Mutlak nem fiziği formülü. Mutlak ve bağıl nem

TANIM

Mutlak hava nemi birim hava hacmi başına su buharı miktarıdır:

SI sisteminde, mutlak nem için ölçü birimi

Nem çok önemli bir parametredir çevre. Dünya yüzeyinin çoğunun, yüzeyinden sürekli olarak buharlaşmanın meydana geldiği su (Dünya Okyanusu) tarafından işgal edildiği bilinmektedir. Kayıtsız iklim bölgeleri bu sürecin yoğunluğu farklıdır. Göre değişir ortalama günlük sıcaklık, rüzgarların varlığı ve diğer faktörler. Böylece, belirli yerler suyun buharlaşması süreci, yoğunlaşmasından daha yoğundur ve bazılarında bunun tersi de geçerlidir.

İnsan vücudu havadaki nemdeki değişikliklere aktif olarak tepki verir. Örneğin terleme süreci, ortamın sıcaklığı ve nemi ile yakından ilgilidir. Yüksek nemde, cildin yüzeyinden nemin buharlaşma süreçleri, yoğunlaşma süreçleri ile pratik olarak telafi edilir ve vücuttan ısının uzaklaştırılması bozulur, bu da termoregülasyon ihlallerine yol açar; düşük nemde, nemin buharlaşma süreçleri yoğuşma süreçlerine üstün gelir ve vücut çok fazla sıvı kaybeder, bu da dehidrasyona neden olabilir.

Ayrıca nem kavramı değerlendirmede en önemli kriterdir. hava koşulları herkesin hava tahminlerinden bildiği.

Havanın mutlak nemi, havadaki kütlece belirli su içeriği hakkında bir fikir verir, ancak bu değer, canlı organizmaların neme duyarlılığı açısından sakıncalıdır. Bir kişi havadaki kütle miktarını değil, içeriğini mümkün olan maksimum değere göre hisseder. Canlı organizmaların havadaki su buharı içeriğindeki değişikliklere tepkisini tanımlamak için bağıl nem kavramı tanıtılır.

Bağıl nem

TANIM

Bağıl nem hava- bu, havadaki su buharının doygunluktan ne kadar uzakta olduğunu gösteren fiziksel bir niceliktir:

havadaki su buharının yoğunluğu nerede ( mutlak nem); Belirli bir sıcaklıkta doymuş su buharının yoğunluğu.

çiy noktası

TANIM

çiy noktası su buharının doygun hale geldiği sıcaklıktır.

Çiy noktası sıcaklığını bilerek, havanın bağıl nemi hakkında fikir edinebilirsiniz. Çiy noktası sıcaklığı ortam sıcaklığına yakın ise nem oranı yüksektir ( sıcaklıklar eşleştiğinde sis oluşur). Tersine, ölçüm anındaki çiğ noktası ve hava sıcaklığı değerleri büyük ölçüde farklılık gösteriyorsa, atmosferdeki düşük su buharı içeriğinden bahsedebiliriz.

Sıcak bir odaya dondan bir şey getirildiğinde, üzerindeki hava soğur, su buharı ile doygun hale gelir ve su damlacıkları cisimlerin üzerinde yoğunlaşır. Gelecekte, şey oda sıcaklığına kadar ısınır ve tüm yoğuşma buharlaşır.

Daha az bilinen başka bir örnek, bir evdeki pencerelerin buğulanmasıdır. Kışın birçok insanın camlarında yoğuşma olur. Bu fenomen iki faktörden etkilenir - nem ve sıcaklık. Normal bir çift camlı pencere takılıysa ve yalıtım doğru bir şekilde yapılmışsa ve yoğuşma varsa, odanın nemi yüksek demektir; Muhtemelen yetersiz havalandırma veya havalandırma.

Problem çözme örnekleri

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak Fotoğraf, bir psikrometrik tablo kullanarak havanın bağıl nemini belirlemek için kullanılan iki termometreyi göstermektedir. Sabit bir hava sıcaklığında bağıl nem %7 artarsa ​​ıslak termometre ne gösterir?

Karar Fotoğrafta gösterilen kuru ve ıslak termometrelerin okumalarını yazalım:

Termometre okumalarındaki farkı belirleyelim:

Psikrometrik tabloya göre havanın bağıl nemini belirleriz:

Hava nemi %7 artarsa ​​%55 olur. Psikrometrik tabloya göre, kuru termometre okumalarını ve kuru ve ıslak termometre okumaları arasındaki farkı belirleriz:

Böylece ıslak ampul şunları gösterecektir:

Cevap Islak ampul okumaları.

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak Bağıl nem, akşam %50'lik bir sıcaklıkta. Sıcaklık geceleri düşerse çiy düşer mi?
Karar Bağıl nem:

Genel bilgi

Nem, maddenin doğasına ve katılarda ayrıca incelik veya gözeneklilik derecesine bağlıdır. Kimyasal olarak bağlı, sözde yapısal su içeriği, örneğin hidroksitler, yalnızca kimyasal ayrışma, ayrıca kristal su nem kavramına dahil değildir.

Nem kavramının tanımının ölçü birimleri ve özellikleri

  • Nem, genellikle, ıslak maddenin orijinal kütlesinin yüzdesi (%) olarak ifade edilen, bir maddedeki su miktarı ile karakterize edilir ( kütle nemi) veya hacmi ( toplu nem).
  • Nem ayrıca nem içeriği ile de karakterize edilebilir veya mutlak nem- malzemenin kuru kısmının birim kütlesi başına su miktarı. Bu nem tanımı, ahşabın kalitesini değerlendirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu değer her zaman doğru olarak ölçülemez, çünkü bazı durumlarda, bu işlemden önce ve sonra tüm anayasal olmayan suyu çıkarmak ve cismi tartmak imkansızdır.

  • Bağıl nem, termodinamik denge durumunda bir maddede bulunabilecek maksimum nem miktarına göre nem içeriğini karakterize eder. Bağıl nem genellikle maksimumun yüzdesi olarak ölçülür.

belirleme yöntemleri

Titratör Karl Fischer.

Birçok ürünün, malzemenin vb. nem içeriğinin belirlenmesi önemlidir. Sadece belirli bir nemde birçok cisim (tahıl, çimento vb.) amaçlanan amaca uygundur. Hayvan ve bitki organizmalarının yaşamsal faaliyeti, ancak havanın belirli nem ve bağıl nem sınırlarında mümkündür. Nem, öğenin ağırlığında önemli bir hataya neden olabilir. %5 ve %10 nem içeriğine sahip kilogram şeker veya tahıllar, farklı miktarlarda kuru şeker veya tahıl içerecektir.

Nem ölçümü, nemin kurutulması ve nemin Karl Fischer'e göre titre edilmesiyle belirlenir. Bu yöntemler birincildir. Bunlara ek olarak, nem ölçümlerinin sonuçlarına göre birincil yöntemlerle ve standart nem numunelerine göre kalibre edilen daha birçokları geliştirilmiştir.

hava nemi

Hava nemi, Dünya atmosferinin çeşitli bölümlerindeki su buharı içeriğini karakterize eden bir değerdir.

Nem - havadaki su buharı içeriği; hava ve iklimin en önemli özelliklerinden biridir.

Dünya atmosferindeki nem çok değişkendir. Evet, saat yeryüzü havadaki su buharı içeriği ortalama olarak hacimce %0,2'dir. yüksek enlemler Tropiklerde %2,5'e kadar. Kutup enlemlerinde buhar basıncı kışın 1 mb'den azdır (bazen a mb'nin yalnızca yüzde biri) ve yazın 5 mb'nin altındadır; tropiklerde, 30 mb'ye ve bazen daha fazlasına yükselir. alt tropikal çöller buhar basıncı 5-10 mb'ye düşürülür.

Mutlak hava nemi (f), 1m³ havada fiilen bulunan su buharı miktarıdır:

f = (havadaki su buharı kütlesi)/(nemli havanın hacmi)

Yaygın olarak kullanılan mutlak nem birimi: (f) = g/m³

Bağıl nem (φ), mevcut mutlak nemin belirli bir sıcaklıkta maksimum mutlak neme oranıdır (tabloya bakın)

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 = (mutlak nem)/(maksimum nem)

Bağıl nem genellikle yüzde olarak ifade edilir. Bu miktarlar birbirleriyle aşağıdaki bağıntı ile ilişkilidir:

φ = (f×100)/fmaks

Bağıl nem çok yüksek ekvator bölgesi(yıllık ortalama %85 veya daha fazla) ve ayrıca kutup enlemlerinde ve kışın orta enlemlerin kıtalarında. Yaz aylarında, muson bölgeleri yüksek bağıl nem ile karakterize edilir. Subtropikal ve tropik çöllerde ve kış aylarında muson bölgelerinde düşük bağıl nem değerleri gözlenir (% 50'ye kadar ve altı).

Nem yükseklikle hızla azalır. 1.5-2 km yükseklikte, buhar basıncı ortalama olarak dünya yüzeyindekinin yarısı kadardır. Troposfer, atmosferik su buharının %99'unu oluşturur. Ortalama olarak, dünya yüzeyinin her metrekaresinde hava yaklaşık 28,5 kg su buharı içerir.

Edebiyat

Usoltsev V. A. Hava nemi ölçümü, L., 1959.

Gaz nem ölçüm değerleri

Havadaki nem içeriğini belirtmek için aşağıdaki miktarlar kullanılır:

Mutlak hava nemi, birim hava hacminde bulunan su buharı kütlesidir, yani. havada bulunan su buharının yoğunluğu, [g/m³]; atmosferde 0.1-1.0 g/m³ (kışın kıtalar üzerinde) ile 30 g/m³ veya daha fazla (ekvator bölgesinde); maksimum hava nemi (doyma sınırı) termodinamik dengede belirli bir sıcaklıkta havada bulunabilecek su buharı miktarı ( maksimum değer belirli bir sıcaklıkta nem), [g/m³]. Hava sıcaklığındaki bir artışla maksimum nemi artar; Havada bulunan su buharının uyguladığı buhar basıncı basıncı (bir parçası olarak su buharı basıncı atmosferik basınç), [Pa]; doymuş buhar basıncı ile buhar basıncı [Pa] arasındaki nem açığı farkı, yani maksimum ve mutlak hava nemi [g/m³]; buhar basıncının doymuş buhar basıncına bağıl nem oranı, yani mutlak hava nemini maksimuma [% bağıl nem]; gazın su buharına doyduğu bir gazın çiğ noktası sıcaklığı °C. Gazın bağıl nemi %100'dür. Daha fazla su buharı akışı ile veya hava (gaz) soğutulduğunda, kondensat ortaya çıkar. Böylece, çiy -10 veya -50°C'de düşmese de,

Mutlak ve bağıl nem.

Hava nemi aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

a) mutlak nem 1 m3 nemli havada bulunan su buharı kütlesidir. Mutlak nem genellikle ω sembolü ile gösterilir ve g/m3 olarak ölçülür. Havanın doygunluk durumundaki mutlak nemine nem kapasitesi ω n denir. Tablodan da görülebileceği gibi, nem kapasitesinin değeri hava sıcaklığının bir fonksiyonudur. 1.

tablo 1

b) bağıl nem, doğru tanım Dalton'un kısmi basınçlar yasasından gelir. Bu yasaya göre atmosferik hava basıncı, kuru hava p St ve su buharı p p kısmi basınçlarının toplamıdır.

p b = p st + p p (2)

Belirli bir sıcaklıkta, su buharının kısmi basıncı, "doyma basıncı" p n olarak bilinen belirli bir sınırı aşamaz. Havada bulunan buharların kısmi basıncı her zaman doyma basıncından daha az veya buna eşittir, yani.

p P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Nemli havadaki buharların kısmi basıncının aynı sıcaklıkta doyma durumundaki basınçlarına oranını ifade eden φ (yüzde olarak) değerine denir. bağıl nem hava;


Bu tanıma göre, nemli havanın nem içeriği, buhar kütlesinin havanın kuru kısmının kütlesine oranıdır.

Isı kapasitesi nemli hava, kJ/(kg K) formülü ile belirlenir

,

nerede d nemli içerik ile c kuru havanın ısı kapasitesidir , ile c \u003d 1.005 kJ / kg K

entalpi Nemli havaya genellikle 1 kg kuru hava denir. Sıfır noktası, 0 0 C sıcaklıktaki kuru havanın (d = 0'da) entalpisidir. Bu nedenle, havanın entalpisi pozitif ve negatif değerlere sahip olabilir. Nemli havanın entalpisi, kuru hava ve buharın entalpilerinin toplamına eşittir,

Hava sıcaklığındaki bir değişiklikle ilişkili havanın entalpisi, duyulur ısıdaki değişikliği karakterize eder. Aynı sıcaklıktaki su buharı havaya girdiğinde, gizli ısı. Bu durumda, havanın nemli kısmının entalpisindeki bir değişiklik nedeniyle havanın entalpisi artar. Hava sıcaklığı değişmez.
t-d nemli hava diyagramı

Nemli havanın durumundaki değişikliklerle ilgili hesaplamaları kolaylaştırmak için Profesör L. K. Ramzin şunları geliştirdi: İD gaz dinamiğinin temel yasalarının bir sonucu olan bağımlılıkların grafiksel olarak gösterildiği nemli havanın bir diyagramı.

Diyagram, nemli havanın durumunu değiştirme süreçlerini görsel olarak tasvir etmeyi, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin, kurutma işlemlerinin, evaporatörlerin, hava soğutucularının ve diğer kurulumların hesaplanmasındaki pratik sorunları grafiksel olarak çözmeyi, önemli ölçüde kolaylaştırmayı ve hızlandırmayı mümkün kılar. . Hesaplamaların hızı, koşullandırma teknolojisi için oldukça kabul edilebilir, doğruluktaki azalma nedeniyle elde edilir.

İD diyagram sabit için inşa edilmiştir barometrik basınç. Kullanırken İD diyagramda, belirli bir alan için SNiP tarafından normalleştirilen tahmini R b'yi bilmeniz gerekir. Rusya topraklarında hesaplanan basınçlar P b 685-760 mm Hg aralığındadır. Sanat. ve 15 mm Hg aralıklarla normalize edildi. Sanat. Bununla ilgili İD diyagramlar R b = 685, 700, 715, 730, 745 ve 760 mm Hg için tasarlanmıştır. Sanat.

İD diyagram eğik bir koordinat sisteminde oluşturulmuştur. Apsis, sabit barometrik basınçta hava nem içeriğinin değerlerini gösterir ve ordinat entalpi değerlerini gösterir. Sabit entalpi değerlerinin çizgileri ben= const 135 ° 'lik bir açıyla eğik gider. Aks boyutunu azaltmak için d grafikte çizilmez, bunun yerine ordinata dik açılarda bir yardımcı çizgi çizilir ve apsisten üzerine nem içeriği değerlerinin bir ölçeği (ölçek) yansıtılır d. Çizgilerden oluşan ortaya çıkan ızgarada d= sabit ve ben= const, izotermler ve eğriler φ = const oluşturulur.

Klima teknolojisinde olumsuz anlam entalpi koşullu olarak alınır, aynı şekilde negatif sıcaklıklar. Sıcaklığı mutlak Kelvin ölçeğinde ölçerseniz, entalpinin sıfır değeri, mutlak sıfırın sıcaklığına karşılık gelir.

İzotermler, izoterm ile düz çizgilerdir. t= 0 orijinden geçer ( İD diyagramlardaki sıcaklık Santigrat cinsinden ölçülür).

Diyagramı uygularken izotermlerin birbirine paralel olmadığı akılda tutulmalıdır; bu özellikle yüksek sıcaklıklarda geçerlidir. φ = %100 için oluşturulan izotermlerin uçları düzgün bir eğri ile bağlanırsa, o zaman bir bağıl nem çizgisi φ = %100 veya bir doyma çizgisi elde edilir.

Doygunluk çizgisi φ = %100 böler İD diyagramı iki parçaya ayırın. Bu çizginin üstünde ve solunda, aşırı ısınmış bir durumda havadaki su buharı içeriğini karakterize eden noktalar bulunur. Aşağıdaki noktalar satırın sağındaφ = %100, aşırı doyma durumunda olan buhar-hava karışımının durumunu karakterize eder. Barometrik basınçtaki bir artışla, φ \u003d %100 çizgisi yukarı kayar ve bir düşüşle aşağı kayar.

Bu derste mutlak ve bağıl nem kavramı tanıtılacak, bu kavramlarla ilgili terimler ve miktarlar tartışılacaktır: doymuş buhar, çiy noktası, nem ölçme cihazları. Ders sırasında doymuş buharın yoğunluk ve basınç tabloları ve psikrometrik tablo ile tanışacağız.

Bir kişi için nem değeri çevrenin çok önemli bir parametresidir, çünkü vücudumuz değişikliklerine çok aktif tepki verir. Örneğin, vücudun terleme gibi işleyişini düzenleyen böyle bir mekanizma, ortamın sıcaklığı ve nemi ile doğrudan ilgilidir. Yüksek nemde, cildin yüzeyinden nemin buharlaşma süreçleri, yoğunlaşma süreçleri ile pratik olarak telafi edilir ve ısının vücuttan uzaklaştırılması bozulur, bu da termoregülasyon ihlallerine yol açar. Düşük nemde, nemin buharlaşma süreçleri yoğuşma süreçlerine üstün gelir ve vücut çok fazla sıvı kaybeder, bu da dehidrasyona neden olabilir.

Nemin değeri sadece insanlar ve diğer canlı organizmalar için değil, aynı zamanda akış için de önemlidir. teknolojik süreçler. Örneğin, suyun elektriği iletme özelliği nedeniyle, havadaki içeriği çoğu elektrikli cihazın doğru çalışmasını ciddi şekilde etkileyebilir.

Ayrıca nem kavramı, hava tahminlerinden herkesin bildiği hava koşullarının değerlendirilmesinde en önemli kriterdir. Yılın farklı zamanlarındaki nemi bizim için normal olarak karşılaştırırsak, şunu belirtmekte fayda var. iklim koşulları, daha sonra yaz aylarında daha yüksek ve kışın daha düşüktür, bu da özellikle farklı sıcaklıklarda buharlaşma işlemlerinin yoğunluğu ile ilişkilidir.

Nemli havanın ana özellikleri şunlardır:

  1. havadaki su buharının yoğunluğu;
  2. bağıl nem.

Hava bileşik bir gazdır, su buharı da dahil olmak üzere birçok farklı gaz içerir. Havadaki miktarını tahmin etmek için, su buharının belirli bir hacimde hangi kütleye sahip olduğunu belirlemek gerekir - bu değer yoğunluğu karakterize eder. Havadaki su buharının yoğunluğuna denir mutlak nem.

Tanım.Mutlak hava nemi- bir metreküp havanın içerdiği nem miktarı.

atamamutlak nem: (ayrıca yoğunluk için olağan gösterim).

Birimlermutlak nem: (SI cinsinden) veya (havadaki az miktarda su buharını ölçmenin rahatlığı için).

formül hesaplamalar mutlak nem:

Tanımlamalar:

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

Belirtilen buhar kütlesinin bulunduğu havanın hacmi, .

Bir yandan havanın mutlak nemi, kütlece havadaki belirli su içeriği hakkında bir fikir verdiği için anlaşılabilir ve uygun bir değerdir, diğer yandan bu değer bakış açısından sakıncalıdır. canlı organizmaların neme duyarlılığı. Örneğin, bir kişinin havadaki suyun kütle içeriğini değil, içeriğini mümkün olan maksimum değere göre hissettiği ortaya çıktı.

Bu algıyı tanımlamak için, örneğin bir miktar 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 düşüktür, yakınsa yüksektir.

atamabağıl nem: .

Birimlerbağıl nem: %.

formül hesaplamalar bağıl nem:

gösterim:

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

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

Formülden de anlaşılacağı gibi, zaten aşina olduğumuz mutlak nemi ve aynı sıcaklıkta doymuş buhar yoğunluğunu içerir. Soru ortaya çıkıyor, son değer nasıl belirlenir? Bunun için özel cihazlar var. düşüneceğiz yoğunlaşmahigrometre(Şek. 4) - çiy noktasını belirlemeye yarayan bir cihaz.

Tanım.çiy noktası buharın doygun hale geldiği sıcaklıktır.

Pirinç. 4. Yoğuşma higrometresi ()

Kolayca buharlaşan sıvı, örneğin eter, cihazın kabının içine dökülür, bir termometre (6) yerleştirilir ve bir armut (5) kullanılarak kabın içinden hava pompalanır. Artan hava sirkülasyonunun bir sonucu olarak, eterin yoğun buharlaşması başlar, bu nedenle kabın sıcaklığı düşer ve aynada (4) çiy belirir (yoğun buhar damlacıkları). Aynada çiy göründüğü anda, sıcaklık bir termometre kullanılarak ölçülür ve bu sıcaklık çiy noktasıdır.

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

Şimdi diğer higrometre türlerinin çalışma prensibini, nem özelliklerini ölçmek için kullanılan cihazları ele alalım (Yunanca higros - “ıslak” ve metreo - “ölçüyorum”).

Saç higrometresi(Şek. 5) - saçın, örneğin insan saçının aktif bir element olarak hareket ettiği bağıl nemi ölçmek için bir cihaz.

Bir saç higrometresinin etkisi, yağı alınmış saçın, havadaki nemdeki değişikliklerle uzunluğunu değiştirme özelliğine dayanır (nem arttıkça, saçın uzunluğu artar, azalma ile azalır), bu da ölçüm yapmayı mümkün kılar. bağıl nem. Saç metal bir çerçeve üzerine gerilir. Saçın uzunluğundaki değişiklik, ölçek boyunca hareket eden oka iletilir. Saç higrometresinin yanlış bağıl nem değerleri verdiği ve esas olarak evsel amaçlar için kullanıldığı unutulmamalıdır.

Kullanımı daha uygun ve doğru olan, psikrometre gibi bağıl nemi ölçmek için böyle bir cihazdır (diğer Yunanca ψυχρός - “soğuk”) (Şekil 6).

Psikrometre, ortak bir ölçekte sabitlenmiş iki termometreden oluşur. Termometrelerden birine ıslak denir, çünkü cihazın arkasında bulunan bir su tankına daldırılan kambrika sarılır. Islak dokudan su buharlaşır, bu da termometrenin soğumasına yol açar, sıcaklığını düşürme işlemi, ıslak dokunun yanındaki buhar doygunluğa ulaşana ve termometre çiy noktası sıcaklığını göstermeye başlayana kadar devam eder. Bu nedenle, bir ıslak termometre, gerçek ortam sıcaklığından daha düşük veya buna eşit bir sıcaklığı gösterir. İkinci termometre kuru olarak adlandırılır ve gerçek sıcaklığı gösterir.

Cihaz söz konusu olduğunda, kural olarak, psikrometrik tablo da gösterilmektedir (Tablo 2). Bu tablo kullanılarak, kuru termometre ile gösterilen sıcaklık değeri ve kuru termometre ile yaş termometre arasındaki sıcaklık farkından ortam havasının bağıl nemi belirlenebilir.

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

Hava neminin özelliklerini belirlemenizi sağlayan tablolara dönelim.

Hava sıcaklığı,

Basınç, mm rt. Sanat.

buhar yoğunluğu,

Sekme. 1. Doymuş su buharının yoğunluğu ve basıncı

Bir kez daha, daha önce belirtildiği gibi, doymuş buharın yoğunluğunun değerinin sıcaklığı ile arttığını, aynı şeyin doymuş buharın basıncı için de geçerli olduğunu not ediyoruz.

Sekme. 2. Psikometrik tablo

Bağıl nemin kuru termometre okumalarının değeri (birinci sütun) ve kuru ve ıslak okumalar arasındaki farkla (birinci sıra) belirlendiğini hatırlayın.

Bugünkü dersimizde havanın önemli bir özelliği olan nemi ile tanıştık. Daha önce de söylediğimiz gibi, soğuk mevsimde (kışın) nem azalır ve sıcak mevsimde (yaz) yükselir. Bu fenomenleri düzenleyebilmek önemlidir, örneğin gerekirse odadaki nemi artırın. kış zamanı buharlaşma süreçlerini iyileştirmek için birkaç tank su, ancak bu yöntem yalnızca dışarıdan daha yüksek olan uygun bir sıcaklıkta etkili olacaktır.

Bir sonraki derste, gazın işinin ne olduğuna ve içten yanmalı bir motorun çalışma prensibine bakacağız.

bibliyografya

  1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizik 8. - M.: Mnemosyne.
  2. Peryshkin A.V. Fizik 8. - M.: Bustard, 2010.
  3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizik 8. - M.: Aydınlanma.
  1. İnternet portalı "dic.academic.ru" ()
  2. İnternet portalı "baroma.ru" ()
  3. İnternet portalı "femto.com.ua" ()
  4. İnternet portalı "youtube.com" ()

Ödev

Mutlak nem

Mutlak nem, bir metreküp havanın içerdiği nem miktarıdır (gram cinsinden). Değerinin küçük olması nedeniyle genellikle g/m3 olarak ölçülür. Ancak, belirli bir hava sıcaklığında, havada yalnızca belirli bir miktarda nemin bulunabilmesi nedeniyle (sıcaklığın artmasıyla, bu olası maksimum nem miktarı artar, hava sıcaklığındaki bir düşüşle, mümkün olan maksimum miktar Nem azalır), Bağıl Nem kavramı tanıtıldı.

Bağıl nem

Eşdeğer bir tanım, havadaki su buharının kütle fraksiyonunun belirli bir sıcaklıkta mümkün olan maksimuma oranıdır. Yüzde olarak ölçülür ve aşağıdaki formülle belirlenir:

burada: - dikkate alınan karışımın (hava) bağıl nemi; - karışımdaki su buharının kısmi basıncı; - doymuş buharın denge basıncı.

Suyun doygun buhar basıncı, artan sıcaklıkla güçlü bir şekilde artar (grafiğe bakın). Bu nedenle, sabit bir buhar konsantrasyonuna sahip havanın izobarik (yani sabit basınçta) soğutulmasıyla, buharın doyduğu bir an (çiğ noktası) gelir. Bu durumda, "ekstra" buhar, sis veya buz kristalleri şeklinde yoğunlaşır. Su buharının doygunluk ve yoğunlaşma süreçleri atmosfer fiziğinde büyük rol oynar: bulut oluşumu ve oluşumu süreçleri atmosferik cepheler büyük ölçüde doyma ve yoğunlaşma süreçleri tarafından belirlenen, atmosferik su buharının yoğunlaşması sırasında açığa çıkan ısı, tropik siklonların (kasırgaların) ortaya çıkması ve gelişmesi için bir enerji mekanizması sağlar.

Bağıl Nem Tahmini

Bir su-hava karışımının bağıl nemi, sıcaklığı biliniyorsa tahmin edilebilir ( T) ve çiy noktası sıcaklığı ( T d). Ne zaman T ve T d Santigrat derece cinsinden ifade edildiğinde, ifade doğrudur:

Karışımdaki su buharının kısmi basıncının tahmin edildiği yer e p :

Ve karışımdaki suyun sıcaklıktaki ıslak buhar basıncı tahmin edilir. e s :

Aşırı doymuş su buharı

Yoğuşma merkezlerinin yokluğunda, sıcaklık düştüğünde aşırı doymuş bir durumun oluşması mümkündür, yani bağıl nem %100'den fazla olur. İyonlar veya aerosol parçacıkları yoğuşma merkezleri olarak hareket edebilir, yüklü bir parçacığın geçişi sırasında oluşan iyonlar üzerinde aşırı doymuş buharın yoğunlaşması üzerinedir, öyle ki bir bulut odasının ve difüzyon odalarının çalışma prensibine dayanır: su damlacıkları yoğuşma oluşan iyonlar üzerinde yüklü parçacıkların görünür bir izini (iz) oluşturur.

Aşırı doymuş su buharının yoğuşmasına bir başka örnek, aşırı doymuş su buharının motor egzozundaki kurum parçacıkları üzerinde yoğunlaşması sırasında meydana gelen uçak kuyruklarıdır.

Kontrol araçları ve yöntemleri

Havanın nemini belirlemek için psikrometre ve higrometre adı verilen cihazlar kullanılır. August'un psikrometresi iki termometreden oluşur - kuru ve ıslak. Islak bir ampul, kuru bir ampulden daha düşük bir sıcaklığı gösterir çünkü tankı, suya batırılmış bir beze sarılır, bu da buharlaşarak onu soğutur. Buharlaşma hızı havanın bağıl nemine bağlıdır. Kuru ve ıslak termometrelerin ifadesine göre, havanın bağıl nemi psikrometrik tablolara göre bulunur. AT son zamanlar Entegre nem sensörleri (genellikle voltaj çıkışlı), bazı polimerlerin havadaki su buharının etkisi altında elektriksel özelliklerini (ortamın dielektrik sabiti gibi) değiştirme özelliğine dayanarak yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Nemi ölçmek için aletleri kalibre etmek için özel kurulumlar kullanılır - higrostatlar.