Relativna vlažnost u zatvorenom prostoru. Zasićena para, ključanje, vlažnost vazduha Relativna vlažnost vazduha u zatvorenoj posudi 25

Zasićena para.

Ako plovilo sa čvrsto zatvorite tečnost, količina tečnosti će se prvo smanjiti, a zatim ostati konstantna. Kada ne Menn Na ovoj temperaturi, sistem tečnost-para će dostići stanje termičke ravnoteže i ostaće u njemu koliko god se želi. Istovremeno sa procesom isparavanja dolazi i do kondenzacije, oba procesa u prosjeku kompohrabrujte jedni druge. U prvom trenutku, nakon što se tečnost ulije u posudu i zatvori, tečnost ćeispari i gustina pare iznad nje će se povećati. Međutim, u isto vrijeme će se povećati broj molekula koji se vraćaju u tekućinu. Što je veća gustina pare, veći je broj njenih molekula koji se vraćaju u tečnost. Kao rezultat toga, u zatvorenoj posudi na konstantnoj temperaturi uspostavit će se dinamička (pokretna) ravnoteža između tekućine i pare, odnosno broj molekula koji napuštaju površinu tekućine nakon određenog r th vremenski period će biti u proseku jednak broju molekula pare koji se vraćaju u tečnost za isto vreme b. Steam, nah koja pluta u dinamičkoj ravnoteži sa svojom tečnošću naziva se zasićena para. Ovo je definicija donje crteTo znači da u datoj zapremini na datoj temperaturi ne može biti veća količina pare.

Pritisak zasićene pare .

Šta će se dogoditi sa zasićenom parom ako se smanji volumen koji zauzima? Na primjer, ako komprimirate paru koja je u ravnoteži sa tekućinom u cilindru ispod klipa, održavajući temperaturu sadržaja cilindra konstantnom. Kada se para komprimira, ravnoteža će početi da se narušava. U početku će se gustina pare malo povećati i veći broj molekula će početi da se kreće iz gasa u tečnost nego iz tečnosti u gas. Uostalom, broj molekula koji napuštaju tekućinu u jedinici vremena ovisi samo o temperaturi, a kompresija pare ne mijenja taj broj. Proces se nastavlja sve dok se ponovo ne uspostave dinamička ravnoteža i gustina pare, te stoga koncentracija njegovih molekula poprima prethodne vrijednosti. Posljedično, koncentracija zasićenih molekula pare na konstantnoj temperaturi ne ovisi o njenoj zapremini. Pošto je pritisak proporcionalan koncentraciji molekula (p=nkT), iz ove definicije sledi da pritisak zasićene pare ne zavisi od zapremine koju zauzima. Pritisak p n.p. pritisak pare pri kojem je tečnost u ravnoteži sa svojom parom naziva se pritisak zasićene pare.

Zavisnost pritiska zasićene pare o temperaturi.

Stanje zasićene pare, kako iskustvo pokazuje, približno je opisano jednadžbom stanja idealnog gasa, a njen pritisak je određen formulom P = nkT Kako temperatura raste, pritisak raste. Pošto pritisak zasićene pare ne zavisi od zapremine, zavisi samo od temperature. Međutim, zavisnost p.n. iz T, utvrđeno eksperimentalno, nije direktno proporcionalno, kao u idealnom gasu pri konstantnoj zapremini. Sa povećanjem temperature, pritisak prave zasićene pare raste brže od pritiska idealnog gasa (Sl.odvodna kriva 12). Zašto se ovo dešava? Kada se tečnost zagreje u zatvorenoj posudi, deo tečnosti se pretvara u paru. Kao rezultat toga, prema formuli P = nkT, tlak zasićene pare raste ne samo zbog povećanja temperature tekućine, već i zbog povećanja koncentracije molekula (gustine) pare. U osnovi, povećanje tlaka s povećanjem temperature određuje se upravo povećanjem koncentracije centralno ii. (Glavna razlika u ponašanju iIdealni gas i zasićena para je da kada se temperatura pare u zatvorenoj posudi promeni (ili kada se zapremina promeni pri konstantnoj temperaturi), masa pare se menja. Tečnost se delimično pretvara u paru, ili, naprotiv, para se delimično kondenzujetsya. Ništa slično se ne dešava sa idealnim gasom.) Kada sva tečnost ispari, para će prestati da bude zasićena daljim zagrijavanjem i njen pritisak pri konstantnoj zapremini će se povećatije direktno proporcionalna apsolutnoj temperaturi (vidi sliku, dio krivulje 23).

Kipuće.

Vrenje je intenzivan prijelaz tvari iz tekućeg u plinovito stanje, koji se odvija u cijeloj zapremini tečnosti (a ne samo na njenoj površini). (Kondenzacija je obrnuti proces.) Kako temperatura tečnosti raste, brzina isparavanja se povećava. Konačno, tečnost počinje da ključa. Prilikom ključanja u cijelom volumenu tekućine formiraju se brzo rastući mjehurići pare, koji isplivaju na površinu. Tačka ključanja tečnosti ostaje konstantna. To se događa zato što se sva energija dovedena u tečnost troši na njeno pretvaranje u paru. Pod kojim uslovima počinje ključanje?

Tečnost uvek sadrži otopljene gasove koji se oslobađaju na dnu i zidovima posude, kao i na česticama prašine suspendovanim u tečnosti, koje su centri isparavanja. Tečne pare unutar mehurića su zasićene. Kako temperatura raste, pritisak zasićene pare raste i mjehurići se povećavaju u veličini. Pod uticajem sile plutanja plutaju prema gore. Ako gornji slojevi tekućine imaju nižu temperaturu, tada dolazi do kondenzacije pare u mjehurićima u ovim slojevima. Pritisak brzo opada i mjehurići kolabiraju. Kolaps se dešava tako brzo da se zidovi mjehura sudare i proizvode nešto poput eksplozije. Mnoge takve mikro eksplozije stvaraju karakterističnu buku. Kada se tečnost dovoljno zagrije, mjehurići će prestati da se urušavaju i isplivaju na površinu. Tečnost će proključati. Pažljivo gledajte čajnik na šporetu. Videćete da skoro prestaje da proizvodi buku pre nego što proključa. Ovisnost pritiska zasićene pare o temperaturi objašnjava zašto tačka ključanja tečnosti zavisi od pritiska na njenoj površini. Mjehur pare može rasti kada pritisak zasićene pare u njemu malo premaši pritisak u tečnosti, što je zbir pritiska vazduha na površini tečnosti (vanjski pritisak) i hidrostatskog pritiska stuba tečnosti. Vrenje počinje na temperaturi na kojoj je pritisak zasićene pare u mjehurićima jednak pritisku u tekućini. Što je veći vanjski pritisak, to je viša tačka ključanja. I obrnuto, smanjenjem vanjskog pritiska, snižavamo na taj način tačku ključanja. Pumpanjem zraka i vodene pare iz tikvice, možete učiniti da voda proključa na sobnoj temperaturi. Svaka tečnost ima svoju tačku ključanja (koja ostaje konstantna dok sva tečnost ne proključa), što zavisi od pritiska njene zasićene pare. Što je veći pritisak zasićene pare, niža je tačka ključanja tečnosti.

Vlažnost vazduha i njeno merenje.

Gotovo uvijek postoji određena količina vodene pare u zraku oko nas. Vlažnost vazduha zavisi od količine vodene pare koja se u njemu nalazi. Vlažan vazduh sadrži veći procenat molekula vode od suvog vazduha. Bol Od velikog značaja je relativna vlažnost vazduha, o čemu se svakodnevno čuju poruke u izveštajima vremenske prognoze.

Tačka rose

Suvoća ili vlažnost zraka ovisi o tome koliko je njegova vodena para blizu zasićenosti. Ako se vlažan vazduh ohladi, para u njemu se može dovesti do zasićenja, a zatim će se kondenzovati. Znak da je para postala zasićena je pojava prvih kapi kondenzovane tečnosti - rose. Temperatura na kojoj para u zraku postaje zasićena naziva se tačka rose. Tačka rose takođe karakteriše vlažnost vazduha. Primjeri: rosa koja pada ujutro, zamagljivanje hladnog stakla ako dišete na njega, stvaranje kapi vode na cijevi za hladnu vodu, vlaga u podrumima kuća. Za mjerenje vlažnosti zraka koriste se mjerni instrumenti - higrometri. Postoji nekoliko vrsta higrometara, ali glavni su vlasni i psihrometrijski.

U staklenu tikvicu se sipa malo vode i zatvori čepom. Voda je postepeno isparila. Na kraju procesa ostalo je samo nekoliko kapi vode na zidovima tikvice. Slika prikazuje graf koncentracije u odnosu na vrijeme n molekula vodene pare unutar tikvice. Koja izjava se može smatrati tačnom?

o 1) u sekciji 1 para je zasićena, au delu 2 je nezasićena

o 2) u dijelu 1 para je nezasićena, au dijelu 2 je zasićena

o 3) u oba područja para je zasićena

2. Zadatak br. D3360E

Relativna vlažnost u zatvorenoj posudi iznosi 60%. Kolika će biti relativna vlažnost ako se zapremina posude pri konstantnoj temperaturi smanji za 1,5 puta?

5. Zadatak br. 4aa3e9

Relativna vlažnost u prostoriji na temperaturi od 20°C
jednak 70%. Koristeći tablicu tlaka zasićene vodene pare, odredite tlak vodene pare u prostoriji.

o 1)21,1 mm Hg. Art.

o 2)25 mm Hg. Art.

o 3)17,5 mmHg. Art.

o 4)12,25 mm Hg. Art.

32. Zadatak br. e430b9

Relativna vlažnost u prostoriji na temperaturi od 20°C iznosi 70%. Koristeći tablicu gustine zasićene vodene pare, odredite masu vode u kubnom metru prostorije.

o 3)1,73⋅10 -2 kg

o 4)1,21⋅10 -2 kg

33. Zadatak br. DFF058

Na slici su slike: isprekidana linija - grafik pritiska vode zasićene pare od temperature, i neprekidna linija - proces 1-2 zbog promjene pritiska vodene pare.

Kako se pritisak vodene pare mijenja, apsolutna vlažnost zraka

1) povećanje

2) smanjuje se

3) ne od mene

4) može se povećati ili smanjiti

34. Zadatak br. e430b9

Da bi odredili relativnu vlažnost zraka, koriste razliku između suhog i vlažnog termometra (vidi ri-su-nok). Koristeći datu ri-sun-ka i psi-chro-met-ri-che-tabelu, odredite koja temperatura (u gradovima Cel-sia) se naziva suhi termometar, ako je relativna vlažnost zraka u prostoriji -NII 60%.

35. Zadatak br. DFF034

U ko-su-de, ispod klipa, nalazi se nezasićena para. Može se ponovo vezati,

1) iso-bar-ali-high-temp-pe-ra-tu-ru

2) dodavanje još jednog gasa u posudu

3) povećati zapreminu pare

4) smanjenje zapremine pare

36. Zadatak br. 9C5165

Relativna vlažnost u prostoriji je 40%. Kako-raditi-bez koncentracije n mo-le-kul vode u zraku prostorije i koncentracija mo-le-kul vode u zasićenoj vodenoj pari na istoj temperaturi po-ra-tu-re?

1) n je 2,5 puta manje

2) n je 2,5 puta veće

3) n je 40% manje

4) n 40% više

37. Zadatak br. DFF058

Relativna vlažnost vazduha u cilindru ispod klipa je 60%. Vazdušni iso-ter-mi-che-ski je bio komprimovan, smanjivši njegovu zapreminu za polovinu. Visoka vlažnost vazduha je postala

38. Zadatak br. 1BE1AA

U zatvorenom qi-lin-dri-che-sky so-su-de nalazi se vlažan vazduh na temperaturi od 100 °C. Da biste imali rosu na zidovima ovog co-su-da, zapremina co-su-da je 25 jednom. Koja je aproksimacija početne apsolutne vlažnosti zraka u co-su-de? Odgovor je dat u g/m 3, zaokružen na cijele brojeve.

39. Zadatak br. 0B1D50

Voda i njena para se dugo zadržavaju u cilindričnoj posudi ispod klipa. Klip počinje da izlazi iz posude. Istovremeno, temperatura vode i pare ostaje nepromijenjena. Kako će se promijeniti masa tečnosti u posudi? Objasnite svoj odgovor navođenjem koje ste fizičke zakone koristili za objašnjenje

40. Zadatak br. C32A09

Voda i njena para se dugo zadržavaju u cilindričnoj posudi ispod klipa. Klip počinje da se gura u posudu. Istovremeno, temperatura vode i pare ostaje nepromijenjena. Kako će se promijeniti masa tečnosti u posudi? Objasnite svoj odgovor navodeći koje ste fizičke zakone objašnjavali.

41. Zadatak br. AB4432

U eksperimentu koji ilustruje zavisnost tačke ključanja od pritiska vazduha (sl. A ), do ključanja vode ispod zvona vazdušne pumpe dolazi već na sobnoj temperaturi ako je pritisak dovoljno nizak.

Korišćenje grafikona pritiska zasićena para na temperaturi (sl. b ), naznačite koji tlak zraka treba stvoriti ispod zvona pumpe da voda ključa na 40 °C. Obrazložite svoj odgovor navodeći koje ste fenomene i obrasce koristili da objasnite.

42. Zadatak br. E6295D

Relativna vlažnost vazduha na t= 36 o C je 80%. Pritisak zasićene pare na ovoj temperaturi str n = 5945 Pa. Koju masu pare sadrži 1 m 3 ovog vazduha?

43. Zadatak br. 9C5165

Čovek sa naočarima ušao je sa ulice u toplu sobu i otkrio da su mu se naočare zamaglile. Kolika mora biti vanjska temperatura da bi se pojavila ova pojava? Temperatura prostorije je 22°C, a relativna vlažnost 50%. Objasnite kako ste dobili odgovor. (Koristite tabelu za pritisak pare vode da odgovorite na ovo pitanje.)

44. Zadatak br. E6295D

U zatvorenoj prostoriji postoji para i određena količina vode. Kako se sljedeće tri veličine mijenjaju sa izotermalnim smanjenjem volumena: davanje -le-nie u co-su-de, masa vode, masa pare? Za svaki ve-li-chi-ny, definicija co-from-ve-st-st-yu-sha-sha-rak-ter from-me-not:

1) će se povećati;

2) smanjenje;

3) ne od mene.

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu u tablicu. Brojevi u tekstu se mogu ponavljati.

45. Zadatak br. 8BE996

Apsolutna vlažnost vazduha u qi-lin-dri-che-su-de-su-de ispod klipa je jednaka . Temperatura gasa u ko-su-de je 100 °C. Koliko i koliko puta je potrebno izo-ter-mi-che-ski da promeni zapreminu ko-su-da da bi se formirala na njegovim zidovima Da li je bilo rose?

1) smanjite šivenje za 2 puta 2) povećajte šivenje za 20 puta
3) smanjite šivenje za 20 puta 4) povećajte šivenje za 2 puta

46. ​​Zadatak br. 8BE999

U ex-pe-ri-men-onim ustanovama, da je u isto vreme vazdušni disanje u prostoriji na zidu st-ka-na sa Sa hladnom vodom dolazi do kondenzacije vodene pare iz vazduha, ako smanjite temperaturu na . Na osnovu rezultata ovih ex-peri-menova, utvrđuje se vlažnost vazduha. Da biste odlučili, koristite tabelu. Da li se relativna vlažnost zraka mijenja kada se temperatura zraka u prostoriji poveća, ako će kondenzacija vodene pare iz zraka biti na istoj temperaturi? Pritisak i gustina zasićene vodene pare na različitim temperaturama u tablici:

Vlažnost je mjera količine vodene pare u zraku. Relativna vlažnost je količina vode sadržana u zraku na datoj temperaturi u usporedbi s maksimalnom količinom vode koja može biti sadržana u zraku na istoj temperaturi kao i para.

Drugim riječima, relativna vlažnost pokazuje koliko je vlage još potrebno da bi došlo do kondenzacije u datim uvjetima okoline. Ova vrijednost karakterizira stepen zasićenosti zraka vodenom parom. Prilikom izračunavanja optimalne vlažnosti zraka u prostoriji govorimo konkretno o relativnoj vlažnosti zraka.

• Na primjer, na temperaturi od 21°C, jedan kilogram suhog zraka može sadržavati do 15,8 g vlage. Ako 1 kg suhog zraka sadrži 15,8 g vode, tada se kaže da je relativna vlažnost 100%. Ako ista količina vazduha sadrži 7,9 g vode na istoj temperaturi, tada će, u poređenju sa maksimalno mogućom količinom vlage, odnos biti: 7,9/15,8 = 0,50 (50%). Stoga će relativna vlažnost takvog zraka biti 50%.

Koja je vlažnost optimalna?

Idealna vlažnost u stambenom prostoru je 40-60%. U letnjim mesecima vazduh je dovoljno vlažan (u posebno kišnom vremenu relativna vlažnost može dostići 80-90%), tako da nema potrebe za dodatnim metodama ovlaživanja.

Međutim, zimi dovode sistemi centralnog grijanja i drugi uređaji za grijanje suvi vazduh. To je zato što intenzivno zagrijavanje povećava temperaturu, ali ne povećava količinu vodene pare. To uzrokuje povećano isparavanje vlage sa svih strana: sa vaše kože i iz vašeg tijela, sobnih biljaka, pa čak i namještaja. Relativna vlažnost u stanovima zimi obično nije veća od 15%. Ovo je čak manje nego u pustinji Sahara! Tamo je relativna vlažnost 25%.

Table optimalna vlažnost pokazuje koliko je nivo od 15% nedovoljan:

Kako postići optimalnu vlažnost?

Jedini savjet je da ovlažite prostoriju.

Postoji mnogo "narodnih" metoda vlaženja. Možete, na primjer, objesiti mokre ručnike i krpe u sobi. Stavite rezervoar za vodu na grejač. Isparavanje vode prije ili kasnije dovodi do povećanja vlažnosti zraka. Da bi se klavir zaštitio od isušivanja, ranije je bilo preporučljivo staviti teglu vode unutra. Opcija za one koji ne štede novca je ukrasna fontana u prostoriji.

Međutim, ove metode su nezgodne i neefikasne. Nije moguće značajno povećati vlažnost vazduha u prostoriji koristeći teglu vode. Osim toga, limenka na radijatoru i ručnici na užadima ne izgledaju baš estetski ugodno.

Najefikasniji i praktičniji način povećanja vlažnosti u zatvorenom prostoru je ugradnja ovlaživač. Ovaj uređaj za kontrolu klime je sposoban da održi tačno određeni nivo vlažnosti, osim toga, jeftin je i jednostavan za upotrebu. A nova generacija ovlaživača sama kontroliše optimalnu vlažnost.

Vazduh je u izvesnoj meri ispunjen vodenom parom. Njegovu količinu karakterizira takav pokazatelj kao vlažnost. Može biti apsolutna i relativna. Prvi indikator označava količinu vode sadržanu u jednom kubnom metru zraka. Drugi pojam se koristi za određivanje omjera između najveće moguće količine pare i stvarne količine. Ako se utvrdi vlažnost zraka u zatvorenom prostoru, to je relativan pokazatelj.

Zašto mjeriti i kontrolirati vlažnost u zatvorenom prostoru?

Vlažnost u kući direktno utiče na zdravlje i dobrobit svih njenih stanovnika. Ako pokazatelji ne odgovaraju normi, ne pate samo ljudi, već i sobne biljke, namještaj i druge stvari. Količina vodene pare u okolini nije stabilna i stalno se mijenja u zavisnosti od doba godine.

Zašto je suv vazduh opasan?

Niska vlažnost u zatvorenom prostoru se vrlo često uočava tokom sezone grijanja. To dovodi do činjenice da osoba brzo gubi vodu kroz kožu i respiratorni trakt. Kao rezultat takvih negativnih pojava, uočavaju se sljedeći efekti:

• smanjena elastičnost i suhoća kože, koja je praćena pojavom mikropukotina, dovodi do razvoja dermatitisa;
• isušivanje sluznice očiju dovodi do crvenila, peckanja i suzenja očiju;
• krv gubi dio svoje tekuće komponente, što smanjuje brzinu njenog kretanja, stvarajući dodatni stres za srce;
• osoba pati od glavobolje, osjeća se umorno i gubi normalne performanse;
• povećava se viskoznost želučanog soka, što otežava probavu;
• dolazi do isušivanja sluznice respiratornog trakta, što slabi lokalni imunitet;
• povećanje koncentracije patogenih mikroorganizama u zraku, koji se obično neutraliziraju kapljicama zraka.

Za mjerenje zraka u stanu dovoljno je kupiti najjednostavniji uređaj koji se obično kombinira s termometrom ili satom. Ima malu grešku od 3-5%, što nije kritično.

Koristeći čašu vode

Da biste odredili vlažnost vazduha, potrebno je da običnu čašu napunite vodom i stavite je u frižider na 3 sata da se tečnost ohladi na 3-5°C. Posuda se vadi i stavlja na sto dalje od uređaja za grijanje. Nekoliko minuta promatrajte stijenke stakla, gdje detektuju pojavu kondenzacije u obliku kapljica vode. Rezultati eksperimenta su izraženi na sljedeći način:

• staklo se brzo osušilo - smanjena je vlažnost;
• zidovi su ostali zamagljeni - standardi vlažnosti u prostoriji su ispunjeni;
• Voda je počela da teče niz staklo - vlažnost je povećana.

Assmann stol

Assmann tabela je dizajnirana za određivanje vlažnosti pomoću psihrometra. Sastoji se od dva termometra - običnog i jednog sa funkcijom vlaženja. Pokazatelji mjereni drugim uređajem će biti nešto niži.

Korištenje jelove šiške

Uzmite običnu šišarku i stavite je dalje od uređaja za grijanje. Na suhom zraku njegove ljuske će se otvoriti, a na vlažnom će se čvrsto skupiti.

Općeprihvaćeni standardi

Standardi vlažnosti u zatvorenom prostoru zavise od njegove namjene i doba godine. Usklađenost s preporučenim parametrima osigurat će dobro zdravlje i neće negativno utjecati na ljudski imunitet.

Standardi za stan

Za stan su svi standardi u pogledu klimatskih parametara navedeni u GOST 30494-96. Prema ovom dokumentu, vlažnost vazduha u hladnoj sezoni treba da se kreće od 30-45%, au toploj sezoni - 30-60%. Uprkos naznačenim vrijednostima, ljudski organizam može loše percipirati indikator od 30%. Stoga liječnici preporučuju održavanje parametara od 40-60%, koji se smatraju optimalnim u bilo koje doba godine.

Standardi za dečiju sobu

Dječje tijelo ne može pravilno funkcionirati pri niskoj vlažnosti zraka. To dovodi do brzog sušenja sluznice, što može dovesti do smanjenja lokalnog imuniteta.

Workplace

Nivo vlažnosti na radnom mestu zavisi od specifičnosti posla. Na primjer, za uredske radnike to je 40-60%.

Kako normalizirati mikroklimu u zatvorenom prostoru?

Da bi mikroklima u zatvorenom prostoru bila ugodna za život, potrebno je koristiti sljedeće savjete:

• upotreba ovlaživača vazduha. Neophodan tokom sezone grijanja u svakoj prostoriji;
• redovno provetravanje;
• povećanje broja sobnih biljaka;
• prisustvo izduvne ventilacije. Napa će opskrbiti prostoriju svježim zrakom i normalizirati količinu vodene pare;
• u nekim slučajevima preporučuje se korištenje posebnih odvlaživača zraka opremljenih upijajućim tvarima;
• Zabranjeno je sušiti veš u stambenim prostorijama, što negativno utiče na njihovu mikroklimu.

Video: Kako izmjeriti vlažnost zraka

• Dom
• Klima uređaji

Ovaj video vodič je dostupan uz pretplatu

Već imate pretplatu? Prijava

I-17="">Zasićena para, vlažnost vazduha

Današnju lekciju posvetićemo diskusiji o pojmu vlažnosti vazduha i metodama za njeno merenje. Glavni fenomen koji utiče na vlažnost vazduha biće proces isparavanja vode, o čemu smo već govorili ranije, a najvažniji koncept koji ćemo koristiti biće zasićena i nezasićena para.

Ako razlikujemo različita stanja pare, ona će biti određena interakcijom u kojoj se para nalazi sa svojom tekućinom. Ako zamislimo da se neka tečnost nalazi u zatvorenoj posudi i da dolazi do procesa isparavanja, onda će taj proces prije ili kasnije doći u stanje u kojem će se isparavanje u jednakim vremenskim intervalima kompenzirati kondenzacijom i takozvanom dinamičkom ravnotežom pojaviće se tečnost sa svojom parom (slika 1).

Rice. 1. Zasićena para

Definicija.Zasićena para je para koja je u termodinamičkoj ravnoteži sa svojom tekućinom. Ako para nije zasićena, onda ne postoji termodinamička ravnoteža (slika 2).

Rice. 2. Nezasićena para

Koristeći ova dva koncepta, opisat ćemo tako važnu karakteristiku zraka kao što je vlažnost.

Definicija.Vlažnost– vrijednost koja pokazuje sadržaj vodene pare u zraku.

Postavlja se pitanje: zašto je važno razmotriti koncept vlažnosti i kako vodena para dospijeva u zrak? Poznato je da veći dio Zemljine površine zauzima voda (Svjetski okean), sa čije površine se neprekidno odvija isparavanje (slika 3). Naravno, u različitim klimatskim zonama intenzitet ovog procesa je različit, što zavisi od prosječne dnevne temperature, prisustva vjetrova itd. Ovi faktori uslovljavaju činjenicu da je na pojedinim mjestima proces isparavanja vode intenzivniji od njene kondenzacije. , a na nekim mjestima je i obrnuto. U prosjeku se može tvrditi da para koja se formira u zraku nije zasićena, a njena svojstva moraju biti opisana.

Rice. 3. Isparavanje tečnosti (izvor)

Za ljude je nivo vlažnosti veoma važan parametar životne sredine, jer naše telo veoma aktivno reaguje na njene promene. Na primjer, mehanizam za regulaciju funkcioniranja tijela, kao što je znojenje, direktno je povezan s temperaturom i vlažnošću okoline. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože se praktično kompenziraju procesima njene kondenzacije i poremećeno je odvođenje topline iz tijela, što dovodi do poremećaja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

Količina vlage važna je ne samo za ljude i druge žive organizme, već i za tok tehnoloških procesa. Na primjer, zbog poznatog svojstva vode da provodi električnu struju, njen sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za procjenu vremenskih prilika, što svi znaju iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost zraka u različito doba godine u našim uobičajenim klimatskim uvjetima, ona je viša ljeti i niža zimi, što je posebno povezano s intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.

Apsolutna vlažnost vazduha

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

1. gustina vodene pare u vazduhu;
2. relativna vlažnost vazduha.

Vazduh je kompozitni gas i sadrži mnogo različitih gasova, uključujući vodenu paru. Da bi se procijenila njegova količina u zraku, potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenoj dodijeljenoj zapremini - ovu vrijednost karakterizira gustina. Gustina vodene pare u vazduhu se naziva apsolutna vlažnost.

Definicija.Apsolutna vlažnost vazduha– količina vlage sadržana u jednom kubnom metru vazduha.

Oznakaapsolutna vlažnost: (kao što je uobičajena oznaka za gustinu).

Jedinice mjerenjaapsolutna vlažnost: img="">

masa pare (vode) u vazduhu, kg (u SI) ili g;

I-19="">Relativna vlažnost

Za opis takve percepcije uvedena je sljedeća veličina: relativna vlažnost.

Definicija.Relativna vlažnost– vrijednost koja pokazuje koliko je para udaljena od zasićenja.

Odnosno, vrijednost relativne vlažnosti, jednostavnim riječima, pokazuje sljedeće: ako je para daleko od zasićenja, onda je vlažnost niska, ako je blizu, visoka.

Oznakarelativna vlažnost: .

Jedinice mjerenjarelativna vlažnost: %.

Formula kalkulacije relativna vlažnost:

Img="" i-20="">Kondenzacijski higrometar

Kao što se vidi iz formule, ona uključuje apsolutnu vlažnost, sa kojom smo već upoznati, i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi. Postavlja se pitanje: kako odrediti potonju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Mi ćemo razmotriti kondenzacijehigrometar(Sl. 4) je uređaj koji se koristi za određivanje tačke rose.

Definicija.Tačka rose– temperatura na kojoj para postaje zasićena.

Rice. 4. Kondenzacijski higrometar (izvor)

U posudu uređaja ulijeva se tekućina koja lako isparava, na primjer, eter, ubacuje se termometar (6), a kroz posudu se pomoću sijalice (5) pumpa zrak. Kao rezultat pojačane cirkulacije zraka počinje intenzivno isparavanje etra, zbog toga se smanjuje temperatura posude i na ogledalu se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare) (4). U trenutku kada se rosa pojavi na ogledalu, temperatura se mjeri pomoću termometra;

Šta učiniti sa dobijenom temperaturom (tačkom rose)? Postoji posebna tabela u koju se unose podaci - koja gustina zasićene vodene pare odgovara svakoj određenoj tački rose. Vrijedi napomenuti korisnu činjenicu da kako se tačka rosišta povećava, povećava se i vrijednost odgovarajuće gustine zasićene pare. Drugim riječima, što je zrak topliji, to može sadržavati veću količinu vlage, i obrnuto, što je zrak hladniji, to je manji maksimalni sadržaj pare u njemu.

Higrometar za kosu

Razmotrimo sada princip rada drugih vrsta higrometara, uređaja za mjerenje karakteristika vlažnosti (od grčkog hygros - "mokar" i metreo - "mjerim").

Higrometar za kosu(Sl. 5) je uređaj za mjerenje relativne vlažnosti u kojem kosa, na primjer ljudska kosa, djeluje kao aktivni element.

Rice. 5. Higrometar za kosu (izvor)

Djelovanje higrometra za kosu zasniva se na svojstvu odmašćene kose da mijenja svoju dužinu pri promjeni vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti dužina kose se povećava, a sa smanjenjem smanjuje), što omogućava mjerenje relativne vlažnosti. Kosa je zategnuta preko metalnog okvira. Promjena dužine kose prenosi se na strelicu koja se kreće duž skale. Treba imati na umu da higrometar za kosu ne daje precizne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se uglavnom za kućne potrebe.

Psihrometar

Pogodniji i precizniji uređaj za mjerenje relativne vlažnosti je psihrometar (od starogrčkog ψυχρός - "hladno") (slika 6).

Psihrometar se sastoji od dva termometra, koji su fiksirani na zajedničkoj skali. Jedan od termometara naziva se mokri termometar jer je umotan u kambrik tkaninu, koja je uronjena u rezervoar vode koji se nalazi na poleđini uređaja. Voda isparava iz mokre tkanine, što dovodi do hlađenja termometra, proces snižavanja njegove temperature se nastavlja sve dok se ne dostigne stadijum dok para u blizini mokre tkanine ne dostigne zasićenje i termometar počne da pokazuje temperaturu tačke rose. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu manju ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi termometar i pokazuje stvarnu temperaturu.

Na kućištu uređaja se u pravilu nalazi i takozvana psihrometrijska tablica (tabela 2). Koristeći ovu tabelu, možete odrediti relativnu vlažnost okolnog zraka iz vrijednosti temperature koju pokazuje termometar sa suvim termometrom i iz temperaturne razlike između suve i vlažne sijalice.

Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete približno odrediti količinu vlage koristeći sljedeći princip. Ako su očitanja oba termometra bliska jedno drugom, tada se isparavanje vode iz vlažnog gotovo u potpunosti kompenzira kondenzacijom, odnosno vlažnost zraka je visoka. Ako je, naprotiv, razlika u očitanjima termometra velika, tada isparavanje iz mokre tkanine prevladava nad kondenzacijom i zrak je suh, a vlažnost niska.

Tabele karakteristika vlažnosti

Okrenimo se tablicama koje nam omogućavaju da odredimo karakteristike vlažnosti zraka.

temperatura,

Pritisak, mm. Hg Art.

Gustina pare

« Fizika - 10. razred"

Pri rješavanju zadataka treba imati na umu da tlak i gustina zasićene pare ne zavise od njene zapremine, već samo od temperature. Jednačina stanja idealnog plina je približno primjenjiva za opisivanje zasićene pare. Ali kada se zasićena para komprimuje ili zagreva, njena masa ne ostaje konstantna.

Prilikom rješavanja nekih problema možda će vam trebati vrijednosti tlaka zasićene pare na određenim temperaturama. Ovi podaci se moraju uzeti iz tabele.

Zadatak 1.

Zatvorena posuda zapremine V 1 = 0,5 m 3 sadrži vodu mase m = 0,5 kg. Posuda je zagrijana na temperaturu od t = 147 °C. Za koliko treba promijeniti zapreminu posude tako da sadrži samo zasićenu paru? Pritisak zasićene pare pH. n na temperaturi t = 147 °C je jednako 4,7 10 5 Pa.

Rješenje.

Zasićena para pri pH pritisku. n zauzima zapreminu jednaku gdje je M = 0,018 kg/mol molarna masa vode. Zapremina posude je V 1 > V, što znači da para nije zasićena. Da bi para postala zasićena, volumen posude treba smanjiti za

Zadatak 2.

Relativna vlažnost vazduha u zatvorenoj posudi pri temperaturi t 1 = 5 °C jednaka je φ 1 = 84%, a pri temperaturi t 2 = 22 °C jednaka je φ 2 = 30%. Koliko je puta pritisak zasićene pare vode na temperaturi t 2 veći nego na temperaturi t 1?

Rješenje.

Pritisak vodene pare u posudi pri T 1 = 278 K je gdje je p n. n1 - pritisak zasićene pare na temperaturi T1. Na temperaturi T 2 = 295 K pritisak

Pošto je volumen konstantan, onda prema Charlesovom zakonu

Odavde

Zadatak 3.

U prostoriji zapremine 40 m 3 temperatura vazduha je 20 °C, njegova relativna vlažnost φ 1 = 20%. Koliko vode treba ispariti da bi relativna vlažnost φ 2 dostigla 50%? Poznato je da je na 20 °C tlak zasićene pare rnp = 2330 Pa.

Rješenje.

Relativna vlažnost odavde

Pritisak pare pri relativnoj vlažnosti φ 1 i φ 2

Gustina je povezana sa pritiskom jednakošću ρ = Mp/RT, odakle

Mase vode u prostoriji pri vlažnosti φ 1 i φ 2

Masa vode koja treba ispariti:

Zadatak 4.

U prostoriji sa zatvorenim prozorima na temperaturi od 15 °C, relativna vlažnost φ = 10%. Kolika će biti relativna vlažnost ako se temperatura u prostoriji poveća za 10 °C? Pritisak zasićene pare na 15 °C pH. p1 = 12,8 mm Hg. art., a na 25 °C pH p2 = 23,8 mm Hg. Art.

Pošto je para nezasićena, parcijalni pritisak pare se menja prema Charlesovom zakonu p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Iz ove jednadžbe možete odrediti pritisak nezasićene pare p 2 na T 2: p 2 = p 1 T 2 / T 1. Relativna vlažnost na T 1 je jednaka.