Това, което се нарича относителна влажност на въздуха

Водата заема около 70.8% от повърхността на земното кълбо. Живите организми съдържат 50 до 99,7% вода. Образно казано, живите организми са жива вода. В атмосферата има около 13-15 хил. Км вода под формата на капки, кристали на сняг и водни пари. Атмосферните водни пари влияят върху атмосферните условия и климата на Земята.
Водна пара в атмосферата. Водната пара във въздуха, въпреки огромната повърхност на океаните, моретата, езерата и реките, далеч не е винаги наситена. Движението на въздушните маси води до факта, че в някои места на нашата планета в момента изпаряването на вода преобладава над кондензацията, докато в други, напротив, кондензацията преобладава. Но във въздуха почти винаги има определено количество водна пара.
Съдържанието на водна пара във въздуха, т.е. нейното съдържание на влага, може да се характеризира с няколко количества.
Повиква се плътността на водните пари във въздуха абсолютна влажност. Абсолютната влажност се измерва следователно в килограми на кубичен метър (кг / м3).
Парциалното налягане на водните пари. Атмосферният въздух е смес от различни газове и водни пари. Всеки от газовете допринася за общото налягане, произведено от въздуха върху телата в него. Налягането, което би създало водни пари, ако всички отсъстваха, се нарича парциалното налягане на водните пари. Парциалното налягане на водните пари се приема като един от показателите за влажността на въздуха. Тя се изразява в единици под налягане - паскал или милиметри живак.
Атмосферното налягане се определя от сумата на парциалните налягания на компонентите на сухия въздух (кислород, азот и т.н.) и водната пара.
Относителна влажност. Частичното налягане на водната пара и абсолютната влажност все още не може да се прецени колко близо е водната пара до насищане при тези условия. А именно, интензивността на изпарението на водата и загубата на влага от живите организми зависят от това. Ето защо се въвежда стойност, показваща колко водна пара при дадена температура е близка до наситеността, относителна влажност.
Относителна влажност на въздуха Съотношението на парциалното налягане R Водна пара, съдържаща се във въздуха при определена температура, под налягане R_селище наситена пара при същата температура, изразена като процент:

Г.Я.Мякишев, Б.Буховцев, Н.Н.Сотски, Физика на 10 клас

_{Онлайн библиотека с учебници и книги по физика, планове - обобщения на уроците по всички предмети, задачи по физика за степен 10}

Ако имате някакви корекции или предложения за този урок, пишете ни.

Ако искате да видите други корекции и желания за уроците, вижте тук - Образователен форум.

Архив / бележки от лекции от 04.04.12 - копие / ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА 10

ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА. ТОЧКА НА РАСТЕНАТА.

УСТРОЙСТВА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВЪЗДУХОВНАТА ВЛАЖА.

Атмосферата е газообразната обвивка на Земята, състояща се предимно от азот (над 75%), кислород (малко по-малко от 15%) и други газове. Около 1% от атмосферата е водна пара. Откъде идва той в атмосферата?

Голяма част от земната повърхност е заета от моретата и океаните, от чиято повърхност постоянно се изпарява вода при всякаква температура. Освобождаването на водата се случва и при дишането на живи организми.

Въздух, съдържащ водна пара се нарича мокър.

Количеството водна пара, съдържащо се във въздуха, зависи от времето, здравословното състояние на човека, провеждането на технологични процеси в производството, безопасността на експонатите в музея, безопасността на съхранението на зърното. Ето защо е много важно да се контролира степента на влажност и възможността да се промени, ако е необходимо, в стаята.

Абсолютна влажност въздух е количеството водна пара, съдържащо се в 1 m 3 въздух (плътността на водната пара).

m е масата на водната пара, V е обемът на въздуха, в който се съдържа водната пара. P е парциалното налягане на водната пара, μ е молната маса на водната пара и Т е неговата температура.

Тъй като плътността е пропорционална на налягането, абсолютната влажност може да се характеризира и с частичното налягане на водната пара.

Степента на влажност или сухота на въздуха влияе не само върху съдържанието на водна пара, но и върху температурата на въздуха. Дори ако количеството водни пари е същото, при по-ниска температура въздухът ще изглежда по-влажен. Ето защо в студена стая възниква влага.

Това се обяснява с факта, че при по - висока температура във въздуха може да има по - голямо максимално количество водна пара и максимално количество водни пари Въздухът се съдържа в случая, когато парата е наситен. Поради това, максимално количество водни пари, който може да се съдържа в 1 m 3 въздух при дадена температура плътност на наситените пари при дадена температура.

Зависимостта на плътността и парциалното налягане на наситените пари от температурата може да се намери във физическите таблици.

Предвид тази зависимост, стигнахме до извода, че по-обективната характеристика на влажността на въздуха е относителна влажност.

Относителна влажност е отношението на абсолютната влажност на въздуха към количеството пара, необходимо за насищане на 1 m 3 въздух при дадена температура.

ρ е плътността на изпаренията, ρ₀ - плътността на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Относителната влажност може да се определи и чрез парциалното налягане на парите

P е парциалното налягане на пара, P₀ - парциалното налягане на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Ако въздухът съдържа изобарично охлаждане на водна пара, то при определена температура водната пара се насища, както при намаляваща температура, максималната плътност на водната пара във въздуха при определена температура намалява, т.е. плътността на наситената пара намалява. При по-нататъшно понижаване на температурата излишната водна пара започва да кондензира.

температура, при което се натрупва дадена наситена водна пара, съдържаща се във въздуха точка на оросяване.

Това име е свързано с явлението, наблюдавано в природата - с роса. Падането на росата се обяснява по следния начин. През деня въздухът, сушата и водата в различни резервоари се затоплят. Следователно, има силно изпаряване на водата от повърхността на резервоарите и почвата. Водната пара, съдържаща се във въздуха при температури през деня, е ненаситена. През нощта и особено през сутринта температурата на въздуха и повърхността на земята намаляват, водните пари се насищат и излишъкът от водни пари се кондензира на различни повърхности.

Δp е излишната влага, която се освобождава, когато температурата падне под точката на оросяване.

Същата природа има мъгла. Мъгла - това са най-малките капчици вода, образувани от кондензацията на пара, но не на повърхността на земята, а във въздуха. Капките са толкова малки и леки, че могат да се държат във въздуха в окачено състояние. На тези капчици се появява разсейване на светлинни лъчи и въздухът става непрозрачен, т.е. видимостта е трудна.

При бързо охлаждане на въздуха, парата, насищаща се, може да заобиколи течната фаза, веднага да влезе в твърда. Това обяснява външния вид на дърветата. Някои интересни оптични явления в небето (например хало) се дължат на преминаването на слънчеви или лунни лъчи през циркови облаци, състоящи се от най-малките ледени кристали.

5. Инструменти за измерване на влажността.

Най-простите инструменти за определяне на влажността са хигрометри от различни конструкции (кондензация, филм, коса) и психрометър.

Принцип на действие кондензационен хигрометър въз основа на измерването на точката на оросяване и определянето на абсолютната влажност в помещението. Познавайки температурата в помещението и плътността на наситените пари, съответстващи на дадена температура, откриваме относителната влажност на въздуха.

ефект филм и влакномери за коса се свързва с промяна в еластичните свойства на биологичните материали. С увеличаване на влажността, тяхната еластичност намалява и филмът или косата се простират за по-голяма дължина.

psychrometer се състои от два термометъра, в един от които резервоарът с алкохол се навива с влажна кърпа. Тъй като тъканта постоянно изпарява влагата и следователно отстранява топлината, температурата, показана от този термометър, винаги ще бъде по-малка. По-малко влажният въздух в стаята, толкова повече изпарение е по-интензивно, термометърът с мокрия резервоар охлажда повече и показва по-ниска температура. Чрез разликата в температурата на сухи и влажни термометри, използвайки подходящата психометрична таблица, определете относителната влажност на въздуха в тази стая.

Относителна влажност на въздуха

Относителна влажност - съотношението на парциалното налягане на водната пара в газа (главно във въздуха) до равновесното налягане на наситените пари при дадена температура.

съдържание

Абсолютна влажност

Абсолютната влажност е количеството влага (в грамове), съдържащо се в един кубичен метър въздух.

Относителна влажност

Еквивалентна дефиниция е съотношението на масата на водните пари във въздуха до максималната възможна при дадена температура. Измерен в проценти и се определя от формулата:

където: - относителната влажност на въпросната смес (въздух); - частично налягане на водните пари в сместа; - равновесно налягане на наситена пара.

Налягането на наситени водни пари се увеличава силно с нарастващата температура (виж графиката). Следователно, когато изобарно (т.е., при постоянно налягане) на въздушно охлаждане с постоянна концентрация на пара идва точка (точка на оросяване) а, когато парата е наситен. В този случай "екстра" парата кондензира под формата на мъгла или ледени кристали. насищане и пара кондензационни процеси играят важна роля в физиката на атмосферата: процеси на образуване и образуването на атмосферни облак фронта в значителна част определя от процесите на насищане и кондензационни, топлина, отделена от кондензация на атмосферна енергия водна пара механизъм осигурява появата и развитието на тропически циклони (урагани).

Оценка на относителната влажност

Относителната влажност на сместа вода-въздух може да бъде оценена, ако температурата му е известна (T) и температурата на точката на оросяване (T_г). когато T и T_г са изразени в градуси по Целзий, тогава изразът е вярно:

където се оценява парциалното налягане на водната пара в сместа д_р :

и налягането на водните пари в сместа при определена температура д_ите :

Наситената водна пара

При липса на кондензационни центрове на по-ниски температури, образуването на свръхнаситен състояние, т.е.. Е. Относителната влажност на въздуха става 100%. Като кондензационни ядра могат да действат йони или аерозолни частици, а именно на кондензацията на свръхнаситени йони пари, образувани когато заредена частица по такъв чифт на принципа на действие облак камера и дифузионни камери: водните капчици кондензиране на получените йони образуват видим знак (следа) заредена частици.

Друг пример за кондензация на свръхнаситена водна пара са следите от инверсията на самолетите, възникващи от кондензацията на свръхнаситена водна пара върху частиците от сажди на изгорелите газове на двигателя.

Средства и методи на контрол

За определяне на влажността на използваните от въздуха инструменти, които се наричат ​​психрометри и хигрометри. Психрометърът Август се състои от два термометъра - сухи и мокри. Мокър термометър показва температура по-ниска от суха. неговият резервоар е увит в кърпа, навлажнена с вода, която, изпаряваща се, го охлажда. Интензивността на изпарението зависи от относителната влажност на въздуха. От показания сухи и влажни термометри са относителната влажност на psychrometric таблици. Наскоро е бил широко използвани интегрални сензори влажност (обикновено получава напрежение) на базата на собственост на определени полимери да променят електрически характеристики (като диелектрична константа среда) под действието на въздуха водна пара. За да се проверят инструментите за измерване на влажността, се използват специални инсталации - хигростати.

стойност

Относителната влажност на въздуха е важен екологичен показател за околната среда. При прекалено ниска или прекалено висока влажност се наблюдава бърза умора на лицето, влошаване на възприятието и памет. Храните, строителните материали и дори много електронни компоненти могат да се съхраняват в строго определени граници на относителната влажност. Много технологични процеси са възможни само при стриктен контрол на съдържанието на водна пара във въздуха на производствената зала.

Влажността в помещението може да се промени.

Овлажнители се използват за увеличаване на влажността.

Функциите на изсушаването (изсушаването) на въздуха се осъществяват в повечето климатици и под формата на отделни устройства - изсушители.

препратки

1. ↑ Perry, R.H. и Green, D.W., Perry's Chemical In- ders 'Handbook (7th Edition),

Фондация Уикимедия. 2010.

Гледайте какво е "относителна влажност на въздуха" в други речници:

Относителна влажност на въздуха - съотношението на еластичността на водната пара, т.е. парциалното налягане на водната пара, съдържаща се във въздуха, до еластичността на наситените пари при същата температура. Изразява се в проценти, измерено чрез психрометри и хигрометри. Удобен роднина...... Морски речник

Относителна влажност на въздуха - 1.7. Относителна влажност на въздуха% Източник: TSN 23 338 2002: Енергия... Речник на термините на нормативната и техническата документация

относителна влажност - Oro drėgnis statusas Стандартна станция за стандартизация и метрология Apibrėžtį žr. priede. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. относителна влажност на времето vok. относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителната влажност на въздуха,...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относителна влажност - оро drėgnis statusas T sritis Standartizacija ИЧ metrologija apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на времето vok. относителна...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje santykis (%). atitikmenys: angl. относителна влажност на времето Русия. Относителна влажност на въздуха... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

относителна влажност - ортопед (визу или масс атювил) статус T sritis fizika atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха; относителна влажност на времето vok. относителна Luftfeuchte, f; относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителна влажност на въздуха, температура на въздуха...... Fizikos terminų žodynas

относителна влажност - santykinė oro drėgmė (sočiųjų garų atžvilgiu) статус T sritis fizika atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителна влажност, f pranc. влажност относителна към въздуха,... Fizikos terminų žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis ekologija ИЧ aplinkotyra apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. роднина...... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis Енергетика apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. роднина...... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Относителна влажност на въздуха - вижте Влажност на въздуха... Селскостопански енциклопедичен речник

Влажност на въздуха

"Физика - 10 клас »

Спомнете си какво е парата и какви са нейните основни свойства.
Възможно ли е въздухът да се разглежда като газ?
Дали законите на идеалния газ са приложими към въздуха?

Водата заема около 70.8% от повърхността на земното кълбо. Живите организми съдържат 50 до 99,7% вода. Образно казано, живите организми са жива вода. В атмосферата има около 13-15 хиляди квадратни метра вода под формата на капки, кристали на сняг и водни пари. Атмосферните водни пари влияят върху атмосферните условия и климата на Земята.

Водна пара в атмосферата.

Водната пара във въздуха, въпреки огромната повърхност на океаните, моретата, езерата и реките, далеч не е винаги наситена. Движението на въздушните маси води до факта, че в някои места на нашата планета в момента изпаряването на вода преобладава над кондензацията, докато в други, напротив, кондензацията преобладава. Но във въздуха почти винаги има определено количество водна пара.

Съдържанието на водна пара във въздуха, т.е. нейното съдържание на влага, може да се характеризира с няколко количества.

Повиква се плътността на водните пари във въздуха абсолютна влажност.

Абсолютната влажност се изразява, следователно, в килограми на кубичен метър (кг / м3).

Парциалното налягане на водните пари.

Атмосферният въздух е смес от различни газове и водни пари. Всеки от газовете допринася за общото налягане, произведено от въздуха върху телата в него.

Налягането, което би създало водни пари, ако всички отсъстваха, се нарича парциалното налягане на водните пари.

Парциалното налягане на водните пари се приема като един от показателите за влажността на въздуха. Тя се изразява в единици под налягане - паскал или милиметри живак.

Тъй като въздухът е смес от газове, атмосферното налягане се определя от сумата на парциалните налягания на всички компоненти на сухия въздух (кислород, азот, въглероден диоксид и т.н.) и водната пара.

Относителна влажност.

Парциалното налягане на водната пара и абсолютната влажност все още не може да се прецени колко близо е водната пара до насищане при тези условия. А именно, интензивността на изпарението на водата и загубата на влага от живите организми зависят от това. Ето защо се въвежда стойност, показваща колко водна пара при дадена температура е близка до наситеността, относителна влажност.

Относителна влажност на въздуха съотношението на парциалното налягане р на водната пара, съдържащо се във въздуха при дадена температура до налягането р_{п. п} наситена пара при същата температура, изразена като процент:

Относителната влажност на въздуха обикновено е по-малка от 100%.

Тъй като температурата се понижава, парциалното налягане на водната пара във въздуха може да стане равно на наситеното налягане на парите. Парата започва да кондензира и пада росата.

Повиква се температурата, при която водната пара се насища точка на оросяване.

При точката на оросяване може да се определи относителната влажност на въздуха.

Psychrometer.

Влажността се измерва с помощта на специални устройства. Ще кажем за един от тях - psychrometer.

Психрометърът се състои от два термометъра (Фигура 11.4). Резервоарът на единия от тях остава сух и показва температурата на въздуха. Резервоарът на другия е обграден от лента от плат, чийто край се спуска във водата. Водата се изпарява и благодарение на това термометърът се охлажда. Колкото по-висока е относителната влажност, толкова по-малко интензивно изпарение и температурата, показана от термометъра, заобиколен от влажна кърпа, е по-близо до температурата, указана от сухия термометър.

При относителна влажност от 100%, водата изобщо няма да се изпари и показанията на двата термометъра ще бъдат едни и същи. Чрез разликата в температурата на тези термометри с помощта на специални таблици е възможно да се определи влажността на въздуха.

Стойността на влажността.

От влагата зависи интензивността на изпарението на влагата от повърхността на човешката кожа. А изпаряването на влагата е от голямо значение за поддържане на постоянна телесна температура. При космическите превозни средства относителната влажност на въздуха (40-60%) е най-благоприятна за хората.

Какво мислите, при какви условия пада росата? Защо няма роса на тревата преди дъждовен ден вечер?

Много е важно да се знае влажността в метеорологията - във връзка с прогнозата за времето. Въпреки че относителното количество водни пари в атмосферата е относително малко (около 1%), неговата роля в атмосферните явления е значителна. Кондензацията на водната пара води до образуване на облаци и последващо утаяване. В този случай се отделя голямо количество топлина. Обратно, изпаряването на водата се придружава от абсорбиране на топлина.

В тъкането, сладкарството и други отрасли за нормалния поток на процеса е необходимо известно количество влага.

Много е важно да се спазва режимът на влажност при производството на електронни вериги и устройства в нанотехнологиите.

Съхраняването на произведения на изкуството и книги изисква поддържане на влажността на необходимото ниво. С висока влажност платно по стените може да се огъне, което ще доведе до увреждане на слоя боя. Ето защо, в музеите по стените можете да видите психрометри.

Източник: "Физика - 10 клас", 2014, учебник Мияшев, Бучковцев, Соцински

Основи на термодинамиката. Термични феномени - Физика, учебник за 10 клас - Класическа физика

Архив / бележки от лекции от 04.04.12 - копие / ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА 10

ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА. ТОЧКА НА РАСТЕНАТА.

УСТРОЙСТВА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВЪЗДУХОВНАТА ВЛАЖА.

Атмосферата е газообразната обвивка на Земята, състояща се предимно от азот (над 75%), кислород (малко по-малко от 15%) и други газове. Около 1% от атмосферата е водна пара. Откъде идва той в атмосферата?

Голяма част от земната повърхност е заета от моретата и океаните, от чиято повърхност постоянно се изпарява вода при всякаква температура. Освобождаването на водата се случва и при дишането на живи организми.

Въздух, съдържащ водна пара се нарича мокър.

Количеството водна пара, съдържащо се във въздуха, зависи от времето, здравословното състояние на човека, провеждането на технологични процеси в производството, безопасността на експонатите в музея, безопасността на съхранението на зърното. Ето защо е много важно да се контролира степента на влажност и възможността да се промени, ако е необходимо, в стаята.

Абсолютна влажност въздух е количеството водна пара, съдържащо се в 1 m 3 въздух (плътността на водната пара).

m е масата на водната пара, V е обемът на въздуха, в който се съдържа водната пара. P е парциалното налягане на водната пара, μ е молната маса на водната пара и Т е неговата температура.

Тъй като плътността е пропорционална на налягането, абсолютната влажност може да се характеризира и с частичното налягане на водната пара.

Степента на влажност или сухота на въздуха влияе не само върху съдържанието на водна пара, но и върху температурата на въздуха. Дори ако количеството водни пари е същото, при по-ниска температура въздухът ще изглежда по-влажен. Ето защо в студена стая възниква влага.

Това се обяснява с факта, че при по - висока температура във въздуха може да има по - голямо максимално количество водна пара и максимално количество водни пари Въздухът се съдържа в случая, когато парата е наситен. Поради това, максимално количество водни пари, който може да се съдържа в 1 m 3 въздух при дадена температура плътност на наситените пари при дадена температура.

Зависимостта на плътността и парциалното налягане на наситените пари от температурата може да се намери във физическите таблици.

Предвид тази зависимост, стигнахме до извода, че по-обективната характеристика на влажността на въздуха е относителна влажност.

Относителна влажност е отношението на абсолютната влажност на въздуха към количеството пара, необходимо за насищане на 1 m 3 въздух при дадена температура.

ρ е плътността на изпаренията, ρ₀ - плътността на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Относителната влажност може да се определи и чрез парциалното налягане на парите

P е парциалното налягане на пара, P₀ - парциалното налягане на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Ако въздухът съдържа изобарично охлаждане на водна пара, то при определена температура водната пара се насища, както при намаляваща температура, максималната плътност на водната пара във въздуха при определена температура намалява, т.е. плътността на наситената пара намалява. При по-нататъшно понижаване на температурата излишната водна пара започва да кондензира.

температура, при което се натрупва дадена наситена водна пара, съдържаща се във въздуха точка на оросяване.

Това име е свързано с явлението, наблюдавано в природата - с роса. Падането на росата се обяснява по следния начин. През деня въздухът, сушата и водата в различни резервоари се затоплят. Следователно, има силно изпаряване на водата от повърхността на резервоарите и почвата. Водната пара, съдържаща се във въздуха при температури през деня, е ненаситена. През нощта и особено през сутринта температурата на въздуха и повърхността на земята намаляват, водните пари се насищат и излишъкът от водни пари се кондензира на различни повърхности.

Δp е излишната влага, която се освобождава, когато температурата падне под точката на оросяване.

Същата природа има мъгла. Мъгла - това са най-малките капчици вода, образувани от кондензацията на пара, но не на повърхността на земята, а във въздуха. Капките са толкова малки и леки, че могат да се държат във въздуха в окачено състояние. На тези капчици се появява разсейване на светлинни лъчи и въздухът става непрозрачен, т.е. видимостта е трудна.

При бързо охлаждане на въздуха, парата, насищаща се, може да заобиколи течната фаза, веднага да влезе в твърда. Това обяснява външния вид на дърветата. Някои интересни оптични явления в небето (например хало) се дължат на преминаването на слънчеви или лунни лъчи през циркови облаци, състоящи се от най-малките ледени кристали.

5. Инструменти за измерване на влажността.

Най-простите инструменти за определяне на влажността са хигрометри от различни конструкции (кондензация, филм, коса) и психрометър.

Принцип на действие кондензационен хигрометър въз основа на измерването на точката на оросяване и определянето на абсолютната влажност в помещението. Познавайки температурата в помещението и плътността на наситените пари, съответстващи на дадена температура, откриваме относителната влажност на въздуха.

ефект филм и влакномери за коса се свързва с промяна в еластичните свойства на биологичните материали. С увеличаване на влажността, тяхната еластичност намалява и филмът или косата се простират за по-голяма дължина.

psychrometer се състои от два термометъра, в един от които резервоарът с алкохол се навива с влажна кърпа. Тъй като тъканта постоянно изпарява влагата и следователно отстранява топлината, температурата, показана от този термометър, винаги ще бъде по-малка. По-малко влажният въздух в стаята, толкова повече изпарение е по-интензивно, термометърът с мокрия резервоар охлажда повече и показва по-ниска температура. Чрез разликата в температурата на сухи и влажни термометри, използвайки подходящата психометрична таблица, определете относителната влажност на въздуха в тази стая.

Влажност на въздуха

1. Относителна влажност

На Земята има много открити водни тела, чиято повърхност се изпарява: океаните и моретата заемат около 80% от земната повърхност. Затова във въздуха винаги има водни пари.

Тя е по-лека от въздуха, тъй като молната маса на водата (18 * 10 -3 kg mol -1) е по-малка от молната маса на азота и кислорода, от които се състои главно въздухът. Ето защо водната пара се издига. В същото време се разширява, защото в горните слоеве на атмосферата налягането е по-ниско, отколкото на повърхността на Земята. Този процес може да бъде приблизително смятан за адиабатичен, защото през времето, когато то се осъществява, топлообменът на пара с околния въздух няма време да се случи.

? 1. Обяснете защо парата е охладена.

Както ще видим по-късно, когато се охлади до определена температура, която се нарича точка на оросяване, водната пара започва да кондензира, събирайки се в малки капчици вода. Така се образуват облаци.

Те не падат, защото те се издигат във възходящите въздушни течения, точно както висящите крилати висят (Фигура 45.1). Но когато капките в облаците станат твърде големи, те започват да падат: дъжд (Фигура 45.2).

Съдържанието на водна пара във въздуха често се характеризира с натиска, който би упражнил, ако няма други газове. Тя се нарича парциално налягане на водните пари. ("Частично" на латински означава "частично").

Чувстваме се комфортно, когато налягането на водните пари при стайна температура (20 ° C) е около 1,2 kPa.

? 2. Каква част (в проценти) е посоченото налягане от наситеното налягане на парите при същата температура?
Подсказка. Използвайте таблицата на стойностите на налягането на наситените пари за различни температурни стойности. Тя е дадена в предходната част. Даваме тук по-подробна таблица.

Сега открихте относителната влажност на въздуха. Ние даваме своето определение.

Относителната влажност на въздуха φ е процентното съдържание на парциалното налягане p на водната пара, изразено като процент на налягането p_п наситена пара при същата температура:

Удобните условия за хора отговарят на относителната влажност от 50-60%. Ако относителната влажност е значително по-малка, въздухът ни изглежда сух, а ако е по-влажен. Когато относителната влажност достигне 100%, въздухът се възприема като суров. Локвичките не изсъхват, защото процесите на изпаряване на вода и кондензация на пара се компенсират взаимно.

Така че, относителната влажност на въздуха се преценява колко близо е до насищането на водната пара във въздуха.

Ако въздухът с ненаситена водна пара е компресиран изотермично, ще се увеличи както налягането на въздуха, така и налягането на ненаситените пари. Но налягането на водните пари ще се увеличи само докато се насити!

При по-нататъшно намаляване на обема, налягането на въздуха ще продължи да се увеличава и налягането на водните пари ще бъде постоянно - то ще остане равно на наситеното налягане на парите при дадена температура. Излишъкът от пара се кондензира, т.е. се превръща във вода.

? 3. В съда под буталото има въздух, чиято относителна влажност е 50%. Първоначалният обем под буталото е 6 литра, температурата на въздуха е 20 ºС. Въздухът започва да се компресира изотермично. Да приемем, че обемът на водата, образуван от пара може да бъде пренебрегнат в сравнение с обема на въздуха и парата.
а) Каква е относителната влажност на въздуха, когато обемът под буталото става 4 литра?
(b) На какъв обем под буталото ще се насити пара?
в) Каква е първоначалната маса на парите?
г) Колко пъти ще намалее парата, когато обемът под буталото се равнява на 1 литър?
д) Колко вода ще се кондензира?

2. Как зависи относителната влажност от температурата?

Нека разгледаме как числителят и знаменателят във формула (1), който определя относителната влажност на въздуха, се променят с нарастващата температура.
В числителя е налягането на ненаситени водни пари. То е директно пропорционално на абсолютната температура (припомнете, че водната пара е добре описана от уравнението на състоянието на идеален газ).

? 4. Колко се увеличава налягането на ненаситената пара с увеличаване на температурата от 0 ° С до 40 ° С?

Сега нека видим как се променя наситеното налягане на парите в знаменателя едновременно.

? 5. Колко пъти се увеличава налягането на наситената пара с увеличаване на температурата от 0 ° С до 40 ° С?

Резултатите от изпълнението на тези задачи показват, че при по-високи температури пара повишаване на налягането по-бързо от налягането на парата ненаситен, следователно, определен от формула (1), относителната влажност намалява бързо с повишаване на температурата. Съответно, когато температурата се понижи, относителната влажност се увеличава. По-долу ще разгледаме това по-подробно.

Когато се изпълни следващата задача, идеалното газово уравнение и таблицата по-горе ще ви помогнат.

? 6. При 20 ° C относителната влажност на въздуха е 100%. Температурата на въздуха се повиши до 40 ° С, а масата на водната пара остана непроменена.
а) Какъв е първоначалният натиск на водната пара?
б) Какъв е окончателният натиск на водните пари?
в) Каква е налягането на наситените пари при 40 ° C?
г) Каква е относителната влажност на въздуха в крайното състояние?
д) Как ще се възприеме този въздух от човека: колко сухо или колко влажно?

? 7. На влажен есенен ден температурата на улицата е 0 ° С. Стайната температура е 20 ° С, относителната влажност е 50%.
а) Къде е парциалното налягане на водната пара: в стая или на улицата?
(b) Как ще се изпари водната пара, ако отворите прозореца, в стаята или от стаята?
в) Каква би била относителната влажност в помещението, ако парциалното налягане на водната пара в помещението стана равно на парциалното налягане на водните пари отвън?

? 8. Мокрите предмети обикновено са по-тежки от сухи: По този начин напоена рокля е по-тежка от суха, а суровото дърво е по-тежко от сухото. Това се обяснява с факта, че теглото на съдържащата се в него влага се прибавя към теглото на тялото. И с въздуха ситуацията е противоположна: влажният въздух е по-лек от сухия! Как мога да обясня това?

3. Точката на оросяване

Тъй като температурата намалява, относителната влажност на въздуха се увеличава (въпреки че масата на водната пара във въздуха не се променя по същото време).
Когато относителната влажност на въздуха достигне 100%, водната пара се насища.. (. При определени условия е възможно да се получи преситен пара употребата му в облак камера за откриване на следи (парчета) на елементарните ускорители на частици) При по-нататъшно понижаване на температурата на парата започва кондензация: образуването на конденз. Следователно температурата, при която тази водна пара става наситена, се нарича точката на оросяване на тази пара.

? 9. Обяснете защо росата (Фигура 45.3) обикновено изпада в пред-сутрешните часове.

Да разгледаме пример за намиране на точка на оросяване на въздух с определена температура с определена влажност. За тази цел се нуждаем от следната таблица.

? 10. Един мъж с очила влезе в магазина от улицата и намери очилата си замръзнала. Ние ще приемем, че температурата на очилата и слоят въздух, който ги прилепва, е равен на температурата на въздуха на улицата. Температурата на въздуха в склада е 20 ° C, относителната влажност е 60%.
а) Водната пара във въздушния слой, съседен на очилата, е наситена?
б) Какво е парциалното налягане на водните пари в магазина?
в) При каква температура налягането на водните пари е равно на наситеното налягане на парите?
г) Каква е температурата на въздуха на улицата?

? 11. В прозрачния цилиндър под буталото има въздух с относителна влажност 21%. Началната температура на въздуха е 60 ° С.
а) На каква температура е необходимо да се охлажда въздухът с постоянен обем, така че росата да падне в цилиндъра?
б) Колко пъти трябва да се намали обемът на въздуха при постоянна температура, така че росата да падне в цилиндъра?
в) Въздухът първо се компресира изотермично и след това се охлажда при постоянен обем. Скоростта на сгъстяване започва, когато температурата на въздуха падне до 20 ° С. Колко пъти по-малко въздушен обем в сравнение с първоначалния?

? 12. Защо топлината е по-трудна за понасяне при висока влажност?

4. Измерване на влажността

Влажността се измерва често с психрометър (Фигура 45.4). (От гръцката "психроза" - студено, това се дължи на факта, че индикацията за влажен термометър е по-ниска от тази на суха.) Състои се от сухи и влажни термометри.

Индикацията на мокър термометър е по-ниска от тази на суха, тъй като по време на изпарението течността се охлажда. Колкото по-ниска е относителната влажност на въздуха, толкова по-интензивно е изпарението.

? 13. Кой термометър на фигура 45.4 е разположен вляво?

Така че, според указанията на термометрите, можете да определите относителната влажност на въздуха. За да направите това, използвайте психометрична маса, която често се поставя на самия психрометър.

За да се определи относителната влажност на въздуха, е необходимо:
- отчитане на термометъра (в този случай 33 ° С и 23 ° С);
- да се намери в таблицата линия, съответстваща на отчитанията на сухия термометър и колона, съответстваща на разликата в показанията на термометъра (фигура 45.5);
- На пресечната точка на реда и колоната прочетете стойността на относителната влажност на въздуха.

? 14. Използвайки психометричната таблица (Фигура 45.5), определете при кои показания на термометъра относителната влажност на въздуха е 50%.

Допълнителни въпроси и задачи

15. В оранжерия с обем 100 m3 е необходимо да се поддържа относителна влажност най-малко 60%. Рано сутринта, при температура 15 ° C, в оранжерията падна роса. Температурата през деня се повиши до 30 ° С в оранжерията.
а) Какво е парциалното налягане на водните пари в оранжерията при 15 ° C?
б) Каква е масата на водната пара в оранжерията при тази температура?
в) Какъв е минималното допустимо парциално налягане на водните пари в оранжерията при 30 ° C?
г) Каква е масата на водната пара в оранжерията?
д) Каква маса вода трябва да се изпари в оранжерията, за да се поддържа необходимата относителна влажност в нея?

16. На психрометъра и двата термометъра показват същата температура. Каква е относителната влажност на въздуха? Обяснете вашия отговор.