy noktası aynı zamanda havanın nemini de karakterize eder. Örnekler: Sabah düşen çiy, nefes aldığınızda soğuk camın buğulanması, soğuk su borusunda su damlası oluşması, evlerin bodrum katlarında nem oluşması. Havanın nemini ölçmek için ölçüm aletleri - higrometreler - kullanılır. Birkaç tür higrometre vardır, ancak ana olanlar saç ve psikrometriktir.

« Fizik - 10. sınıf"

Sorunları çözerken, doymuş buharın basıncının ve yoğunluğunun hacmine bağlı olmadığı, yalnızca sıcaklığa bağlı olduğu akılda tutulmalıdır. İdeal bir gazın durum denklemi, doymuş buharı tanımlamak için yaklaşık olarak uygulanabilir. Ancak doymuş buhar sıkıştırıldığında veya ısıtıldığında kütlesi sabit kalmaz.

Bazı problemleri çözerken belirli sıcaklıklarda doymuş buhar basıncı değerlerine ihtiyaç duyabilirsiniz. Bu veriler tablodan alınmalıdır.

Görev 1.

V1 = 0,5 m3 hacmine sahip kapalı bir kap, m = 0,5 kg kütlesinde su içermektedir. Kap, t = 147°C'lik bir sıcaklığa ısıtıldı. Kabın hacmi sadece doymuş buhar içerecek şekilde ne kadar değiştirilmelidir? Doymuş buhar basıncı pH. t = 147 °C sıcaklıktaki n, 4,7 · 10 5 Pa'ya eşittir.

Çözüm.

PH basıncında doymuş buhar. n, suyun molar kütlesinin M = 0,018 kg/mol olduğu duruma eşit bir hacim kaplar. Kabın hacmi V1>V'dir, bu da buharın doymamış olduğu anlamına gelir. Buharın doygun hale gelmesi için kabın hacminin azaltılması gerekir.

Görev 2.

Kapalı bir kaptaki t 1 = 5 °C sıcaklıktaki havanın bağıl nemi, φ 1 = %84'e eşittir ve t 2 = 22 °C sıcaklıkta φ 2 = %30'a eşittir. t 2 sıcaklığındaki suyun doymuş buhar basıncı t 1 sıcaklığındaki suyun doymuş buhar basıncından kaç kat daha büyüktür?

Çözüm.

T 1 = 278 K'de kaptaki su buharının basıncı: nerede pn. n1 - T1 sıcaklığında doymuş buhar basıncı. T 2 = 295 K basınç sıcaklığında

Hacim sabit olduğundan Charles kanununa göre

Buradan

Görev 3.

Hacmi 40 m3 olan bir odada hava sıcaklığı 20 ° C, bağıl nemi φ 1 =% 20'dir. Bağıl nemin φ 2'nin %50'ye ulaşması için ne kadar suyun buharlaştırılması gerekir? 20 °C'de doymuş buhar basıncının рнп = 2330 Pa olduğu bilinmektedir.

Çözüm.

Bağıl nem buradan

Bağıl nemde buhar basıncı φ 1 ve φ 2

Yoğunluk basınçla ρ = Mp/RT eşitliğiyle ilişkilidir, dolayısıyla

Nem oranı φ 1 ve φ 2 olan bir odadaki su kütleleri

Buharlaşacak su kütlesi:

Görev 4.

Pencereleri kapalı, sıcaklığı 15 °C olan bir odada bağıl nem φ = %10. Odadaki sıcaklık 10°C artarsa bağıl nem ne olur? 15 °C pH'ta doymuş buhar basıncı. p1 = 12,8 mm Hg. Art. ve 25 °C'de pH p2 = 23,8 mm Hg. Sanat.

Buhar doymamış olduğundan buharın kısmi basıncı Charles yasasına göre değişir p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Bu denklemden doymamış buhar p2'nin T2'deki basıncını belirleyebilirsiniz: p2 = p1 T2 / T1. T1'deki bağıl nem eşittir.

Bu görev için 2020'deki Birleşik Devlet Sınavından 1 puan alabilirsiniz.

Fizikteki Birleşik Devlet Sınavının 10. Görevi, termal dengeye ve onunla bağlantılı her şeye ayrılmıştır. Biletler, yaklaşık yarısı nemle ilgili sorular içerecek şekilde yapılandırılmıştır (bu tür bir sorunun tipik bir örneği, "Buhar hacmi izotermal olarak yarıya indirildiğinde buhar moleküllerinin konsantrasyonu kaç kez arttı?"), geri kalanı Maddelerin ısı kapasitesi ile ilgilidir. Isı kapasitesi ile ilgili sorular neredeyse her zaman bir grafik içerir ve soruyu doğru bir şekilde cevaplamak için önce bunun üzerinde çalışılması gerekir.

Fizikte Birleşik Devlet Sınavının 10. Görevi, psikrometrik tablolar kullanılarak havanın bağıl nemini belirlemeye yönelik çeşitli seçenekler dışında, genellikle öğrenciler için zorluklara neden olur. Çoğu zaman, okul çocukları ödevlerini bu soruyla tamamlamaya başlarlar ve çözümü genellikle bir veya iki dakika sürer. Bir öğrenci, Fizikte Birleşik Devlet Sınavının 10 numaralı görevinin tam olarak bu türü için bir bilet alırsa, tamamlama süresi belirli bir dakika ile sınırlı olduğundan tüm test önemli ölçüde daha kolay olacaktır.

Bu derste mutlak ve bağıl hava nemi kavramı tanıtılacak, bu kavramlarla ilgili terimler ve nicelikler tartışılacaktır: doymuş buhar, çiğlenme noktası, nem ölçme aletleri. Ders sırasında yoğunluk ve doymuş buhar basıncı tabloları ve psikrometrik tablo hakkında bilgi sahibi olacağız.

Nem miktarı sadece insanlar ve diğer canlılar için değil aynı zamanda teknolojik süreçlerin akışı açısından da önemlidir. Örneğin suyun elektrik akımını iletme özelliği nedeniyle havadaki içeriği çoğu elektrikli cihazın doğru çalışmasını ciddi şekilde etkileyebilir.

Ayrıca nem kavramı, herkesin hava tahminlerinden bildiği, hava koşullarını değerlendirmede en önemli kriterdir. Her zamanki iklim koşullarımızda yılın farklı zamanlarındaki nemi karşılaştırırsak, yazın daha yüksek, kışın daha düşük olduğunu ve bunun özellikle farklı sıcaklıklarda buharlaşma işlemlerinin yoğunluğuyla ilişkili olduğunu belirtmekte fayda var.

Nemli havanın temel özellikleri şunlardır:

havadaki su buharı yoğunluğu;
bağıl nem.

Tanım.Mutlak hava nemi- bir metreküp havada bulunan nem miktarı.

Tanımmutlak nem: (yoğunluğun olağan tanımı gibi).

Birimlermutlak nem: (SI cinsinden) veya (havadaki az miktardaki su buharının ölçülmesine kolaylık sağlamak için).

Formül hesaplamalar mutlak nem:

Tanımlar:

Havadaki buhar (su) kütlesi, kg (SI cinsinden) veya g;

Belirtilen buhar kütlesini içeren havanın hacmi.

Mutlak hava nemi bir yandan kütlece havadaki spesifik su içeriği hakkında fikir verdiği için anlaşılır ve kullanışlı bir değerdir; diğer yandan bu değer duyarlılık açısından sakıncalıdır. canlı organizmalar tarafından nem. Örneğin, bir kişinin havadaki suyun kütle içeriğini değil, mümkün olan maksimum değere göre içeriğini hissettiği ortaya çıktı.

Böyle bir algıyı tanımlamak için aşağıdaki miktar tanıtıldı: bağıl nem.

Tanım.Bağıl nem– buharın doygunluktan ne kadar uzakta olduğunu gösteren bir değer.

Yani bağıl nem değeri basit bir ifadeyle şunu gösterir: Buhar doygunluktan uzaksa nem düşük, yakınsa nem yüksektir.

Tanımbağıl nem: .

Birimlerbağıl nem: %.

Formül hesaplamalar bağıl nem:

Tanımlar:

Su buharı yoğunluğu (mutlak nem), (SI cinsinden) veya;

Belirli bir sıcaklıkta doymuş su buharının yoğunluğu (SI cinsinden) veya .

Formülden de görülebileceği gibi, zaten aşina olduğumuz mutlak nem ve aynı sıcaklıktaki doymuş buhar yoğunluğunu içerir. Şu soru ortaya çıkıyor: İkinci değer nasıl belirlenir? Bunun için özel cihazlar var. dikkate alacağız yoğunlaşmahigrometre(Şekil 4) - çiğ noktasını belirlemek için kullanılan bir cihaz.

Tanım.Çiy noktası- buharın doygun hale geldiği sıcaklık.

Pirinç. 4. Yoğuşma higrometresi ()

Elde edilen sıcaklık değeri (çiy noktası) ile ne yapmalı? Verilerin girildiği özel bir tablo vardır - her bir spesifik çiğlenme noktasına hangi doymuş su buharı yoğunluğu karşılık gelir. Çiy noktası arttıkça karşılık gelen doymuş buhar yoğunluğunun değerinin de arttığı yararlı bir gerçeği belirtmekte fayda var. Başka bir deyişle, hava ne kadar sıcaksa içerebileceği nem miktarı o kadar fazla olur ve bunun tersi de hava ne kadar soğuksa içindeki maksimum buhar içeriği o kadar düşük olur.

Şimdi diğer türdeki higrometrelerin, nem özelliklerini ölçen cihazların (Yunanca higros - "ıslak" ve metreo - "ölçüyorum") çalışma prensibini ele alalım.

Saç higrometresi(Şekil 5) - saçın, örneğin insan saçının aktif bir eleman görevi gördüğü bağıl nemi ölçmek için bir cihaz.

Bağıl nemi ölçmek için daha kullanışlı ve doğru bir cihaz bir psikrometredir (eski Yunanca ψυχρός - “soğuk” kelimesinden gelir) (Şekil 6).

Hava neminin özelliklerini belirlememizi sağlayan tablolara dönelim.

Sıcaklık,	Basınç, mm. rt. Sanat.	Buhar yoğunluğu

Masa 1. Doymuş su buharının yoğunluğu ve basıncı

Daha önce de belirttiğimiz gibi doymuş buharın yoğunluk değerinin sıcaklıkla arttığını, aynı durumun doymuş buharın basıncı için de geçerli olduğunu bir kez daha belirtelim.

Masa 2. Psikometrik tablo

Bağıl nemin, kuru termometre okumalarının değeri (ilk sütun) ve kuru ve ıslak okumalar arasındaki fark (ilk sıra) ile belirlendiğini hatırlayalım.

Bugünkü dersimizde havanın önemli bir özelliği olan nemini öğrendik. Daha önce de söylediğimiz gibi soğuk mevsimde (kış) nem azalır, sıcak mevsimde (yaz) ise artar. Bu olayları düzenleyebilmek önemlidir; örneğin nemin arttırılması gerekiyorsa odayı kış zamanı buharlaşma süreçlerini geliştirmek için birkaç su deposu bulunur, ancak bu yöntem yalnızca dışarıya göre daha yüksek olan uygun sıcaklıkta etkili olacaktır.

Bir sonraki derste gaz çalışmasının ne olduğuna ve içten yanmalı motorun çalışma prensibine bakacağız.

Kaynakça

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

İnternet portalı “dic.academic.ru” ()
İnternet portalı “baroma.ru” ()
İnternet portalı “femto.com.ua” ()
İnternet portalı “youtube.com” ()

Ev ödevi