Μοριακή φυσική. Υγρασία αέρα.

Υγρασία αέρα Είναι το περιεχόμενο υδρατμών στον αέρα.

Γύρω μας η ατμόσφαιρα λόγω της συνεχούς εξάτμισης του νερού από τους ωκεανούς, θάλασσες, δεξαμενές, υγρό χώμα και τα φυτά περιέχει πάντα υδρατμούς. Όσο περισσότεροι υδρατμοί είναι σε έναν ορισμένο όγκο αέρα, τόσο πιο κοντά είναι ο ατμός στην κατάσταση κορεσμού. Από την άλλη πλευρά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του υδρατμού που απαιτείται για τον κορεσμό του.

Ανάλογα με την ποσότητα υδρατμού που υπάρχει σε δεδομένη θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα, ο αέρας ποικίλλει σε διαφορετικούς βαθμούς υγρασίας.

Ποσοτική αξιολόγηση της υγρασίας.

Προκειμένου να ποσοτικοποιηθεί η υγρασία του αέρα, χρησιμοποιήστε, ιδιαίτερα, τις έννοιες απόλυτη και σχετική υγρασία.

Απόλυτη υγρασία - ο αριθμός των γραμμαρίων του υδρατμού που περιέχεται σε 1 m3 αέρα σε δεδομένες συνθήκες, δηλαδή, την πυκνότητα των υδρατμών.. ρ, εκφρασμένη σε g / m 3.

Σχετική υγρασία αέρα φ Είναι ο λόγος απόλυτης υγρασίας αέρα ρ στην πυκνότητα ρ0 κορεσμένο ατμό στην ίδια θερμοκρασία. Η σχετική υγρασία εκφράζεται ως ποσοστό:

Η συγκέντρωση ατμού σχετίζεται με την πίεση (σ0 = nkT), οπότε η σχετική υγρασία μπορεί να οριστεί ως το ποσοστό μερική πίεση σ ατμού στον αέρα για να πιέσει σ0 κορεσμένο ατμό στην ίδια θερμοκρασία:

Με μερική πίεση να κατανοήσουν την πίεση του υδρατμού που θα παράγει αν απουσίαζαν όλα τα άλλα αέρια στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Εάν ο υγρός αέρας ψύχεται, τότε σε κάποια θερμοκρασία ο ατμός σε αυτό μπορεί να φτάσει στον κορεσμό. Με περαιτέρω ψύξη, οι υδρατμοί θα συμπυκνώνονται με τη μορφή δροσιάς.

Ποια είναι η υγρασία; Από τι εξαρτάται;

Προηγουμένως, όλοι ζούσαμε στον ποταμό Amur. Νομίζω ότι δεν είναι απαραίτητο να υπενθυμίσουμε ότι το χειμώνα η θερμοκρασία διατηρείται συνήθως γύρω στους -30 και ακόμα και -45 βαθμούς Κελσίου. Ταυτόχρονα, είναι σχετικά εύκολο να μεταφερθεί. Ή ίσως ήμασταν απλώς συνηθισμένοι σε αυτό. Και ενώ σπούδαζα στο ινστιτούτο, κάποτε περνούσα χειμερινές διακοπές για να επισκεφτώ έναν συμμαθητή από το Ντόνετσκ. Και το πρώτο πράγμα που με χτύπησε ήταν το τρελό κρύο. Αλλά η θερμοκρασία ήταν μόνο περίπου -18 βαθμούς Κελσίου. Για την αμηχανία μου, μου απάντησαν ότι "η υγρασία είναι υψηλή".

Υγρασία - τι είναι;

Όχι, θυμήθηκα ότι δίδαξα κάτι στο σχολείο. Αλλά έπρεπε να μάθω τα πάντα ξανά.) Αποδείχθηκε ότι η υγρασία του αέρα ονομάζεται το ποσοστό του νερού που μοιάζει με ατμό σε αυτό. Αυτός είναι ένας πολύ σημαντικός δείκτης δείκτη, διότι αν είναι ανεπαρκής, είναι πολύ δυσάρεστες συνέπειες για το ανθρώπινο σώμα, συμπεριλαμβανομένης της λιποθυμίας και της πνιγμού. Το επίπεδο υγρασίας είναι πολύ διαφορετικό από περιοχή σε περιοχή. Το πιο άνετο για ένα άτομο θεωρείται ότι είναι ένα επίπεδο που δεν υπερβαίνει το 45% το χειμώνα και το 60% το καλοκαίρι.

Πώς η υγρασία επηρεάζει την αίσθηση της θερμοκρασίας

Οι δείκτες χειμώνα άνετης υγρασίας είναι πάντα χαμηλότεροι. Επειδή έχει αισθητή επίδραση στην αντίληψη της θερμοκρασίας. Έτσι, όσο πιο υγρασία, τόσο πιο κρύο θα φαίνεται. Ο λόγος έγκειται στο γεγονός ότι το νερό αυξάνει έναν τέτοιο δείκτη όπως η θερμική χωρητικότητα του αέρα. Δηλαδή, η ικανότητα της γύρω ατμόσφαιρας να απορροφά θερμότητα. Έτσι αποδεικνύεται ότι ο περισσότερο υγρός αέρας χρειάζεται περισσότερη θερμότητα και το άτομο ως αποτέλεσμα είναι πιο κρύο.

Πώς να υπολογίσετε μόνοι σας την υγρασία

Και τώρα το πιο ενδιαφέρον. Ας προσπαθήσουμε να μάθετε την υγρασία στο σπίτι ή στο διαμέρισμά σας:

  • πάρτε ένα συνηθισμένο θερμόμετρο δωμάτιο με κάθετη κλίμακα.
  • μετρήστε τη θερμοκρασία (για παράδειγμα, 22 ° C).
  • απορροφήστε την πετσέτα και τυλίξτε την με την άκρη του πυθμένα του θερμομέτρου.
  • μετά από 20-15 λεπτά, σημειώστε τη νέα ένδειξη (26 ° C).
  • αφαιρέστε τη διαφορά θερμοκρασίας (4 ° C).
  • και τώρα χρησιμοποιήστε τα δεδομένα στον παρακάτω πίνακα (22 κάθετα και 4 οριζόντια δίνουν 68% υγρασία, η οποία είναι υψηλότερη από την κανονική).

Με αυτό τον απλό τρόπο μπορείτε να μάθετε εάν η υγρασία στο δωμάτιο είναι άνετη.

Πολλοί παραπονούνται ότι ο χειμώνας στο διαμέρισμα είναι πολύ κρύο, αλλά εγώ, ευτυχώς, αντίθετα, η μπαταρία δεν μπορεί να αγγίξει. Αλλά λόγω αυτού, ο αέρας γίνεται πολύ ξηρός. Μας βοηθάει καλά ένας υγραντήρας αέρα. Αλλά στη φύση, η υγρασία του αέρα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες.

Τι είναι η υγρασία του αέρα;

Αξιολογώντας το κλίμα οποιασδήποτε περιοχής, κοιτάξτε όχι μόνο τη θερμοκρασία, αλλά και την υγρασία. Εξαρτάται από αυτό, πόσο υψηλό θα είναι το επίπεδο σύννεφων σε αυτή την περιοχή και πόσες βροχοπτώσεις θα πέσουν.

Πού εμφανίζεται η υγρασία στον αέρα; Τα περισσότερα από αυτά εισέρχονται στις μάζες του αέρα χάρη στις θάλασσες και τους ωκεανούς. Όταν το νερό από την επιφάνεια τους εξατμιστεί, ο υδρατμός εξαπλώνεται σε διαφορετικά σημεία. Λοιπόν, ως αποτέλεσμα, παρατηρούμε στη συνέχεια τις βροχοπτώσεις. Το χειμώνα, ο ατμός μετατρέπεται σε χιόνι, και η πτώση ή η άνοιξη πέφτει με τη μορφή βροχής.

Η υγρασία του αέρα μπορεί να είναι δύο τύπων: απόλυτη και σχετική. Η πρώτη επιλογή είναι η ποσότητα του υδρατμού που είναι σε μια μονάδα αέρα. Συνήθως, ο αριθμός αυτός υπολογίζεται σε γραμμάρια ανά 1 m3 αέρα. Ο δεύτερος τύπος είναι η σχετική υγρασία του αέρα. Είναι ο λόγος της πραγματικής ποσότητας υδρατμών με την πιθανή μέγιστη στάθμη στον αέρα.

Εξάρτηση του επιπέδου υγρασίας από φυσικούς παράγοντες

Σε διαφορετικές πόλεις ή περιοχές, το επίπεδο υγρασίας στον αέρα μπορεί να διαφέρει σημαντικά. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν αυτό:

  • κλιματικές συνθήκες ·
  • καιρός;
  • ατμοσφαιρική πίεση.
  • ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Ο πιο υγρός αέρας παρατηρείται στην περιοχή των τροπικών και παράκτιων περιοχών. Κατά τη διάρκεια μιας μεγάλη ποσότητα βροχής και επίσης σε μειωμένη ατμοσφαιρική πίεση, η σχετική υγρασία αυξάνεται σημαντικά. Ο δείκτης του εκφράζεται επίσης σε ποσοστιαίες μονάδες. Σε αυτή την περίοδο, μπορεί να φτάσει ακόμα και το 95%.

Επιπλέον, ο δείκτης υγρασίας σχετίζεται στενά με τον ανθρώπινο παράγοντα. Λόγω της υψηλής ατμοσφαιρικής ρύπανσης και μεγάλης ποσότητας μονοξειδίου του άνθρακα στις μεγάλες πόλεις, υπάρχει συνήθως πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία στον αέρα.

Υγρασία αέρα

Σχετική υγρασία - ο λόγος της μερικής πίεσης υδρατμών στο αέριο (κυρίως στον αέρα) προς την πίεση ισορροπίας κορεσμένων ατμών σε δεδομένη θερμοκρασία.

Περιεχόμενα

Απόλυτη υγρασία

Η απόλυτη υγρασία είναι η ποσότητα υγρασίας (σε γραμμάρια) που περιέχεται σε ένα κυβικό μέτρο αέρα.

Σχετική υγρασία

Ο ισοδύναμος ορισμός είναι ο λόγος του κλάσματος μάζας του υδρατμού στον αέρα προς το μέγιστο δυνατό σε δεδομένη θερμοκρασία. Μετρούμενο σε ποσοστό και καθορίζεται από τον τύπο:

όπου: - η σχετική υγρασία του εν λόγω μείγματος (αέρας), - μερική πίεση των υδρατμών στο μείγμα, - πίεση ισορροπίας κορεσμένου ατμού.

Η πίεση κορεσμένων υδρατμών αυξάνεται έντονα με την αύξηση της θερμοκρασίας (βλ. Γράφημα). Ως εκ τούτου, όταν ισοβαρικών (δηλ, σε σταθερή πίεση) αέρα ψύξεως με σταθερή συγκέντρωση των ατμών έρχεται ένα σημείο (σημείο δρόσου), όταν ατμός είναι κορεσμένη. Σε αυτή την περίπτωση, ο "επιπλέον" ατμός συμπυκνώνεται με τη μορφή ομίχλης ή κρυστάλλων πάγου. διεργασίες κορεσμό και συμπύκνωσης ατμού διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη φυσική της ατμόσφαιρας: διεργασίες σχηματισμού και ο σχηματισμός της ατμοσφαιρικής μέτωπα σύννεφο στο σημαντικό τμήμα καθορίζεται από τις διεργασίες κορεσμού και συμπύκνωση, τη θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη συμπύκνωση της ατμοσφαιρικής ενέργειας υδρατμών μηχανισμός παρέχει την εμφάνιση και την ανάπτυξη των τροπικών κυκλώνων (τυφώνες).

Αξιολόγηση της σχετικής υγρασίας

Η σχετική υγρασία του μίγματος ύδατος-αέρα μπορεί να εκτιμηθεί εάν η θερμοκρασία του είναι γνωστή (Τ) και τη θερμοκρασία σημείου δρόσου (Τδ). Πότε Τ και Τδ εκφράζονται σε βαθμούς Κελσίου, τότε η έκφραση είναι αληθής:


όπου υπολογίζεται η μερική πίεση των υδρατμών στο μείγμα εσ :


και την πίεση υγρού ατμού του νερού στο μείγμα σε εκτιμώμενη θερμοκρασία εs :

Ο κορεσμένος υδρατμός

Ελλείψει κέντρων συμπύκνωσης, μπορεί να σχηματιστεί μια υπερκορεσμένη κατάσταση όταν μειωθεί η θερμοκρασία, δηλαδή η σχετική υγρασία υπερβαίνει το 100%. Όπως πυρήνες συμπύκνωσης μπορεί να ενεργεί ιόντα ή σωματίδια αεροζόλ, ήτοι με συμπύκνωση υπερκορεσμένων ιόντων ατμών που σχηματίζονται όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο μέσα σε ένα τέτοιο ζεύγος της αρχής του θαλάμου και διάχυσης θαλάμους σύννεφο δράση: τα σταγονίδια νερού συμπύκνωσης επί των προκυπτόντων ιόντα σχηματίζουν ένα ορατό σημάδι (κομματιού) φορτισμένη σωματίδια.

Ένα άλλο παράδειγμα συμπύκνωσης υπέρυθρων υδρατμών είναι τα ίχνη αναστροφής των αεροπλάνων που προκύπτουν από τη συμπύκνωση υπερκορεσμένων υδρατμών στα σωματίδια αιθάλης των καυσαερίων του κινητήρα.

Μέσα και μέθοδοι ελέγχου

Για τον προσδιορισμό της υγρασίας των χρησιμοποιούμενων από τον αέρα οργάνων, τα οποία ονομάζονται ψυχομετρικά και υγρόμετρα. Το ψυχρόμετρο Augustus αποτελείται από δύο θερμόμετρα - ξηρά και υγρά. Ένα υγρό θερμόμετρο δείχνει μια θερμοκρασία χαμηλότερη από μια ξηρή. η δεξαμενή του είναι τυλιγμένη σε ένα ύφασμα υγραμένο με νερό, το οποίο, με την εξάτμιση, το ψύχει. Η ένταση της εξάτμισης εξαρτάται από τη σχετική υγρασία του αέρα. Σύμφωνα με τη μαρτυρία των ξηρών και υγρών θερμόμετρων, η σχετική υγρασία του αέρα καθορίζεται από τους ψυχομετρικούς πίνακες. Πρόσφατα έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως αισθητήρες αναπόσπαστο υγρασίας (τυπικά απόδοση τάσης) με βάση την ιδιότητα ορισμένων πολυμερών να αλλάξουν ηλεκτρικά χαρακτηριστικά τους (όπως διηλεκτρική σταθερά μέτρια) υπό τη δράση του ατμού αερομεταφερόμενων νερού. Για την επαλήθευση των οργάνων μέτρησης της υγρασίας, χρησιμοποιούνται ειδικές εγκαταστάσεις - υγροστάτες.

Σημασία

Η σχετική υγρασία του αέρα αποτελεί σημαντικό περιβαλλοντικό δείκτη του περιβάλλοντος. Σε υπερβολικά χαμηλή ή πολύ υψηλή υγρασία, παρατηρείται ταχεία κόπωση του ατόμου, υποβάθμιση της αντίληψης και της μνήμης. Τα τρόφιμα, τα οικοδομικά υλικά και ακόμη και πολλά ηλεκτρονικά εξαρτήματα μπορούν να αποθηκευτούν σε ένα αυστηρά καθορισμένο εύρος σχετικής υγρασίας. Πολλές τεχνολογικές διαδικασίες είναι δυνατές μόνο με αυστηρό έλεγχο της περιεκτικότητας σε υδρατμούς στον αέρα του χώρου παραγωγής.

Η υγρασία στο δωμάτιο μπορεί να αλλάξει.

Οι υγραντήρες χρησιμοποιούνται για την αύξηση της υγρασίας.

Οι λειτουργίες αφυγραντικής (αφύγρανσης) αέρα πραγματοποιούνται στα περισσότερα κλιματιστικά και με τη μορφή ξεχωριστών συσκευών - αφυγραντικών.

Αναφορές

  1. ↑ Perry, R.H. και Green, D.W., Perry's Chemical Engineers 'Handbook (7th Edition),

Ίδρυμα Wikimedia. 2010.

Παρακολουθήστε τι είναι "Υγρασία του αέρα" σε άλλα λεξικά:

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ - έχει μεγάλη επίδραση στο ανθρώπινο σώμα. Η υγρασία του δωματίου είναι επιβλαβής για την υγεία, προκαλώντας ζημιά στα πράγματα και στα προϊόντα. Σε ένα υπερβολικά ξηρό δωμάτιο, ένα άτομο επίσης αισθάνεται άσχημα: οι βλεννογόνες του με αναπνευστικά σκουπίδια στεγνώνουν,...... Μια σύντομη εγκυκλοπαίδεια των νοικοκυριών

Υγρασία αέρα - την ποσότητα υδρατμών στον αέρα, η οποία έχει θετική ή αρνητική επίδραση στο περιβάλλον. Η ειδική υγρασία του αέρα εκφράζεται με τη σχέση της μάζας του υδρατμού ανά μονάδα όγκου αέρα με τη συνολική μάζα αέρα (g / kg). απόλυτη υγρασία...... Περιβαλλοντικό λεξικό

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ - την περιεκτικότητα των υδρατμών στον αέρα, ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του καιρού και του κλίματος. Ποσοτικά, η υγρασία του αέρα μπορεί να προσδιοριστεί από την ελαστικότητα του υδρατμού, την απόλυτη υγρασία, τη σχετική υγρασία, το έλλειμμα υγρασίας,...... Large Encyclopedic Dictionary

Υγρασία αέρα - την περιεκτικότητα των υδρατμών στον αέρα. V. c. ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του καιρού και του κλίματος. Χαρακτηρίζεται από έναν αριθμό ποσοτήτων: απόλυτο V. v. η αναλογία της μάζας του υδρατμού προς τον όγκο αέρα (g / m2) · ελαστικότητα, ή μερική πίεση...... Εγκυκλοπαίδεια της τεχνολογίας

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ Η υγρασία είναι η περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα. Για να χαρακτηριστούν VV χρησιμοποιούν τις ακόλουθες τιμές: VV Απόλυτη πίεση υδρατμών (σε mmHg) σε αριθμητικούς όρους, συμπίπτει σχεδόν αδιάφορα με την ποσότητα ατμών σε γραμμάρια...... Marine λεξικό

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ - την περιεκτικότητα των υδρατμών στο (βλέπε) · ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του καιρού, του κλίματος, των διαφόρων αποθηκών και των μουσείων, έχει μεγάλη σημασία σε ορισμένες τεχνολογικές διαδικασίες. Διακρίνουμε: απόλυτο V. in. η αναλογία της μάζας του υδρατμού,...... Μεγάλη Πολυτεχνική Εγκυκλοπαίδεια

Υγρασία αέρα - Φυσικά μεταβαλλόμενες τιμές της σχετικής και απόλυτης υγρασίας του αέρα σε συνδυασμό με τη θερμοκρασία που αλλάζει ταυτόχρονα. Πηγή: GOST 15150 69 EdwART. Λεξικό όρων και ορισμών για τα μέσα ασφάλειας και πυροπροστασίας, 2010... Λεξικό καταστάσεων έκτακτης ανάγκης

υγρασία αέρα - Φυσικά μεταβαλλόμενες τιμές της σχετικής και απόλυτης υγρασίας του αέρα σε συνδυασμό με τη θερμοκρασία που αλλάζει ταυτόχρονα. [GOST 15150 69] Θέματα εξωτερικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία αποθήκευσης και των συνθηκών μεταφοράς...... Οδηγός τεχνικού μεταφραστή

Υγρασία αέρα - φυσικά μεταβαλλόμενες τιμές της σχετικής και απόλυτης υγρασίας του αέρα σε συνδυασμό με τη θερμοκρασία που ποικίλλει μαζί του. [GOST 15150 69] Ορολογία: Γενικοί όροι Θεματικά τμήματα της εγκυκλοπαίδειας: Λειαντικά, Λειαντικά,...... Εγκυκλοπαίδεια όρων, ορισμών και επεξηγήσεων δομικών υλικών

Υγρασία αέρα - την περιεκτικότητα σε ατμό του υδρατμού (υγρασία)... Η Ρωσική Εγκυκλοπαίδεια Προστασίας Εργασίας

υγρασία αέρα - Η περιεκτικότητα των υδρατμών στον αέρα... Λεξικό της Γεωγραφίας

Υγρασία

Υγρασία - δείκτης της περιεκτικότητας σε νερό σε φορείς ή μέσα. Για τη μέτρηση της υγρασίας, χρησιμοποιούνται διαφορετικές μονάδες, συχνά εκτός συστήματος.

Περιεχόμενα

Η υγρασία εξαρτάται από τη φύση της ουσίας και από τα στερεά, επιπλέον, από το βαθμό θραύσης ή πορώδους. Η περιεκτικότητα σε χημικά δεσμευμένο, επονομαζόμενο συστατικό νερό, για παράδειγμα υδροξείδια, που απελευθερώνεται μόνο κατά τη διάρκεια της χημικής αποσύνθεσης, καθώς και νερό κρυσταλλικού ένυδρου δεν περιλαμβάνεται στην έννοια της υγρασίας.

  • Η υγρασία χαρακτηρίζεται συνήθως από την ποσότητα νερού στην ουσία, εκφραζόμενη ως ποσοστό (%) της αρχικής μάζας της υγρής ουσίας (μαζική υγρασία) ή τον όγκο του (ογκομετρική υγρασία).
  • Η υγρασία μπορεί επίσης να χαρακτηρίζεται από περιεκτικότητα σε υγρασία ή απόλυτη υγρασία - την ποσότητα νερού ανά μονάδα μάζας του ξηρού μέρους του υλικού. Αυτός ο ορισμός της υγρασίας χρησιμοποιείται ευρέως για την αξιολόγηση της ποιότητας του ξύλου. Αυτή η τιμή δεν μπορεί πάντα να μετρηθεί με ακρίβεια, αφού σε ορισμένες περιπτώσεις είναι αδύνατο να αφαιρεθεί όλο το μη συμπυκνωμένο νερό και να ζυγιστεί το αντικείμενο πριν και μετά από αυτή τη λειτουργία.
  • Η σχετική υγρασία χαρακτηρίζει την περιεκτικότητα σε υγρασία σε σύγκριση με τη μέγιστη ποσότητα υγρασίας που μπορεί να περιέχεται στην ουσία στην κατάσταση της θερμοδυναμικής ισορροπίας. Συνήθως η σχετική υγρασία μετριέται ως ποσοστό του μέγιστου.

Ο προσδιορισμός του βαθμού υγρασίας πολλών προϊόντων, υλικών κλπ. Έχει μεγάλη σημασία. Μόνο σε μια ορισμένη υγρασία πολλά σώματα (δημητριακά, τσιμέντα κ.λπ.) είναι κατάλληλα για τον σκοπό για τον οποίο προορίζονται. Η ζωτική δραστηριότητα των ζώων και των φυτικών οργανισμών είναι δυνατή μόνο σε ορισμένες περιοχές υγρασίας και σχετικής υγρασίας. Η υγρασία μπορεί να εισάγει ένα σημαντικό σφάλμα στη μάζα του αντικειμένου. Ένα κιλό ζάχαρης ή κόκκων με περιεκτικότητα σε υγρασία 5% και 10% θα περιέχει διαφορετική ποσότητα ξηρής ζάχαρης ή κόκκων.

Η μέτρηση της υγρασίας προσδιορίζεται με την ξήρανση της υγρασίας και την τιτλοδότηση της υγρασίας σύμφωνα με τον Karl Fischer. Αυτές οι μέθοδοι είναι πρωταρχικές. Εκτός από αυτά έχουν αναπτυχθεί και πολλά άλλα, τα οποία βαθμονομούνται από τα αποτελέσματα των μετρήσεων υγρασίας με πρωτογενείς μεθόδους και με πρότυπα δείγματα υγρασίας.

Η υγρασία είναι η τιμή που χαρακτηρίζει το περιεχόμενο υδρατμών στην ατμόσφαιρα της Γης - ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του καιρού και του κλίματος.

Η υγρασία του αέρα στην επίγεια ατμόσφαιρα ποικίλλει ευρέως. Έτσι, κοντά στην επιφάνεια της γης, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα είναι κατά μέσο όρο από 0,2% σε όγκο σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη έως 2,5% στις τροπικές περιοχές. Η τάση ατμών στα πολικά γεωγραφικά πλάτη είναι μικρότερη από 1 mbar το χειμώνα (μερικές φορές μόνο εκατοστά mbar) και το καλοκαίρι είναι κάτω από 5 mbar. Στις τροπικές περιοχές, αυξάνεται στα 30 mbar, και μερικές φορές περισσότερο. Στις υποτροπικές ερήμους, η τάση ατμών μειώνεται στα 5-10 mbar.

Απόλυτη υγρασία αέρα (f) Είναι η ποσότητα του υδρατμού που περιέχεται στην πραγματικότητα σε 1 m3 αέρα. Ορίζεται ως λόγος της μάζας του υδρατμού που περιέχεται στον αέρα στον όγκο του υγρού αέρα.

Η συνήθως χρησιμοποιούμενη μονάδα απόλυτης υγρασίας είναι γραμμάριο ανά κυβικό μέτρο, g / m³

Σχετική υγρασία αέρα (φ) Είναι η αναλογία της τρέχουσας απόλυτης υγρασίας της έως τη μέγιστη απόλυτη υγρασία σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Ορίζεται επίσης ως ο λόγος της μερικής πίεσης του υδρατμού στο αέριο προς την πίεση ισορροπίας των κορεσμένων ατμών.

Η σχετική υγρασία εκφράζεται συνήθως ως ποσοστό.

Η σχετική υγρασία είναι πολύ υψηλή στην ισημερινή ζώνη (ετήσιος μέσος όρος έως 85% και περισσότερο), καθώς και σε πολικά γεωγραφικά πλάτη και το χειμώνα στις ηπείρους των μεσαίων γεωγραφικών πλαγιών. Το καλοκαίρι, οι περιοχές των μουσώνων χαρακτηρίζονται από υψηλή σχετική υγρασία. Χαμηλές τιμές σχετικής υγρασίας παρατηρούνται σε υποτροπικές και τροπικές ερήμους και το χειμώνα στις περιοχές των μουσώνων (έως και 50% και χαμηλότερες).

Με ένα ύψος, η υγρασία μειώνεται ραγδαία. Σε υψόμετρο 1,5-2 χλμ., Η τάση ατμών είναι κατά μέσο όρο το μισό της επιφάνειας της γης. Η τροπόσφαιρα αντιπροσωπεύει το 99% των υδρατμών της ατμόσφαιρας. Κατά μέσο όρο, κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας της γης στον αέρα περιέχει 28,5 kg υδρατμών.

Για την ένδειξη της περιεκτικότητας σε υγρασία του αέρα χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες ποσότητες:

την απόλυτη υγρασία του αέρα, τη μάζα του υδρατμού που περιέχεται σε μια μονάδα όγκου αέρα, δηλαδή την πυκνότητα του υδρατμού που περιέχεται στον αέρα, [g / m³]. στην ατμόσφαιρα κυμαίνεται από 0.1-1.0 g / m³ (χειμώνας ανωτέρω ηπείρους) έως 30 g / m ή περισσότερο (στην ισημερινή ζώνη)? μέγιστη υγρασία αέρα (όριο κορεσμού) [ η πηγή δεν έχει καθοριστεί 352 ημέρες ] Ποσότητα των υδρατμών που μπορεί να περιέχονται στον αέρα σε μια ορισμένη θερμοκρασία στην θερμοδυναμική ισορροπία (η μέγιστη τιμή της υγρασίας σε μία δεδομένη θερμοκρασία) [g / m]. Όταν η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται, η μέγιστη υγρασία αυξάνεται. τάση ατμών, η τάση ατμών, η μερική πίεση που ασκείται από τον ατμό νερού που περιέχεται στο (τάση ατμών του νερού ως μέρος της ατμοσφαιρικής πίεσης) του αέρα. Η μονάδα μέτρησης είναι Pa. διαφορά υγρασίας ανεπάρκεια μεταξύ της μέγιστης και της πίεσης πραγματική υδρατμών [Pa] (κάτω από αυτές τις συνθήκες: θερμοκρασία αέρα και πίεση) [1], δηλαδή, μεταξύ της πίεσης κορεσμού και την πραγματική πίεση ατμών [2]? σχετική υγρασία η αναλογία πίεσης ατμών με την πίεση κορεσμένων ατμών, δηλαδή, η απόλυτη υγρασία στο μέγιστο [% RH]? θερμοκρασία αερίου σημείου δρόσου κατά την οποία το αέριο είναι κορεσμένο με υδρατμούς ° C Η σχετική υγρασία του αερίου είναι 100%. Με την περαιτέρω εισροή υδρατμών ή με ψύξη αέρα (αέριο), εμφανίζεται συμπύκνωση. Έτσι, αν και δεν δροσοσταλίδες στους -10 ή -50 ° C, σταγόνες, παγετό, πάχνη παγετός, ο πάγος ή το χιόνι, το σημείο δρόσου του -10 ή -50 ° υφίσταται C και αντιστοιχεί στο 2361, και 0,063 g νερού ανά 1 m αέρα ή άλλων το αέριο υπό πίεση είναι μία ατμόσφαιρα. ειδικό βάρος υγρασία σε γραμμάρια υδρατμών ανά χιλιόγραμμο υγρανθέντος αέρα [g / kg], δηλαδή η αναλογία μάζας του ατμού και υγραίνεται αέρα? θερμοκρασία της θερμοκρασίας υγρού θερμομέτρου στην οποία το αέριο είναι κορεσμένο με υδρατμούς σε μια σταθερή ενθαλπία αέρα. Η σχετική υγρασία του αερίου είναι 100%, η περιεκτικότητα σε υγρασία αυξάνεται και η ενθαλπία είναι ίση με την αρχική. αναλογία ανάμιξης (περιεκτικότητα σε υδρατμούς), η μάζα σε γραμμάρια υδρατμών ανά χιλιόγραμμο ξηρού αέρα [g / kg], δηλαδή η αναλογία βάρους των υδρατμών και ξηρού αέρα.

Τι είναι η υγρασία;

Η ποσότητα του υδρατμού που μπορεί να περιέχεται στον αέρα εξαρτάται από τη θερμοκρασία - όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο περισσότερη υγρασία μπορεί να περιέχει. Η ποσότητα υγρασίας που περιέχεται στον αέρα χαρακτηρίζεται από δύο τιμές - σχετική και απόλυτη υγρασία. Η απόλυτη περιεκτικότητα σε υγρασία ή υγρασία δείχνει πόσα γραμμάρια υδρατμού περιέχονται σε ένα κιλό αέρα. Παρά την ορατότητα, η απόλυτη υγρασία δεν δίνει μια ιδέα για το πόσο υγρός ή ξηρός είναι ο αέρας. Για τον ορισμό του «ξηρού» της σχετικής υγρασίας του αέρα χρησιμοποιείται, η οποία υποδεικνύει πόσο μακριά από τον κορεσμό ατμού αέρα: Σχετική υγρασία είναι η αναλογία της υγρασίας που περιέχεται στον αέρα με τη μέγιστη ποσότητα υγρασίας που μπορεί να υπάρχουν στον αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, αέρας σε θερμοκρασία 20 ° C και 50% σχετική υγρασία στον αέρα που περιέχεται 8.7 γραμμάρια υδρατμών - το ήμισυ του μέγιστου ποσού (17,4 γραμμάρια), η οποία μπορεί να περιέχεται στον αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Για μας είναι σημαντικό σχετική υγρασία, επειδή επηρεάζει το ρυθμό εξάτμισης της υγρασίας από το δέρμα του ανθρώπου, από φυτά ξύλινα έπιπλα και ούτω καθεξής. N.

Σχετικά με τις αιτίες χαμηλής υγρασίας στον αέρα χειμώνα

Η σχετική υγρασία του εξωτερικού αέρα το χειμώνα μπορεί να είναι αρκετά υψηλή - 60 - 70%. Ταυτόχρονα, η απόλυτη υγρασία θα είναι χαμηλή, καθώς ο κρύος αέρας δεν μπορεί να περιέχει μεγάλη ποσότητα υδρατμού. Όταν αερίζεστε σε ένα ζεστό δωμάτιο, ψυχρός αέρας με χαμηλή περιεκτικότητα σε υγρασία μπαίνει μέσα και θερμαίνεται. Ταυτόχρονα, η ποσότητα υδρατμών στον αέρα (απόλυτη υγρασία) δεν αλλάζει, αλλά στον ζεστό αέρα μπορεί να περιέχει σημαντικά περισσότερους υδρατμούς από ό, τι στον κρύο και η σχετική υγρασία μειώνεται. Για παράδειγμα, εάν η εξωτερική θερμοκρασία είναι -10 ° C σε σχετική υγρασία 90%, τότε 1 kg αέρα περιέχει 2,14 g * 0,9 = 1,9 g υγρασίας. Όταν ο αέρας εισέλθει στο δωμάτιο και θερμαίνεται, η υγρασία του πέφτει στα 1,9 g / 17,4 g = 11%. Έτσι, λόγω του φυσικού αερισμού, το χειμώνα σε θερμαινόμενους χώρους η υγρασία του αέρα γίνεται κάτω από τον κανονικό κατά 2 - 4 φορές.

Γιατί πρέπει να υγροποιήσετε τον αέρα

Εκτός από τη δημιουργία άνετων συνθηκών για τους ανθρώπους, τα κατοικίδια ζώα και τα φυτά, η διατήρηση ενός κανονικού επιπέδου υγρασίας είναι απαραίτητη στη βιομηχανία και το εμπόριο. Πολλά υλικά, όπως το χαρτί, τα υφάσματα, ορισμένοι τύποι πλαστικών, καθώς και τα φρούτα και τα λαχανικά, είναι υγροσκοπικά, δηλαδή τείνουν να ορίζουν τα επίπεδα υγρασίας τους με το περιβάλλον. Με άλλα λόγια, στον ξηρό αέρα, αλλάζουν τις ιδιότητές τους, πράγμα που οδηγεί σε διακοπή των τεχνολογικών διαδικασιών ή πρόωρη αλλοίωση των τροφίμων. Ένα άλλο πρόβλημα που δημιουργεί ξηρό αέρα είναι ο στατικός ηλεκτρισμός. Εάν η σχετική υγρασία πέσει κάτω από 35%, τα αντικείμενα αρχίζουν να συσσωρεύουν στατικό ηλεκτρισμό, στο οποίο τα ηλεκτρονικά όργανα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα.

Έτσι, οι υγραντήρες χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις (παραγωγή CDs και τα τσιπ, επεξεργασία χημικές ύλες, θάλαμοι βαφής, ξύλου), για την αποθήκευση των τελικών προϊόντων (ψυγεία αποθήκες και ovoschebazah), καθώς και μουσεία, βιβλιοθήκες, θερμοκήπια και άλλες εγκαταστάσεις. Στη συνέχεια, θα μιλήσουμε για τον τρόπο υπολογισμού και επιλογής ενός υγραντήρα αέρα, ανάλογα με τον τύπο του αντικειμένου που εξυπηρετείται.

Υγρασία αέρα

«Φυσική - 10 τάξη »

Θυμηθείτε ποιο ατμό είναι και ποιες είναι οι κύριες ιδιότητες του.
Είναι δυνατόν να θεωρηθεί ο αέρας ως αέριο;
Είναι οι νόμοι του ιδανικού αερίου εφαρμόσιμοι στον αέρα;

Το νερό καταλαμβάνει περίπου το 70,8% της επιφάνειας του πλανήτη. Οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχουν 50 έως 99,7% νερό. Εικονιστικά μιλώντας, οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ζωντανό νερό. Στην ατμόσφαιρα υπάρχουν περίπου 13-15 χιλιάδες km3 νερού με τη μορφή σταγόνων, κρυστάλλων χιονιού και υδρατμών. Οι ατμοσφαιρικοί υδρατμοί επηρεάζουν τον καιρό και το κλίμα της Γης.

Υδρατμοί στην ατμόσφαιρα.

Οι υδρατμοί στον αέρα, παρά την τεράστια επιφάνεια των ωκεανών, των θαλασσών, των λιμνών και των ποταμών, δεν είναι πάντοτε κορεσμένοι. Η κίνηση των αέριων μαζών οδηγεί στο γεγονός ότι σε ορισμένα μέρη του πλανήτη μας αυτή τη στιγμή η εξάτμιση του νερού επικρατεί έναντι της συμπύκνωσης, ενώ σε άλλες, αντίθετα, επικρατεί συμπύκνωση. Αλλά στον αέρα υπάρχει σχεδόν πάντα μια ορισμένη ποσότητα υδρατμών.

Η περιεκτικότητα υδρατμών στον αέρα, δηλ. Η περιεκτικότητά του σε υγρασία, μπορεί να χαρακτηρίζεται από διάφορες ποσότητες.

Η πυκνότητα του υδρατμού στον αέρα καλείται απόλυτη υγρασία.

Η απόλυτη υγρασία εκφράζεται συνεπώς σε χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο (kg / m 3).

Η μερική πίεση των υδρατμών.

Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μίγμα διαφόρων αερίων και υδρατμών. Κάθε ένα από τα αέρια συμβάλλει στη συνολική πίεση που παράγεται από τον αέρα στα σώματα του.

Η πίεση που θα μπορούσε να παράγει υδρατμούς, εάν απουσίαζαν όλα τα άλλα αέρια, ονομάζεται τη μερική πίεση των υδρατμών.

Η μερική πίεση του υδρατμού θεωρείται ως ένας από τους δείκτες της υγρασίας του αέρα. Εκφράζεται σε μονάδες πίεσης - pascal ή χιλιοστόμετρα υδραργύρου.

Δεδομένου ότι ο αέρας είναι μείγμα αερίων, η ατμοσφαιρική πίεση καθορίζεται από το άθροισμα των μερικών πιέσεων όλων των συστατικών του ξηρού αέρα (οξυγόνο, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.) και υδρατμούς.

Σχετική υγρασία.

Η μερική πίεση του υδρατμού και η απόλυτη υγρασία δεν μπορεί ακόμη να κρίνεται ως προς το πόσο κοντά είναι ο ατμός νερού στον κορεσμό σε αυτές τις συνθήκες. Δηλαδή, η ένταση της εξάτμισης του νερού και η απώλεια υγρασίας από ζωντανούς οργανισμούς εξαρτώνται από αυτό. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο εισάγεται μια τιμή που δείχνει πόσο υδρατμούς σε μια δεδομένη θερμοκρασία είναι κοντά στον κορεσμό, σχετική υγρασία.

Σχετική υγρασία αέρα η αναλογία της μερικής πίεσης ρ του υδρατμού που περιέχεται στον αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία στην πίεση ρn. n κορεσμένο ατμό στην ίδια θερμοκρασία, εκφραζόμενο ως ποσοστό:

Η σχετική υγρασία του αέρα είναι συνήθως μικρότερη από 100%.

Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, η μερική πίεση του υδρατμού στον αέρα μπορεί να γίνει ίση με την κορεσμένη τάση ατμών. Ο ατμός αρχίζει να συμπυκνώνεται και η δροσιά πέφτει.

Η θερμοκρασία στην οποία γίνεται ο κορεσμός του υδρατμού καλείται σημείο δρόσου.

Μέσω του σημείου δρόσου, μπορεί να προσδιοριστεί η σχετική υγρασία του αέρα.

Ψυχρόμετρο.

Η υγρασία μετράται με τη βοήθεια ειδικών συσκευών. Θα μιλήσουμε για έναν από αυτούς - ψυχρόμετρο.

Το ψυχρόμετρο αποτελείται από δύο θερμόμετρα (Εικόνα 11.4). Η δεξαμενή ενός από αυτά παραμένει ξηρή και δείχνει τη θερμοκρασία του αέρα. Η δεξαμενή του άλλου περιβάλλεται από μια λωρίδα υφάσματος, το τέλος της οποίας κατεβαίνει στο νερό. Το νερό εξατμίζεται και χάρη σε αυτό το θερμόμετρο ψύχεται. Όσο υψηλότερη είναι η σχετική υγρασία, τόσο λιγότερο έντονη εξάτμιση και η θερμοκρασία που δείχνει το θερμόμετρο που περιβάλλεται από ένα υγρό πανί είναι πιο κοντά στη θερμοκρασία που υποδεικνύεται από ένα ξηρό θερμόμετρο.

Σε σχετική υγρασία 100%, το νερό δεν θα εξατμιστεί καθόλου και οι μετρήσεις και των δύο θερμόμετρων θα είναι οι ίδιες. Με τη διαφορά στη θερμοκρασία αυτών των θερμόμετρων με τη βοήθεια ειδικών τραπεζιών είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η υγρασία του αέρα.

Η τιμή της υγρασίας.

Από την υγρασία εξαρτάται η ένταση της εξάτμισης της υγρασίας από την επιφάνεια του ανθρώπινου δέρματος. Και η εξάτμιση της υγρασίας έχει μεγάλη σημασία για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σταθερή. Στα διαστημικά οχήματα, η σχετική υγρασία του αέρα (40-60%) είναι πιο ευνοϊκή για τον άνθρωπο.

Τι νομίζετε, υπό ποιους όρους η δροσιά πέφτει; Γιατί δεν υπάρχει δροσιά στο γρασίδι πριν από μια βροχερή μέρα το βράδυ;

Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε την υγρασία στη μετεωρολογία - σε σχέση με την πρόβλεψη του καιρού. Αν και η σχετική ποσότητα υδρατμών στην ατμόσφαιρα είναι σχετικά μικρή (περίπου 1%), ο ρόλος της στα ατμοσφαιρικά φαινόμενα είναι σημαντικός. Η συμπύκνωση υδρατμών οδηγεί στον σχηματισμό σύννεφων και την επακόλουθη κατακρήμνιση. Σε αυτή την περίπτωση, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Αντίστροφα, η εξάτμιση του νερού συνοδεύεται από απορρόφηση θερμότητας.

Στην ύφανση, τη ζαχαροπλαστική και άλλες βιομηχανίες για την κανονική ροή της διαδικασίας, απαιτείται μια ορισμένη ποσότητα υγρασίας.

Είναι πολύ σημαντικό να παρατηρήσουμε το καθεστώς υγρασίας στην παραγωγή ηλεκτρονικών κυκλωμάτων και συσκευών στη νανοτεχνολογία.

Η τήρηση έργων τέχνης και βιβλίων απαιτεί τη διατήρηση της υγρασίας στο απαιτούμενο επίπεδο. Με καμβά υψηλής υγρασίας στους τοίχους μπορεί να κρεμάσει, πράγμα που θα οδηγήσει σε βλάβη στο στρώμα βαφής. Ως εκ τούτου, στα μουσεία στους τοίχους μπορείτε να δείτε ψυχρόμετρα.

Πηγή: "Φυσική - Βαθμός 10", 2014, βιβλίο Μυακίσεφ, Μπουκόφτσεφ, Σωτσίκι

Βασικές αρχές θερμοδυναμικής. Θερμικά φαινόμενα - Φυσική, βιβλίο για τη 10η τάξη - Κλασική φυσική

Υγρασία αέρα

1. Σχετική υγρασία

Υπάρχουν πολλά ανοικτά νερά στη Γη, από την επιφάνεια των οποίων εξατμίζεται το νερό: οι ωκεανοί και οι θάλασσες καταλαμβάνουν περίπου το 80% της επιφάνειας της Γης. Συνεπώς, στον αέρα υπάρχει πάντοτε υδρατμοί.

Είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, επειδή η γραμμομοριακή μάζα νερού (18 * 10 -3 kg mol -1) είναι μικρότερη από τη γραμμομοριακή μάζα αζώτου και οξυγόνου, από την οποία αποτελείται κυρίως ο αέρας. Συνεπώς, ο υδρατμός αυξάνεται. Ταυτόχρονα, επεκτείνεται, επειδή στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας η πίεση είναι χαμηλότερη από την επιφάνεια της Γης. Αυτή η διαδικασία μπορεί να θεωρηθεί περίπου αδιαβατική, διότι κατά το χρόνο που λαμβάνει χώρα, η ανταλλαγή θερμότητας ατμού με τον περιβάλλοντα αέρα δεν έχει χρόνο να συμβεί.

? 1. Εξηγήστε γιατί ο ατμός ψύχεται.

Όπως θα δούμε αργότερα, όταν ψύχεται σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η οποία ονομάζεται σημείο δρόσου, ο υδρατμός αρχίζει να συμπυκνώνεται, συγκεντρώνοντας σε μικροσκοπικά σταγονίδια νερού. Έτσι σχηματίζονται σύννεφα.

Δεν πέφτουν επειδή ανεβαίνουν στα ρεύματα αύξουσας ροής αέρα, όπως τα κρεμαστά ανεμόπτερα (Εικόνα 45.1). Αλλά όταν τα σταγονίδια στα σύννεφα γίνονται πολύ μεγάλα, αρχίζουν να πέφτουν: βροχή (Εικόνα 45.2).

Η περιεκτικότητα του ατμού στον αέρα συχνά χαρακτηρίζεται από την πίεση που θα ασκούσε εάν δεν υπήρχαν άλλα αέρια. Ονομάζεται μερική πίεση των υδρατμών. ("Μερική" στα Λατινικά σημαίνει "μερική").

Αισθανόμαστε άνετα όταν η πίεση των υδρατμών σε θερμοκρασία δωματίου (20 ° C) είναι περίπου 1,2 kPa.

? 2. Ποιο ποσοστό (σε ποσοστά) είναι η υποδεικνυόμενη πίεση από την κορεσμένη τάση ατμών στην ίδια θερμοκρασία;
Μια υπόδειξη. Χρησιμοποιήστε τον πίνακα των τιμών κορεσμένων ατμών για διαφορετικές τιμές θερμοκρασίας. Δόθηκε στο προηγούμενο τμήμα. Δίνουμε εδώ έναν πιο λεπτομερή πίνακα.


Βρήκατε τώρα τη σχετική υγρασία του αέρα. Δίνουμε τον ορισμό του.

Η σχετική υγρασία του αέρα φ είναι το ποσοστό της μερικής πίεσης p του υδρατμού εκπεφρασμένο ως ποσοστό της πίεσης pΚ. κορεσμένο ατμό στην ίδια θερμοκρασία:

Άνετες συνθήκες για τον άνθρωπο αντιστοιχούν σε σχετική υγρασία 50-60%. Εάν η σχετική υγρασία είναι σημαντικά μικρότερη, ο αέρας μας φαίνεται ξηρός, και αν είναι πιο υγρός. Όταν η σχετική υγρασία προσεγγίσει το 100%, ο αέρας γίνεται αντιληπτός ως ακατέργαστος. Οι λακκούβες δεν στεγνώνουν, επειδή οι διαδικασίες εξάτμισης του νερού και συμπύκνωσης του ατμού αντισταθμίζουν το ένα το άλλο.

Έτσι, η σχετική υγρασία του αέρα κρίνεται από το πόσο κοντά στον κορεσμό είναι οι υδρατμοί στον αέρα.

Εάν ο αέρας με έναν ακόρεστο υδρατμό συμπιεστεί ισοθερμικά, τόσο η πίεση του αέρα όσο και η πίεση των ακόρεστων ατμών θα αυξηθούν. Αλλά η πίεση των υδρατμών θα αυξηθεί μόνο μέχρι να κορεστεί!

Με περαιτέρω μείωση του όγκου, η πίεση του αέρα θα συνεχίσει να αυξάνεται και η πίεση των υδρατμών θα είναι σταθερή - θα παραμείνει ίση με την κορεσμένη τάση ατμών σε δεδομένη θερμοκρασία. Η περίσσεια του ατμού συμπυκνώνεται, δηλαδή μετατρέπεται σε νερό.

? 3. Στο δοχείο κάτω από το έμβολο υπάρχει αέρας, η σχετική υγρασία του οποίου είναι 50%. Ο αρχικός όγκος κάτω από το έμβολο είναι 6 λίτρα, η θερμοκρασία του αέρα είναι 20 ºC. Ο αέρας αρχίζει να συμπιέζεται ισοθερμικά. Ας υποθέσουμε ότι ο όγκος του νερού που σχηματίζεται από τον ατμό μπορεί να παραμεληθεί σε σύγκριση με τον όγκο του αέρα και του ατμού.
α) Ποια είναι η σχετική υγρασία του αέρα, όταν ο όγκος κάτω από το έμβολο γίνεται 4 λίτρα;
(β) Σε ποιο όγκο κάτω από το έμβολο ο ατμός θα γίνει κορεσμένος;
γ) Ποια είναι η αρχική μάζα του ατμού;
δ) Πόσες φορές μειώνεται η μάζα του ατμού όταν ο όγκος κάτω από το έμβολο είναι ίσος με 1 λίτρο;
ε) Πόσο νερό θα συμπυκνωθεί;

2. Πώς εξαρτάται η σχετική υγρασία από τη θερμοκρασία;

Ας δούμε πώς ο αριθμητής και ο παρονομαστής στον τύπο (1), που καθορίζει τη σχετική υγρασία του αέρα, αλλάζουν με την αύξηση της θερμοκρασίας.
Ο αριθμητής είναι η πίεση των ακόρεστων υδρατμών. Είναι άμεσα ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία (υπενθυμίζουμε ότι ο υδρατμός περιγράφεται καλά από την εξίσωση της κατάστασης ενός ιδανικού αερίου).

? 4. Πόσο αυξάνεται η πίεση του ακόρεστου ατμού με την αύξηση της θερμοκρασίας από 0 ° C σε 40 ° C;

Τώρα ας δούμε πώς αλλάζουν την κορεσμένη τάση ατμών στον παρονομαστή ταυτόχρονα.

? 5. Πόσες φορές η πίεση κορεσμένου ατμού αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας από 0 ° C σε 40 ° C;

Τα αποτελέσματα της εκτέλεσης αυτών των εργασιών δείχνουν ότι σε υψηλότερες θερμοκρασίες ο ατμός πίεση αυξάνεται ταχύτερα από την πίεση του ακόρεστου ατμού, ως εκ τούτου, ορίζεται από τον τύπο (1), η σχετική υγρασία μειώνεται γρήγορα με την αύξηση της θερμοκρασίας. Κατά συνέπεια, όταν μειώνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται η σχετική υγρασία. Παρακάτω θα το εξετάσουμε λεπτομερέστερα.

Όταν εκτελείται η επόμενη εργασία, η ιδανική εξίσωση αερίων και ο παραπάνω πίνακας θα σας βοηθήσουν.

? 6. Στους 20 ° C, η σχετική υγρασία του αέρα ήταν 100%. Η θερμοκρασία του αέρα αυξήθηκε στους 40 ° C και η μάζα του υδρατμού παρέμεινε αμετάβλητη.
α) Ποια ήταν η αρχική πίεση των υδρατμών;
β) Ποια είναι η τελική πίεση των υδρατμών;
γ) Ποια είναι η κορεσμένη τάση ατμών στους 40 ° C;
δ) Ποια είναι η σχετική υγρασία του αέρα στην τελική κατάσταση;
ε) Πώς θα γίνει αντιληπτός αυτός ο αέρας από τον άνθρωπο: Πόσο στεγνό ή πόσο υγρό;

? 7. Σε μια υγρή μέρα φθινοπώρου, η θερμοκρασία στο δρόμο είναι 0 ° C. Η θερμοκρασία δωματίου είναι 20 º C, η σχετική υγρασία είναι 50%.
α) Πού είναι η μερική πίεση των υδρατμών: σε ένα δωμάτιο ή στο δρόμο;
(β) Με ποιον τρόπο θα φύγουν οι υδρατμοί, αν ανοίξετε το παράθυρο, στο δωμάτιο ή στο δωμάτιο;
γ) Ποια θα ήταν η σχετική υγρασία στο δωμάτιο αν η μερική πίεση των υδρατμών στο δωμάτιο ήταν ίση με τη μερική πίεση των υδρατμών από το εξωτερικό;

? 8. Τα υγρά αντικείμενα συνήθως είναι βαρύτερα από το ξηρό: έτσι, ένα μούσκεμα είναι βαρύτερο από το ξηρό και το ακατέργαστο ξύλο είναι βαρύτερο από τα ξηρά. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το βάρος της υγρασίας που περιέχεται σε αυτό προστίθεται στο βάρος του σώματος. Και με τον αέρα η κατάσταση είναι αντίθετη: ο υγρός αέρας είναι ελαφρύτερος από τον ξηρό! Πώς μπορώ να το εξηγήσω αυτό;

3. Το σημείο δρόσου

Καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία του αέρα αυξάνεται (αν και η μάζα του υδρατμού στον αέρα δεν αλλάζει ταυτόχρονα).
Όταν η σχετική υγρασία του αέρα φτάσει το 100%, ο υδρατμός καθίσταται κορεσμένος.. (. Υπό ειδικές συνθήκες είναι δυνατόν να ληφθεί ένα υπερκορεσμένο ατμό χρήση του σε ένα θάλαμο νέφους για την ανίχνευση ιχνών (τροχιές) των στοιχειωδών επιταχυντές σωματιδίων) Κατά την περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας του ατμού αρχίζει συμπύκνωσης: δημιουργία πάχνης. Επομένως, η θερμοκρασία στην οποία οι υδρατμοί αυτοί καθίστανται κορεσμένοι ονομάζεται σημείο δρόσου για αυτόν τον ατμό.

? 9. Εξηγήστε γιατί η δροσιά (Εικόνα 45.3) πέφτει συνήθως στις προ-πρωινές ώρες.


Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα εύρεσης του σημείου δρόσου για τον αέρα μιας συγκεκριμένης θερμοκρασίας με δεδομένη υγρασία. Γι 'αυτό χρειαζόμαστε τον ακόλουθο πίνακα.

? 10. Ένας άνδρας με γυαλιά μπήκε στο κατάστημα από το δρόμο και βρήκε τα γυαλιά του θολό. Θα υποθέσουμε ότι η θερμοκρασία των γυαλιών και το στρώμα αέρα που τους συνοδεύει είναι ίσο με τη θερμοκρασία του αέρα στο δρόμο. Η θερμοκρασία του αέρα στην αποθήκη είναι 20 ° C, η σχετική υγρασία είναι 60%.
α) Είναι κορεσμένοι οι υδρατμοί στο στρώμα του αέρα δίπλα στα γυαλιά;
β) Ποια είναι η μερική πίεση των υδρατμών στο κατάστημα;
γ) Σε ποια θερμοκρασία είναι η τάση υδρατμών ίση με την κορεσμένη τάση ατμών;
δ) Ποια είναι η θερμοκρασία του αέρα στο δρόμο;

? 11. Στον διαφανή κύλινδρο κάτω από το έμβολο υπάρχει αέρας με σχετική υγρασία 21%. Η αρχική θερμοκρασία του αέρα είναι 60 ° C.
α) Σε ποια θερμοκρασία είναι απαραίτητη η ψύξη του αέρα σε σταθερή ένταση, έτσι ώστε η δροσιά να πέσει στον κύλινδρο;
β) Πόσες φορές πρέπει να μειωθεί ο όγκος του αέρα σε σταθερή θερμοκρασία έτσι ώστε η δροσιά να πέσει στον κύλινδρο;
γ) Ο αέρας συμπιέζεται πρώτα ισοθερμικώς και στη συνέχεια ψύχεται σε σταθερό όγκο. Η ανάδευση άρχισε όταν η θερμοκρασία του αέρα έπεσε στους 20 ° C. Πόσες φορές μειώνεται ο όγκος του αέρα σε σχέση με την αρχική τιμή;

? 12. Γιατί είναι πιο δύσκολη η αντοχή στη θερμότητα σε υψηλή υγρασία;

4. Μέτρηση υγρασίας

Η υγρασία μετράται συχνά από ένα ψυχρόμετρο (Εικόνα 45.4). (Από την ελληνική «psihros.» - Cool Αυτό το όνομα οφείλεται στο γεγονός ότι τα υγρά αναγνώσεις λάμπα χαμηλότερα από ξηρά.) Αποτελείται από στεγνό και βρεγμένο θερμόμετρα.

Η ένδειξη υγρού θερμόμετρου είναι χαμηλότερη από αυτή ενός ξηρού, διότι κατά την εξάτμιση το υγρό ψύχεται. Όσο χαμηλότερη είναι η σχετική υγρασία του αέρα, τόσο πιο έντονη είναι η εξάτμιση.

? 13. Ποιο θερμόμετρο στο Σχήμα 45.4 βρίσκεται στα αριστερά;

Έτσι, σύμφωνα με τις ενδείξεις των θερμομέτρων, μπορείτε να καθορίσετε τη σχετική υγρασία του αέρα. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήστε ένα ψυχομετρικό τραπέζι, το οποίο τοποθετείται συχνά στο ίδιο το ψυχομετρικό.

Για τον προσδιορισμό της σχετικής υγρασίας αέρα, είναι απαραίτητο:
- λαμβάνουν μετρήσεις θερμόμετρου (στην περίπτωση αυτή 33 ° C και 23 ° C),
- να βρει στον πίνακα μια γραμμή που αντιστοιχεί στις μετρήσεις ξηρού θερμόμετρου και μια στήλη που αντιστοιχεί στη διαφορά στις μετρήσεις του θερμομέτρου (Σχήμα 45.5).
- Στη διασταύρωση της σειράς και της στήλης, διαβάστε την τιμή της σχετικής υγρασίας του αέρα.

? 14. Χρησιμοποιώντας τον ψυχομετρικό πίνακα (Εικ. 45.5), προσδιορίστε σε ποιες μετρήσεις θερμόμετρου η σχετική υγρασία αέρα είναι 50%.

Πρόσθετες ερωτήσεις και εργασίες

15. Σε θερμοκήπιο με όγκο 100 m3, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί σχετική υγρασία τουλάχιστον 60%. Νωρίς το πρωί, σε θερμοκρασία 15 ° C, η οσμή πέφτει στο θερμοκήπιο. Η θερμοκρασία την ημέρα αυξήθηκε σε 30 º C στο θερμοκήπιο.
α) Ποια είναι η μερική πίεση των υδρατμών στο θερμοκήπιο στους 15 ° C;
β) Ποια είναι η μάζα του υδρατμού στο θερμοκήπιο σε αυτή τη θερμοκρασία;
γ) Ποια είναι η ελάχιστη επιτρεπόμενη μερική πίεση των υδρατμών στο θερμοκήπιο στους 30 ° C;
δ) Ποια είναι η μάζα του υδρατμού στο θερμοκήπιο;
ε) Ποια μάζα νερού θα πρέπει να εξατμιστεί στο θερμοκήπιο προκειμένου να διατηρηθεί η απαραίτητη σχετική υγρασία σε αυτό;

16. Στο ψυχρόμετρο, και τα δύο θερμόμετρα δείχνουν την ίδια θερμοκρασία. Ποια είναι η σχετική υγρασία του αέρα; Εξηγήστε την απάντησή σας.

Αρχείο / σημειώσεις διαλέξεων με ημερομηνία 04.04.12 - αντίγραφο / ΥΓΡΑΣΙΑ ΥΓΡΑΣΙΑΣ 10

ΥΓΡΑΣΙΑ ΑΕΡΑ. ΣΗΜΕΙΟ ΤΗΣ ΔΕΥΤΕΡΑΣ.

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΑΕΡΑ.

Η ατμόσφαιρα είναι το αέριο περίβλημα της Γης, αποτελούμενο κυρίως από άζωτο (πάνω από 75%), οξυγόνο (ελαφρώς μικρότερο από 15%) και άλλα αέρια. Περίπου το 1% της ατμόσφαιρας είναι υδρατμοί. Από πού προέρχεται από την ατμόσφαιρα;

Ένα μεγάλο μέρος της επιφάνειας της γης καταλαμβάνεται από τις θάλασσες και τους ωκεανούς, από την επιφάνεια των οποίων η εξάτμιση του νερού συνεχώς εμφανίζεται σε οποιαδήποτε θερμοκρασία. Η απελευθέρωση του νερού συμβαίνει επίσης με την αναπνοή ζωντανών οργανισμών.

Αέρας που περιέχει υδρατμούς καλείται υγρό.

Η ποσότητα του υδρατμού που περιέχεται στον αέρα εξαρτάται από τον καιρό, την κατάσταση της υγείας ενός ατόμου, τη διεξαγωγή των τεχνολογικών διαδικασιών παραγωγής, την ασφάλεια των εκθεμάτων στο μουσείο, την ασφάλεια των αποθεμάτων σιτηρών. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντικό να ελέγχετε τον βαθμό υγρασίας και την ικανότητα να το αλλάξετε, εάν είναι απαραίτητο, στην αίθουσα.

Απόλυτη υγρασία ο αέρας είναι η ποσότητα υδρατμών που περιέχεται σε 1 m3 αέρα (η πυκνότητα υδρατμού).

m είναι η μάζα υδρατμών, V είναι ο όγκος του αέρα στον οποίο περιέχονται υδρατμοί. P είναι η μερική πίεση υδρατμών, μ είναι η γραμμομοριακή μάζα υδρατμών και Τ είναι η θερμοκρασία του.

Δεδομένου ότι η πυκνότητα είναι ανάλογη προς την πίεση, η απόλυτη υγρασία μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί από τη μερική πίεση του υδρατμού.

Ο βαθμός υγρασίας ή ξηρότητας του αέρα επηρεάζει όχι μόνο την ποσότητα υδρατμού που περιέχεται σε αυτό, αλλά και τη θερμοκρασία του αέρα. Ακόμη και αν η ποσότητα του υδρατμού είναι ίδια, σε χαμηλότερη θερμοκρασία ο αέρας θα φαίνεται πιο υγρός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα υγρό συναίσθημα εμφανίζεται σε ένα κρύο δωμάτιο.

Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι σε υψηλότερη θερμοκρασία στον αέρα μπορεί να υπάρξει μεγαλύτερη μέγιστη ποσότητα υδρατμών και μέγιστη ποσότητα υδρατμών Ο αέρας περιέχεται στην περίπτωση που ο ατμός είναι πλούσιος. Ως εκ τούτου, μέγιστη ποσότητα υδρατμών, το οποίο μπορεί να περιοριστεί σε 1 m 3 αέρα σε δεδομένη θερμοκρασία, καλείται πυκνότητα κορεσμένων ατμών σε δεδομένη θερμοκρασία.

Η εξάρτηση της πυκνότητας και της μερικής πίεσης των κορεσμένων ατμών στη θερμοκρασία μπορεί να βρεθεί σε φυσικούς πίνακες.

Δεδομένης αυτής της εξάρτησης, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι το πιο αντικειμενικό χαρακτηριστικό της υγρασίας αέρα είναι σχετική υγρασία.

Σχετική υγρασία είναι ο λόγος απόλυτης υγρασίας αέρα προς την ποσότητα ατμού που είναι απαραίτητος για την κορεσμό 1 m 3 αέρα σε δεδομένη θερμοκρασία.

ρ είναι η πυκνότητα ατμών, ρ0 - την πυκνότητα κορεσμένων ατμών σε δεδομένη θερμοκρασία και φ είναι η σχετική υγρασία του αέρα σε δεδομένη θερμοκρασία.

Η σχετική υγρασία μπορεί επίσης να προσδιοριστεί μέσω της μερικής τάσης ατμών

P είναι η μερική πίεση του ατμού, P0 - τη μερική πίεση κορεσμένων ατμών σε δεδομένη θερμοκρασία και φ είναι η σχετική υγρασία αέρα σε δεδομένη θερμοκρασία.

Όταν ο αέρας που περιέχει υδρατμούς, το ισοβαρικών ψύξη, στη συνέχεια, σε μια ορισμένη θερμοκρασία υδρατμών γίνεται κορεσμένη, καθώς η θερμοκρασία μειώνει την μέγιστη δυνατή πυκνότητα των υδρατμών στον αέρα σε μια δεδομένη θερμοκρασία μειώνεται, δηλ η πυκνότητα του κορεσμένου ατμού μειώνεται. Με περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας, η περίσσεια υδρατμού αρχίζει να συμπυκνώνεται.

Θερμοκρασία, στην οποία ο δεδομένος υδρατμός που περιέχεται στον αέρα γίνεται κορεσμένος, καλείται σημείο δρόσου.

Αυτό το όνομα συνδέεται με το φαινόμενο που παρατηρείται στη φύση - με δροσιά. Η πτώση της δροσιάς εξηγείται ως εξής. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο αέρας, το έδαφος και το νερό σε διάφορες δεξαμενές ζεσταίνουν. Συνεπώς, υπάρχει έντονη εξάτμιση νερού από την επιφάνεια των δεξαμενών και του εδάφους. Ο υδρατμός που περιέχεται στον αέρα, στις ημερήσιες θερμοκρασίες, είναι ακόρεστος. Τη νύχτα και ειδικά το πρωί, η θερμοκρασία του αέρα και η επιφάνεια της γης μειώνονται, ο υδρατμός καθίσταται κορεσμένος και τα πλεονάσματα υδρατμών συμπυκνώνονται σε διάφορες επιφάνειες.

Δρ είναι η περίσσεια υγρασίας που απελευθερώνεται όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το σημείο δρόσου.

Η ίδια φύση έχει μια ομίχλη. Ομίχλη - αυτά είναι τα μικρότερα σταγονίδια νερού που σχηματίζονται από τη συμπύκνωση του ατμού, αλλά όχι στην επιφάνεια της γης, αλλά στον αέρα. Τα σταγονίδια είναι τόσο μικρά και ελαφρά που μπορούν να διατηρηθούν στον αέρα σε κατάσταση αναστολής. Σε αυτά τα σταγονίδια, εμφανίζεται σκέδαση των ακτίνων φωτός και ο αέρας γίνεται αδιαφανής, δηλαδή Ε. Ε. η ορατότητα είναι δύσκολη.

Με την ταχεία ψύξη του αέρα, ο ατμός, που γίνεται κορεσμένος, μπορεί να παρακάμψει την υγρή φάση, αμέσως να μεταφερθεί σε ένα στερεό. Αυτό εξηγεί την εμφάνιση των δέντρων του παγετού. Μερικές ενδιαφέρουσες οπτικά φαινόμενα στον ουρανό (π.χ., αλο) που προκαλείται από το πέρασμα του ηλιακού ή σεληνιακού ακτίνες μέσω cirrus που αποτελείται από μικροσκοπικά κρύσταλλα πάγου.

5. Όργανα μέτρησης της υγρασίας.

Τα πιο απλά όργανα για τον προσδιορισμό της υγρασίας είναι τα υγρόμετρα διαφόρων σχεδίων (συμπύκνωση, φιλμ, μαλλιά) και ψυχρόμετρο.

Αρχή λειτουργίας Υγρόμετρο συμπύκνωσης με βάση τη μέτρηση του σημείου δρόσου και τον προσδιορισμό της απόλυτης υγρασίας στο δωμάτιο. Γνωρίζοντας τη θερμοκρασία στο δωμάτιο και την πυκνότητα των κορεσμένων ατμών που αντιστοιχούν σε μια δεδομένη θερμοκρασία, βρίσκουμε τη σχετική υγρασία του αέρα.

Δράση υγράμετρα φιλμ και μαλλιών συνδέεται με μια αλλαγή στις ελαστικές ιδιότητες των βιολογικών υλικών. Με την αύξηση της υγρασίας, η ελαστικότητά τους μειώνεται και το φιλμ ή τα μαλλιά τεντώνουν για μεγαλύτερο μήκος.

Ψυχρόμετρο αποτελείται από δύο θερμόμετρα, σε ένα από τα οποία η δεξαμενή με αλκοόλη είναι τυλιγμένη με ένα υγρό πανί. Δεδομένου ότι ο ιστός συνεχώς εξάτμιση της υγρασίας και, κατά συνέπεια, η αφαίρεση της θερμότητας, η θερμοκρασία που δείχνει αυτό το θερμόμετρο θα είναι πάντα μικρότερη. Ο λιγότερο υγρός αέρας στο δωμάτιο, τόσο περισσότερη εξάτμιση είναι πιο έντονη, το θερμόμετρο με την υγρή δεξαμενή ψύχεται περισσότερο και δείχνει χαμηλότερη θερμοκρασία. Με τη διαφορά της θερμοκρασίας των ξηρών και υγρών θερμόμετρων, χρησιμοποιώντας τον κατάλληλο ψυχομετρικό πίνακα, καθορίστε τη σχετική υγρασία του αέρα σε αυτό το δωμάτιο.

Ποια είναι η υγρασία; Πώς να μετρήσετε την υγρασία; Πίεση υδρατμών. Πίνακες και παραδείγματα υπολογισμού

Μετρήσεις υγρασίας

Εδώ και κάτω θα συζητήσουμε υγρασία αέρα και αερίων. Σε αντίθεση με τη θερμοκρασία, με τον ορισμό και τη φυσική κατανόηση της υγρασίας δεν υπάρχουν προβλήματα. Αυτή είναι η ποσότητα νερού που περιέχεται σε μια μονάδα όγκου αέρα. Αλλά αντιμετωπίζουμε στην εργασία τους, έτσι ώστε τα άτομα που συμμετέχουν σε επαγγελματικές μετρήσεις δεν αισθάνονται τη φυσική παράμετρο και ως εκ τούτου δεν μπορεί να πραγματοποιήσει τις βασικές υπολογισμούς και να εξηγήσει πολλά από τα φαινόμενα που σχετίζονται με την υγρασία. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι σε αντίθεση με την θερμοκρασία που δεν αισθάνονται την υγρασία είναι τόσο ξεκάθαρα (βλέπε άρθρο :. Ποια είναι η θερμοκρασία Πώς να μετρήσετε τη θερμοκρασία Τι να επιλέξετε ?: ΕΤΑ ή θερμοστοιχείο για συμβουλές χρήσης ?.). Φανταστείτε ότι φύγατε από το σπίτι σε χειμερινό πρωινό. Τι θερμοκρασία στο δρόμο, μπορείτε να πείτε με ακρίβεια 3... 5 ° C, αλλά το ερώτημα είναι, τι είναι η σχετική υγρασία τώρα, θα σας βάλει σε αδιέξοδο. Ταυτόχρονα, η υγρασία του αέρα είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος που επηρεάζει άμεσα την ευημερία και την ικανότητα εργασίας ενός ατόμου. Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζουμε και να διατηρούμε μια ορισμένη υγρασία σε πολλούς κλάδους της βιομηχανίας και της γεωργίας.

Τι είναι η υγρασία του αέρα;

Υπάρχουν αρκετές μονάδες σχετικής υγρασίας.
1. Απόλυτη υγρασία είναι η ποσότητα νερού σε μονάδα όγκου αέρα, A (g / m3).
2. Για να προσδιορίσετε τη δεύτερη μονάδα μέτρησης, είναι απαραίτητο να κοιτάξετε προσεκτικά το σχήμα που δείχνει την κίνηση των μορίων νερού σε ένα κλειστό δοχείο γεμάτο με νερό σε ένα ορισμένο επίπεδο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα σε αυτό το δοχείο δύο διαδικασίες: εξάτμιση και συμπύκνωση των μορίων του νερού ευθυγράμμιση και παίρνουμε ένα κορεσμένο σε υδρατμούς, η οποία δημιουργεί μία πίεση επί του τοιχώματος του αγγείου ίση με την πίεση κορεσμένου ατμού, Ps (Ra). Στην ατμόσφαιρα υπάρχουν πάντα μόρια νερού, αλλά η συγκέντρωσή τους είναι χαμηλότερη από την επιφάνεια του νερού. Αυτοί, όπως και άλλα μόρια του αέρα, δημιουργούν πίεση. Αυτή η πίεση, που δημιουργείται ακριβώς με μόρια νερού, ονομάζεται μερική πίεση υδρατμών, P (Pa). Η αναλογία της μερικής πίεσης του υδρατμού προς την κορεσμένη πίεση των υδρατμών, εκφραζόμενη ως ποσοστό, ονομάζεται σχετική υγρασία του αέρα:

Από τον ορισμό προκύπτει ότι πάνω από την επιφάνεια του νερού η σχετική υγρασία του αέρα είναι 100%. Και αντιστρόφως, σε υγρασία 100%, παρατηρείται συμπύκνωση υγρασίας. Η πίεση κορεσμένων υδρατμών αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Αν η θερμοκρασία αυξηθεί σε απομονωμένο χώρο με υγρασία 100%, η σχετική υγρασία θα πέσει απότομα.

Οι τιμές της κορεσμένης τάσης ατμών πάνω από την επιφάνεια του νερού (Psw) και τον πάγο (Psi)

Υγρασία αέρα. Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της υγρασίας του αέρα

Αυτό το φροντιστήριο βίντεο είναι διαθέσιμο στη συνδρομή

Έχετε ήδη μια συνδρομή; Συνδεθείτε

Στο μάθημα αυτό θα εισαχθεί η έννοια της απόλυτης και σχετικής υγρασίας του αέρα, οι όροι και οι ποσότητες που σχετίζονται με αυτές τις έννοιες θα συζητηθούν: κορεσμένος ατμός, σημείο δρόσου, συσκευές μέτρησης της υγρασίας. Κατά τη διάρκεια του μαθήματος θα γνωρίσουμε τους πίνακες πυκνότητας και πίεσης κορεσμένων ατμών και ψυχομετρικού πίνακα.

Κορεσμένος ατμός, υγρασία αέρα

Το σημερινό μάθημα θα αφιερωθεί σε μια συζήτηση για μια τέτοια έννοια όπως η υγρασία και οι μέθοδοι μέτρησης της. Το κύριο φαινόμενο που επηρεάζει την υγρασία του αέρα είναι η διαδικασία εξάτμισης του νερού, για την οποία έχουμε ήδη μιλήσει και η πιο σημαντική έννοια που θα χρησιμοποιήσουμε θα είναι ο κορεσμένος και ο ακόρεστος ατμός.

Αν έχετε αφιερώσει ένα ζευγάρι των διαφόρων κρατών, που θα καθοριστεί, στην οποία η αλληλεπίδραση των ζευγαριών είναι με το υγρό του. Αν φανταστούμε ότι μερικά από το υγρό είναι σε ένα κλειστό δοχείο, και η διαδικασία της εξάτμισης, τότε αργά ή γρήγορα, η διαδικασία αυτή θα καταλήξει σε μια κατάσταση όπου η εξάτμιση σε τακτά χρονικά διαστήματα θα αντισταθμιστεί με συμπύκνωση και, στη συνέχεια, έρχεται η λεγόμενη δυναμική ισορροπία του ρευστού προς τους ατμούς της (Σχ. 1).

Το Σχ. 1. Ο κορεσμένος ατμός

Ορισμός.Κορεσμένο ατμό Είναι ατμός σε θερμοδυναμική ισορροπία με το υγρό του. Εάν ο ατμός δεν είναι κορεσμένος, τότε δεν υπάρχει τέτοια θερμοδυναμική ισορροπία (Εικόνα 2).

Το Σχ. 2. Ακορεσμένοι ατμοί

Με τη βοήθεια αυτών των δύο εννοιών, θα περιγράψουμε ένα τόσο σημαντικό χαρακτηριστικό του αέρα ως υγρασία.

Ορισμός.Υγρασία αέρα - μια τιμή που υποδεικνύει την περιεκτικότητα των υδρατμών στον αέρα.

Τίθεται το ερώτημα: γιατί η έννοια της υγρασίας είναι σημαντικό να εξεταστεί και το πώς οι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα; Είναι γνωστό ότι το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας της γης είναι νερό (ωκεανούς) με μια επιφάνεια η οποία εξατμίζεται συνεχώς (Εικ. 3). Φυσικά, σε διαφορετικές κλιματικές ζώνες της έντασης της διαδικασίας είναι διαφορετική, ανάλογα με τη μέση ημερήσια θερμοκρασία, παρουσία ανέμου, κλπ Οι παράγοντες αυτοί οδηγούν στο γεγονός ότι πιο έντονη από ό, τι συμπύκνωση του σε ορισμένους χώρους διαδικασία εξάτμισης του νερού, και σε ορισμένες -.. Αντίθετα. Κατά μέσο όρο, μπορεί να υποστηριχθεί ότι ο ατμός που σχηματίζεται στον αέρα δεν είναι κορεσμένη, και οι αναγκαίες ιδιότητες για να είναι σε θέση να περιγράψει.

Το Σχ. 3. Εξάτμιση υγρού (Πηγή)

Για τους ανθρώπους, η αξία της υγρασίας είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος του περιβάλλοντος, διότι το σώμα μας αντιδρά πολύ ενεργά στις αλλαγές του. Για παράδειγμα, ένας τέτοιος μηχανισμός ρύθμισης της λειτουργίας του σώματος, όπως η εφίδρωση, σχετίζεται άμεσα με τη θερμοκρασία και την υγρασία του περιβάλλοντος. Υψηλή υγρασία, οι διεργασίες εξάτμισης της υγρασίας από την επιφάνεια του δέρματος αντισταθμίζονται πρακτικά από τις διαδικασίες της συμπύκνωσης της και η αφαίρεση θερμότητας από το σώμα παραβιάζεται, πράγμα που οδηγεί σε διαταραχές της θερμοκρασίας. Σε χαμηλή υγρασία, η εξάτμιση της υγρασίας επικρατεί στις διεργασίες συμπύκνωσης και το σώμα χάνει πολύ υγρό, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε αφυδάτωση.

Η αξία της υγρασίας είναι σημαντική όχι μόνο για τους ανθρώπους και άλλους ζώντες οργανισμούς αλλά και για τη ροή των τεχνολογικών διαδικασιών. Για παράδειγμα, λόγω της γνωστής ιδιότητας του νερού για τη διεξαγωγή ηλεκτρικού ρεύματος, η περιεκτικότητά του στον αέρα μπορεί να επηρεάσει σοβαρά τη σωστή λειτουργία των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών.

Επιπλέον, η έννοια της υγρασίας είναι το πιο σημαντικό κριτήριο για την εκτίμηση των καιρικών συνθηκών, που όλοι γνωρίζουν από τις καιρικές προβλέψεις. Αξίζει να σημειωθεί ότι αν συγκρίνουμε την υγρασία σε διαφορετικές εποχές στις συνήθεις κλιματολογικές συνθήκες, τότε είναι υψηλότερη το καλοκαίρι και χαμηλότερη το χειμώνα, η οποία οφείλεται, ειδικότερα, στην ένταση των διεργασιών εξάτμισης σε διαφορετικές θερμοκρασίες.

Απόλυτη υγρασία αέρα

Τα κύρια χαρακτηριστικά του υγρού αέρα είναι:

  1. η πυκνότητα των υδρατμών στον αέρα.
  2. σχετική υγρασία αέρα.

Ο αέρας είναι ένα σύνθετο αέριο, περιέχει πολλά διαφορετικά αέρια, συμπεριλαμβανομένων των υδρατμών. Για να εκτιμηθεί η ποσότητα του στον αέρα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί ποιοι μάζες υδρατμών έχουν σε ένα συγκεκριμένο όγκο - μια τέτοια τιμή χαρακτηρίζει την πυκνότητα. Η πυκνότητα του υδρατμού στον αέρα καλείται απόλυτη υγρασία.

Ορισμός.Απόλυτη υγρασία αέρα - την ποσότητα υγρασίας που περιέχεται σε ένα κυβικό μέτρο αέρα.

Σημείωσηαπόλυτη υγρασία: (καθώς και η συνήθης ένδειξη της πυκνότητας).

Μονάδες μέτρησηςαπόλυτη υγρασία: (σε SI) ή (για την ευκολία μέτρησης μικρής ποσότητας υδρατμών στον αέρα).

Φόρμουλα υπολογισμού απόλυτη υγρασία:

μάζα ατμού (νερού) στον αέρα, kg (σε SI) ή g.

ο όγκος του αέρα στον οποίο περιέχεται η εν λόγω μάζα ατμών,

Από τη μία πλευρά, η απόλυτη υγρασία είναι κατανοητή και εύχρηστη τιμή Τ. Κ δίνει μια ιδέα για το συγκεκριμένο περιεχόμενο του νερού στον αέρα, κατά βάρος, από την άλλη πλευρά, η τιμή αυτή είναι άβολο από την άποψη της ευαισθησίας υγρασίας ζωντανών οργανισμών. Αποδεικνύεται ότι, για παράδειγμα, ένα άτομο δεν αισθάνεται τη μαζική περιεκτικότητα του ύδατος στον αέρα, δηλαδή το περιεχόμενό του σε σχέση με τη μέγιστη δυνατή τιμή.

Σχετική υγρασία αέρα

Για να περιγράψουμε αυτήν την αντίληψη, μια τιμή όπως η σχετική υγρασία.

Ορισμός.Σχετική υγρασία αέρα - μια ποσότητα που δείχνει πόσο μακριά είναι τα ζεύγη από τον κορεσμό.

Δηλαδή, η σχετική υγρασία, με απλά λόγια, δείχνει τα εξής: εάν ο ατμός απέχει πολύ από τον κορεσμό, τότε η υγρασία είναι χαμηλή, εάν είναι κοντά - υψηλή.

Μονάδες μέτρησηςσχετική υγρασία:%.

Φόρμουλα υπολογισμού σχετική υγρασία:

πυκνότητα υδρατμών (απόλυτη υγρασία), (σε SI) ή

πυκνότητα κορεσμένων υδρατμών σε δεδομένη θερμοκρασία, (σε SI) ή.

Υγρόμετρο συμπύκνωσης

Όπως μπορεί να φανεί από τον τύπο, περιλαμβάνει την απόλυτη υγρασία με την οποία είμαστε ήδη εξοικειωμένοι και την πυκνότητα κορεσμένων ατμών στην ίδια θερμοκρασία. Εμφανίζεται το ερώτημα, πώς να καθορίσετε την τελευταία τιμή; Για αυτό, υπάρχουν ειδικές συσκευές. Θα εξετάσουμε συμπύκνωσηυγρόμετρο (Εικόνα 4) είναι ένα όργανο που χρησιμεύει για τον προσδιορισμό του σημείου δρόσου.

Ορισμός.Σημείο δρόσου - τη θερμοκρασία στην οποία ο ατμός γίνεται κορεσμένος.

Το Σχ. 4. Υγρόμετρο συμπύκνωσης (Πηγή)

Ένα πτητικό υγρό, π.χ. αιθέρας, εισάγεται μέσα στην χωρητικότητα του οργάνου, εισάγεται ένα θερμόμετρο (6) και ο αέρας αντλείται μέσω του αχλαδιού (5). Ως αποτέλεσμα της εντατικής κυκλοφορίας του αέρα αρχίζει έντονη εξάτμιση του αιθέρα, η θερμοκρασία του δοχείου μειώνεται λόγω αυτού και εμφανίζεται στο καθρέφτη (4) μια δροσιά (σταγονίδια συμπυκνωμένου ατμού). Τη στιγμή της εμφάνισης μιας δροσιάς σε έναν καθρέφτη, μια θερμοκρασία μετριέται με τη βοήθεια ενός θερμόμετρου, αυτή η θερμοκρασία είναι το σημείο δρόσου.

Τι πρέπει να κάνετε με τη θερμοκρασία (σημείο δρόσου); Υπάρχει ένας ειδικός πίνακας στον οποίο εισάγονται δεδομένα - ποια πυκνότητα κορεσμένων υδρατμών αντιστοιχεί σε κάθε συγκεκριμένο σημείο δρόσου. Θα πρέπει να σημειωθεί χρήσιμα γεγονός ότι η αύξηση των αυξήσεων σημείο δρόσου και την αξία των αντίστοιχων κορεσμένων πυκνότητα ατμών του. Με άλλα λόγια, ο θερμότερος αέρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα υγρασίας που μπορεί να κρατήσει, και αντιστρόφως, ο αέρας είναι πιο κρύο, η μέγιστη περιεκτικότητα του ατμού είναι μικρότερη.

Υγρόμετρο μαλλιών

Ας εξετάσουμε τώρα την αρχή της δράσης άλλων τύπων υγρομέτρων, οργάνων μέτρησης των χαρακτηριστικών της υγρασίας (από το υγρό υγρό και το μετρητικό μέτρο).

Υγρόμετρο μαλλιών (Εικόνα 5) - συσκευή μέτρησης σχετικής υγρασίας, στην οποία το ενεργό στοιχείο είναι μια τρίχα, για παράδειγμα ένας άνθρωπος.

Το Σχ. 5. Υγρόμετρο μαλλιών (Πηγή)

υγρόμετρο δράσης μαλλιών με βάση την ιδιότητα του αποβουτυρωμένου τα μαλλιά για να αλλάξετε το μήκος του όταν αλλαγές της υγρασίας (αύξηση της υγρασίας του μήκους των μαλλιών αυξάνεται με τη μείωση - μειωμένο) το οποίο επιτρέπει τη μέτρηση της σχετικής υγρασίας. Τα μαλλιά τραβιούνται σε μεταλλικό πλαίσιο. Η αλλαγή στο μήκος των μαλλιών μεταφέρεται στο βέλος που κινείται κατά μήκος της κλίμακας. Θα πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι το υγρόμετρο τρίχας δεν δίνει ακριβείς τιμές της σχετικής υγρασίας, και χρησιμοποιείται κυρίως για οικιακή χρήση.

Ψυχρόμετρο

Μια πιο εύκολη και ακριβή για να χρησιμοποιήσετε μια τέτοια συσκευή για τη μέτρηση της σχετικής υγρασίας ως psychrometer (από την αρχαία ελληνική ψυχρός -. «Κρύο») (Σχήμα 6).

Το ψυχρόμετρο αποτελείται από δύο θερμόμετρα, τα οποία είναι στερεωμένα σε κοινή κλίμακα. Το ένα ονομάζεται υγρή θερμόμετρα, t. Κ Τύλιξε cambric ύφασμα βυθίζεται σε μία δεξαμενή νερού που βρίσκεται στην πίσω πλευρά του οργάνου. Με βρεγμένα νερό εξατμίζεται ιστό, με αποτέλεσμα την ψύξη του θερμομέτρου, η διαδικασία μείωσης της θερμοκρασίας συνεχίζεται μέχρι το στάδιο έως ότου ο ατμός πλησίον του υγρού χαρτομάντηλου δεν φθάνει τον κορεσμό και το θερμόμετρο αρχίζει να εμφανίζει τη θερμοκρασία σημείου δρόσου. Έτσι, ένα υγρό θερμόμετρο δείχνει θερμοκρασία μικρότερη ή ίση με την πραγματική θερμοκρασία περιβάλλοντος. Το δεύτερο θερμόμετρο ονομάζεται ξηρό και δείχνει την πραγματική θερμοκρασία.

Στο σώμα της συσκευής, κατά κανόνα, απεικονίζεται ο λεγόμενος ψυχομετρικός πίνακας (Πίνακας 2). Χρησιμοποιώντας αυτόν τον πίνακα, η σχετική υγρασία του ατμοσφαιρικού αέρα μπορεί να προσδιοριστεί από την τιμή θερμοκρασίας που εμφανίζεται από το ξηρό θερμόμετρο και από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ξηρών και υγρών θερμόμετρων.

Ωστόσο, ακόμη και χωρίς να έχετε στο χέρι ένα τέτοιο τραπέζι, μπορείτε να καθορίσετε περίπου την ποσότητα υγρασίας, χρησιμοποιώντας την ακόλουθη αρχή. Εάν η ανάγνωση και των δύο θερμόμετρα είναι κοντά ο ένας στον άλλο, η εξάτμιση του νερού από υγρή σχεδόν εντελώς αντισταθμίζεται με συμπύκνωση, t. Ε υψηλή υγρασία. Εναλλακτικά, εάν η διαφορά αναγνώσεις θερμόμετρο είναι μεγάλη, η εξάτμιση από υγρό ιστό υπερισχύει της συμπύκνωσης και ο αέρας είναι ξηρό και χαμηλή υγρασία.

Πίνακες χαρακτηριστικών υγρασίας

Ας γυρίσουμε στα τραπέζια, τα οποία σας επιτρέπουν να καθορίσετε τα χαρακτηριστικά της υγρασίας του αέρα.