Relatīvais gaisa mitrums, siltuma daudzums. Relatīvais un absolūtais mitrums - kas tas ir? Ko nozīmē absolūtais un relatīvais mitrums?
Gaisa mitrumu raksturo šādi rādītāji:
A) absolūtais mitrums apzīmē ūdens tvaiku masu, kas atrodas 1 m 3 mitra gaisa. Absolūto mitrumu parasti simbolizē kā ω un mēra g/m3. Gaisa absolūto mitrumu piesātinājuma stāvoklī sauc par mitruma ietilpību ω n. Mitruma ietilpības vērtība ir gaisa temperatūras funkcija, kā redzams tabulā. 1.
1. tabula
b) relatīvais mitrums, pareizā definīcija izriet no Daltona daļēja spiediena likuma. Saskaņā ar šo likumu spiediens atmosfēras gaiss ir sausa gaisa p st un ūdens tvaiku p p parciālo spiedienu summa
p b = p st + p p (2)
Šajā temperatūrā daļējs spiediensūdens tvaiki nedrīkst pārsniegt noteiktu robežu, ko sauc par “piesātinājuma spiedienu” p n. Gaisā esošo tvaiku daļējais spiediens vienmēr ir mazāks vai vienāds ar piesātinājuma spiedienu, t.i.
lpp P/ p n = φ ≤ 1. (3)
Vērtību φ (procentos), kas izsaka tvaiku parciālā spiediena attiecību mitrā gaisā un to spiedienu piesātinājuma stāvoklī tajā pašā temperatūrā, sauc. relatīvais mitrums gaiss;
Saskaņā ar šo definīciju mitrā gaisa mitruma saturs ir tvaika masas attiecība pret sausās gaisa daļas masu.
Siltuma jauda mitrs gaiss, kJ/(kg K) nosaka pēc formulas
Kur d mitruma saturs, Arс – sausa gaisa siltumietilpība , Ar s = 1,005 kJ/kg K
Entalpija Mitru gaisu parasti sauc par 1 kg sausa gaisa. Sausa gaisa entalpija (pie d = 0) ar temperatūru 0 0 C tiek ņemta par nulles punktu. Tāpēc gaisa entalpijai var būt pozitīvas un negatīvas vērtības. Mitrā gaisa entalpija ir vienāda ar sausa gaisa un tvaika entalpiju summu,
Gaisa entalpija, kas saistīta ar gaisa temperatūras izmaiņām, raksturo jūtamā siltuma izmaiņas. Kad ūdens tvaiki ar tādu pašu temperatūru nonāk gaisā, latentais siltums. Gaisa entalpija palielinās, mainoties gaisa mitrās daļas entalpijai. Gaisa temperatūra nemainās.
ί–d mitra gaisa diagramma.
Lai atvieglotu aprēķinus, kas saistīti ar mitra gaisa stāvokļa izmaiņām, profesors L. K. Ramzins izstrādāja i-d mitra gaisa diagramma, kurā grafiski attēlotas atkarības, kas izriet no gāzu dinamikas pamatlikumiem.
Diagramma ļauj vizuāli attēlot mitrā gaisa stāvokļa izmaiņu procesus, grafiski atrisināt praktiskas problēmas ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmu, žāvēšanas procesu, iztvaicētāju, gaisa dzesētāju un citu instalāciju aprēķināšanā, būtiski atvieglojot un paātrinot tos. Aprēķinu ātrums tiek sasniegts uz noteiktas precizitātes samazināšanās rēķina, kas ir diezgan pieņemams kondicionēšanas tehnoloģijai.
i-d Diagramma ir attēlota nemainīgam barometriskajam spiedienam. Lietojot i-d Izmantojot diagrammu, jums jāzina aprēķinātais R b noteiktajam apgabalam, ko standartizē SNiP. Krievijas teritorijā aprēķinātais spiediens Pb ir robežās no 685 līdz 760 mm Hg. Art. un tiek normalizēti ar 15 mm Hg intervālu. Art. Saskaņā ar šo i-d diagrammas ir izstrādātas Р b = 685, 700, 715, 730, 745 un 760 mm Hg. Art.
i-d diagramma ir konstruēta slīpā koordinātu sistēmā. Gaisa mitruma satura vērtības pie nemainīga barometriskā spiediena tiek attēlotas uz abscisu ass, bet entalpijas vērtības - uz ordinātu ass. Pastāvīgas entalpijas vērtību līnijas i= const iet slīpi 135° leņķī. Lai samazinātu ass izmēru d nav uzzīmēts grafikā, bet tā vietā taisnā leņķī pret ordinātām tiek novilkta palīglīnija, un tajā no abscisas tiek projicēta mitruma satura vērtību skala (skala). d. Uz iegūtā režģa, kas sastāv no līnijām d= const un i= const, uzzīmētas izotermas un līknes φ = const.
Gaisa kondicionēšanas tehnoloģijā negatīva entalpijas vērtība tiek pieņemta patvaļīgi, tāpat kā negatīva temperatūra. Ja temperatūru mēra pēc absolūtās Kelvina skalas, tad nulles entalpijas vērtība atbilst absolūtās nulles temperatūrai.
Izotermas ir taisnas līnijas ar izotermu t= 0 iet caur sākuma punktu (pie i-d Diagrammās temperatūra tiek mērīta pēc Celsija skalas).
Izmantojot diagrammu, jāpatur prātā, ka izotermas nav paralēlas viena otrai; Tas jo īpaši attiecas uz augstām temperatūrām. Ja φ = 100% uzzīmēto izotermu galus savieno gluda līkne, tad iegūst relatīvā mitruma līniju φ = 100%, jeb piesātinājuma līniju.
Piesātinājuma līnija φ = 100% dalās i-d diagrammu divās daļās. Virs un pa kreisi no šīs līnijas ir punkti, kas raksturo ūdens tvaiku saturu gaisā pārkarsētā stāvoklī. Punkti, kas atrodas zem un pa labi no līnijas φ = 100%, raksturo tvaika-gaisa maisījuma stāvokli pārsātinājuma stāvoklī. Palielinoties barometriskajam spiedienam, līnija φ = 100% nobīdās uz augšu, bet, samazinoties barometriskajam spiedienam, tā nobīdās uz leju.
Šajā nodarbībā tiks iepazīstināts ar absolūtā un relatīvā gaisa mitruma jēdzienu, apspriesti ar šiem jēdzieniem saistītie termini un daudzumi: piesātināts tvaiks, rasas punkts, instrumenti mitruma mērīšanai. Nodarbības laikā iepazīsimies ar blīvuma un piesātinātā tvaika spiediena tabulām un psihrometrisko tabulu.
Cilvēkiem mitrums ir ļoti svarīgs parametrs. vidi, jo mūsu ķermenis ļoti aktīvi reaģē uz tā izmaiņām. Piemēram, ķermeņa darbības regulēšanas mehānisms, piemēram, svīšana, ir tieši saistīts ar apkārtējās vides temperatūru un mitrumu. Pie augsta mitruma mitruma iztvaikošanas procesus no ādas virsmas praktiski kompensē tās kondensācijas procesi un tiek traucēta siltuma izvadīšana no organisma, kas noved pie termoregulācijas traucējumiem. Pie zema mitruma mitruma iztvaikošanas procesi ņem virsroku pār kondensācijas procesiem un organisms zaudē pārāk daudz šķidruma, kas var izraisīt dehidratāciju.
Mitruma daudzums ir svarīgs ne tikai cilvēkiem un citiem dzīviem organismiem, bet arī plūsmai tehnoloģiskie procesi. Piemēram, sakarā ar zināmo ūdens īpašību vadīt elektrība tā saturs gaisā var nopietni ietekmēt vairuma elektroierīču pareizu darbību.
Turklāt mitruma jēdziens ir vissvarīgākais vērtēšanas kritērijs laika apstākļi, ko visi zina no laika prognozēm. Ir vērts atzīmēt, ka, ja salīdzinām mitrumu iekšā dažādi laiki gados mums ierastajā klimatiskie apstākļi, tad tas ir augstāks vasarā un zemāks ziemā, kas jo īpaši ir saistīts ar iztvaikošanas procesu intensitāti dažādās temperatūrās.
Galvenās mitrā gaisa īpašības ir:
- ūdens tvaiku blīvums gaisā;
- relatīvais mitrums.
Gaiss ir salikta gāze un satur daudz dažādu gāzu, tostarp ūdens tvaikus. Lai novērtētu tā daudzumu gaisā, ir jānosaka, kāda masa ir ūdens tvaikiem noteiktā atvēlētajā tilpumā - šo vērtību raksturo blīvums. Ūdens tvaiku blīvumu gaisā sauc absolūtais mitrums.
Definīcija.Absolūtais gaisa mitrums- mitruma daudzums, kas atrodas vienā kubikmetrā gaisa.
Apzīmējumsabsolūtais mitrums: (kā parastais blīvuma apzīmējums).
Vienībasabsolūtais mitrums: (SI) vai (lai būtu ērti mērīt nelielu ūdens tvaiku daudzumu gaisā).
Formula aprēķinus absolūtais mitrums:
Apzīmējumi:
Tvaika (ūdens) masa gaisā, kg (SI) vai g;
Gaisa tilpums, kas satur norādīto tvaika masu, ir .
No vienas puses, absolūtais gaisa mitrums ir saprotama un ērta vērtība, jo tā sniedz priekšstatu par īpatnējo ūdens saturu gaisā pēc masas, no otras puses, šī vērtība ir neērta no jutīguma viedokļa dzīvo organismu radītais mitrums. Izrādās, ka, piemēram, cilvēks nejūt ūdens masas saturu gaisā, bet gan tā saturu attiecībā pret maksimāli iespējamo vērtību.
Lai aprakstītu šādu uztveri, tika ieviests šāds daudzums: relatīvais mitrums.
Definīcija.Relatīvais mitrums– vērtība, kas norāda, cik tālu tvaiks ir no piesātinājuma.
Tas ir, relatīvā mitruma vērtība, vienkāršos vārdos, parāda sekojošo: ja tvaiks ir tālu no piesātinājuma, tad mitrums ir zems, ja tas ir tuvu, tas ir augsts.
Apzīmējumsrelatīvais mitrums: .
Vienībasrelatīvais mitrums: %.
Formula aprēķinus relatīvais mitrums:
Apzīmējumi:
Ūdens tvaiku blīvums (absolūtais mitrums), (SI) vai ;
Piesātināta ūdens tvaiku blīvums noteiktā temperatūrā (SI) vai .
Kā redzams no formulas, tas ietver mums jau pazīstamo absolūto mitrumu un piesātināto tvaiku blīvumu tajā pašā temperatūrā. Rodas jautājums: kā noteikt pēdējo vērtību? Šim nolūkam ir īpašas ierīces. Mēs apsvērsim kondensējotieshigrometrs(4. att.) - ierīce, ko izmanto rasas punkta noteikšanai.
Definīcija.kušanas temperatūra- temperatūra, kurā tvaiks kļūst piesātināts.
Rīsi. 4. Kondensāta higrometrs ()
Ierīces traukā ielej viegli iztvaikojošu šķidrumu, piemēram, ēteri, ievieto termometru (6) un caur tvertni, izmantojot spuldzi (5), tiek sūknēts gaiss. Paaugstinātas gaisa cirkulācijas rezultātā sākas intensīva ētera iztvaikošana, līdz ar to samazinās trauka temperatūra, un uz spoguļa (4) parādās rasa (kondensēta tvaika pilieni). Brīdī, kad uz spoguļa parādās rasa, temperatūru mēra ar termometru, šī temperatūra ir rasas punkts.
Ko darīt ar iegūto temperatūras vērtību (rasas punkts)? Ir speciāla tabula, kurā tiek ievadīti dati – kāds piesātinātā ūdens tvaika blīvums atbilst katram konkrētajam rasas punktam. Jāatzīmē noderīgs fakts, ka, palielinoties rasas punktam, palielinās arī atbilstošā piesātinātā tvaika blīvuma vērtība. Citiem vārdiem sakot, jo siltāks ir gaiss, jo lielāks mitruma daudzums tajā var būt, un otrādi, jo aukstāks gaiss, jo mazāks maksimālais tvaiku saturs tajā.
Tagad aplūkosim citu veidu higrometru, mitruma raksturlielumu mērīšanas ierīču darbības principu (no grieķu higros - “slapjš” un metreo - “es mēru”).
Matu higrometrs(5. att.) - ierīce relatīvā mitruma mērīšanai, kurā mati, piemēram, cilvēka mati, darbojas kā aktīvs elements.
Matu higrometra darbība balstās uz attaukotu matu īpašību mainīt to garumu, mainoties gaisa mitrumam (palielinoties mitrumam, matu garums palielinās, samazinoties samazinās), kas ļauj izmērīt relatīvo mitrumu. Mati ir izstiepti virs metāla rāmja. Matu garuma izmaiņas tiek pārnestas uz bultiņu, kas pārvietojas pa skalu. Jāatceras, ka matu higrometrs nedod precīzas vērtības relatīvais mitrums, un to galvenokārt izmanto sadzīves vajadzībām.
Ērtāka un precīzāka relatīvā mitruma mērīšanas ierīce ir psihrometrs (no sengrieķu ψυχρός — “auksts”) (6. att.).
Psihrometrs sastāv no diviem termometriem, kas ir fiksēti uz kopīgas skalas. Viens no termometriem tiek saukts par mitro termometru, jo tas ir ietīts kambriskā audumā, kas ir iegremdēts ūdens rezervuārā, kas atrodas ierīces aizmugurē. No mitrā auduma iztvaiko ūdens, kas noved pie termometra atdzišanas, tā temperatūras pazemināšanas process turpinās līdz stadijai, līdz tvaiki pie mitrā auduma sasniedz piesātinājumu un termometrs sāk rādīt rasas punkta temperatūru. Tādējādi mitrais termometrs rāda temperatūru, kas ir mazāka par faktisko apkārtējās vides temperatūru vai vienāda ar to. Otro termometru sauc par sauso termometru un parāda reālo temperatūru.
Uz ierīces korpusa, kā likums, ir arī tā sauktā psihrometriskā tabula (2. tabula). Izmantojot šo tabulu, jūs varat noteikt apkārtējā gaisa relatīvo mitrumu pēc temperatūras vērtības, ko rāda sausās spuldzes termometrs, un pēc temperatūras starpības starp sausajām un mitrajām spuldzēm.
Tomēr pat bez šādas tabulas jūs varat aptuveni noteikt mitruma daudzumu, izmantojot šādu principu. Ja abu termometru rādījumi ir tuvu viens otram, tad ūdens iztvaikošanu no mitrā gandrīz pilnībā kompensē kondensāts, t.i., gaisa mitrums ir augsts. Ja, gluži pretēji, termometra rādījumu starpība ir liela, tad iztvaikošana no mitrā auduma ņem virsroku pār kondensāciju un gaiss ir sauss un mitrums zems.
Pievērsīsimies tabulām, kas ļauj noteikt gaisa mitruma raksturlielumus.
Temperatūra, |
Spiediens, mm. rt. Art. |
Tvaika blīvums |
Tabula 1. Piesātināto ūdens tvaiku blīvums un spiediens
Vēlreiz atzīmēsim, ka, kā minēts iepriekš, piesātināta tvaika blīvuma vērtība palielinās līdz ar tā temperatūru, tas pats attiecas uz piesātināta tvaika spiedienu.
Tabula 2. Psihometriskā tabula
Atgādināsim, ka relatīvo mitrumu nosaka sausās spuldzes rādījumu vērtība (pirmā kolonna) un sausā un mitrā rādījumu starpība (pirmā rinda).
Šodienas nodarbībā uzzinājām par svarīgu gaisa īpašību – tā mitrumu. Kā jau teicām, mitrums samazinās aukstajā sezonā (ziemā) un palielinās siltajā sezonā (vasarā). Svarīgi ir spēt šīs parādības regulēt, piemēram, ja nepieciešams paaugstināt mitrumu, novietot telpu ziemas laiks vairākas ūdenskrātuves, lai uzlabotu iztvaikošanas procesus, tomēr šī metode būs efektīva tikai atbilstošā temperatūrā, kas ir augstāka nekā ārpusē.
Nākamajā nodarbībā apskatīsim, kas ir gāzes darbs un iekšdedzes dzinēja darbības princips.
Bibliogrāfija
- Gendenšteins L.E., Kaidalovs A.B., Koževņikovs V.B. / Red. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosīns.
- Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustards, 2010.
- Fadejeva A.A., Zasovs A.V., Kiseļevs D.F. Fizika 8. - M.: Apgaismība.
- Interneta portāls “dic.academic.ru” ()
- Interneta portāls “baroma.ru” ()
- Interneta portāls “femto.com.ua” ()
- Interneta portāls “youtube.com” ()
Mājasdarbs
... kā relatīvais gaisa mitrums ietekmē ūdens bāzes krāsu un laku žūšanas parametrus?
Relatīvajam gaisa mitrumam ir būtiska ietekme gan uz ūdens bāzes krāsu un laku žūšanas ātrumu, gan pilnīgumu.
Relatīvais mitrums ir parametrs, kas nosaka, cik daudz ūdens gaiss ir gatavs uzņemt tvaika veidā.
Relatīvais mitrums
Relatīvais gaisa mitrums ir attiecība starp ūdens tvaiku daudzumu gaisā un maksimālo iespējamo tvaiku daudzumu noteiktā temperatūrā.
No definīcijas vismaz kļūst skaidrs, ka gaiss var saturēt tikai ierobežotu daudzumu ūdens, un šis daudzums ir atkarīgs no temperatūras.
Ja gaisa mitrums ir 100%, tas nozīmē, ka gaisā ir maksimālais iespējamais ūdens tvaiku daudzums un gaiss nevar uzņemt vairāk. Citiem vārdiem sakot, šādos apstākļos ūdens iztvaikošana nav iespējama.
Jo zemāks relatīvais mitrums, jo vairāk ūdens var pārvērsties tvaikos un jo lielāks ir iztvaikošanas ātrums. Taču šis process nav bezgalīgs – ja iztvaikošana notiek slēgtā telpā (piemēram, žāvētājā nav pārsega), tad kādā brīdī iztvaikošana apstāsies.
Absolūtais mitrums
Tabulā parādītas absolūtā gaisa mitruma vērtības ar relatīvo mitrumu 100% mūs interesējošā temperatūras diapazonā un relatīvā gaisa mitruma parametra izturēšanās, pieaugot temperatūrai.
Temperatūra, °C | Absolūti mitrums, g/m³ | Radinieks mitrums, % 5 °C | Radinieks mitrums, % 15 °C |
- 20 | 1,08 | - | - |
- 15 | 1,61 | - | - |
- 10 | 2,36 | - | - |
- 5 | 3,41 | - | - |
0 | 4,85 | - | - |
5 | 6,80 | 100 | - |
10 | 9,40 | 72,35 | - |
15 | 12,83 | 53,01 | 100 |
20 | 17,30 | 39,31 | 74,17 |
25 | 23,04 | 29,52 | 55,69 |
30 | 30,36 | 22,40 | 42,26 |
35 | 39,58 | 17,19 | 32,42 |
No iepriekšminētajiem datiem ir skaidrs, ka, saglabājot absolūtā mitruma vērtību, temperatūrai paaugstinoties, relatīvā mitruma vērtība samazinās.
Maksimālā absolūtā mitruma vērtība pie noteiktas temperatūras ļauj aprēķināt žāvētāja efektivitāti, precīzāk, žāvētāja neefektivitāti bez piespiedu ventilācijas.
Pieņemsim, ka mums ir žāvētājs – telpa 7 reiz 4 un 3 metrus augsta, kas ir 84 kubikmetri. Un pieņemsim, ka šajā telpā mēs vēlamies izžāvēt 100 PVC profilu gabalus logiem vai 160 fasādes plātnes no stikla vai šķiedru cementa plātnēm, kuru izmēri ir 600 x 600 mm; kas ir aptuveni 60 kv.m. virsmas.
Šādas virsmas krāsošanai tiks izmantoti 6 litri krāsas; Lai krāsa pilnībā izžūtu, vajadzētu iztvaikot aptuveni 2 litriem ūdens. Tajā pašā laikā, saskaņā ar tabulu, 20 °C temperatūrā 84 kubikmetri. gaisā var būt ne vairāk kā 1,5 litri ūdens.
Tas ir, pat ja gaisam sākotnēji bija nulle absolūtais mitrums, ūdens bāzes krāsa noteiktā telpā neizžūs bez svaigas ventilācijas.
Relatīvā mitruma samazināšana
Tā kā ūdens bāzes krāsu pārklājumu polimerizācijai nepieciešams nosacījums Ja ūdens ir pilnībā iztvaikojis, tad relatīvais gaisa mitrums būtiski ietekmē žūšanas ātrumu un pat polimēra pārklājuma veiktspēju.
Bet viss nav tik biedējoši, kā varētu šķist. Piemēram, ja jūs iesūknējat gaisu no ārpuses, kurā ir 100% relatīvais mitrums un 5°C temperatūra, un uzsildāt to līdz 15°C, gaisa relatīvais mitrums būs tikai 53%.
Mitrums gaisā nav pazudis, tas ir, absolūtais mitrums nav mainījies, bet gaiss ir gatavs uzņemt divreiz vairāk ūdens nekā zemā temperatūrā.
Tas ir, lai iegūtu pieņemamus krāsas žūšanas parametrus, nav nepieciešams izmantot gaisa mitrinātājus vai kondensatorus - pietiek ar temperatūras paaugstināšanu virs apkārtējās vides temperatūras.
Jo lielāka ir temperatūras starpība starp gaisu ārā un gaisu, kas tiek piegādāts žāvētājā, jo zemāks ir tā relatīvais mitrums.
Atpakaļ uz priekšu
Uzmanību! Slaidu priekšskatījumi ir paredzēti tikai informatīviem nolūkiem, un tie var neatspoguļot visas prezentācijas funkcijas. Ja jūs interesē Šis darbs, lūdzu, lejupielādējiet pilno versiju.
- nodrošināt asimilācija Gaisa mitruma jēdzieni ;
- attīstīties studenta neatkarība; domāšana; spēja izdarīt secinājumus praktisko iemaņu attīstīšana, strādājot ar fizisko aprīkojumu;
- parādītšī fiziskā lieluma praktiskā pielietošana un nozīme.
Nodarbības veids: nodarbība par jauna materiāla apguvi .
Aprīkojums:
- frontālajam darbam: glāze ūdens, termometrs, marles gabals; diegi, psihrometriskā tabula.
- paraugdemonstrējumiem: psihrometrs, matu un kondensāta higrometri, bumbieris, spirts.
Nodarbību laikā
I. Pārskatiet un pārbaudiet mājasdarbus
1. Formulējiet iztvaikošanas un kondensācijas procesu definīciju.
2. Kādus iztvaikošanas veidus jūs zināt? Kā viņi atšķiras viens no otra?
3. Kādos apstākļos notiek šķidruma iztvaikošana?
4. No kādiem faktoriem ir atkarīgs iztvaikošanas ātrums?
5. Kāds ir īpatnējais iztvaikošanas siltums?
6. Kāds tiek iztvaikošanas laikā piegādātais siltuma daudzums?
7. Kāpēc hi-fi pārtiku ir vieglāk panest?
8. Vai 1 kg ūdens un tvaika iekšējā enerģija 100 o C temperatūrā ir vienāda?
9. Kāpēc ūdens pudelē, kas ir cieši noslēgts ar aizbāzni, neiztvaiko?
II. Mācīties jaunas lietas materiāls
Ūdens tvaiki gaisā, neskatoties uz milzīgajām upju, ezeru un okeānu virsmām, nav piesātināti; Gaisa masu kustība noved pie tā, ka dažviet iekšā Šis brīdisūdens iztvaikošana ņem virsroku pār kondensāciju, bet citās ir otrādi.
Atmosfēras gaiss ir dažādu gāzu un ūdens tvaiku maisījums.
Tiek saukts spiediens, ko ūdens tvaiki radītu, ja nebūtu visu citu gāzu daļējs spiediens (vai elastība) ūdens tvaiki.
Gaisā esošo ūdens tvaiku blīvumu var uzskatīt par gaisa mitruma raksturlielumu. Šo daudzumu sauc absolūtais mitrums [g/m3].
Zinot ūdens tvaiku vai absolūtā mitruma daļējo spiedienu, nav iespējams pateikt, cik tālu ūdens tvaiki atrodas no piesātinājuma.
Lai to izdarītu, ievadiet vērtību, kas parāda, cik tuvu ūdens tvaikiem ir piesātinājums noteiktā temperatūrā - relatīvais mitrums.
Relatīvais mitrums sauc par absolūtā gaisa mitruma attiecību līdz piesātināta ūdens tvaika blīvumam 0 tajā pašā temperatūrā, kas izteikts procentos.
P ir daļējais spiediens noteiktā temperatūrā;
P 0 - piesātināta tvaika spiediens tajā pašā temperatūrā;
Absolūtais mitrums;
0 ir piesātināta ūdens tvaika blīvums noteiktā temperatūrā.
Piesātināta tvaika spiedienu un blīvumu dažādās temperatūrās var noskaidrot, izmantojot īpašas tabulas.
Atdzesējot mitru gaisu pie nemainīga spiediena, tā relatīvais mitrums palielinās, jo zemāka ir tvaika daļējais spiediens gaisā.
Temperatūra t, uz kuru jāatdzesē gaiss, lai tajā esošais tvaiks sasniegtu piesātinājuma stāvokli (pie noteikta mitruma, gaisa un nemainīga spiediena), sauc. kušanas temperatūra.
Piesātināta ūdens tvaika spiediens gaisa temperatūrā vienāds ar kušanas temperatūra, ir atmosfērā esošo ūdens tvaiku daļējais spiediens. Kad gaiss atdziest līdz rasas punktam, sākas tvaiku kondensācija : parādās migla, nokrīt rasa. Rasas punkts raksturo arī gaisa mitrumu.
Gaisa mitrumu var noteikt ar īpašām ierīcēm.
1. Kondensācijas higrometrs
To izmanto, lai noteiktu rasas punktu. Tas ir visprecīzākais veids, kā mainīt relatīvo mitrumu.
2. Matu higrometrs
Tās darbība balstās uz beztauku cilvēka matu īpašībām Ar un pagarina, palielinoties relatīvajam mitrumam.
To izmanto gadījumos, kad gaisa mitruma noteikšanai nav nepieciešama liela precizitāte.
3. Psihrometrs
Parasti izmanto gadījumos, kad nepieciešama diezgan precīza un ātra gaisa mitruma noteikšana.
Gaisa mitruma vērtība dzīviem organismiem
20-25°C temperatūrā par cilvēka dzīvībai vislabvēlīgāko tiek uzskatīts gaiss ar relatīvo mitrumu no 40% līdz 60%. Ja apkārtējā temperatūra ir augstāka par cilvēka ķermeņa temperatūru, rodas pastiprināta svīšana. Pārmērīga svīšana noved pie ķermeņa atdzišanas. Taču šāda svīšana cilvēkam ir ievērojams slogs.
Kaitīgs ir arī relatīvais mitrums zem 40% normālā gaisa temperatūrā, jo tas izraisa pastiprinātu mitruma zudumu organismos, kas izraisa dehidratāciju. Īpaši zems iekštelpu gaisa mitrums ziemā; tas ir 10-20%. Pie zema gaisa mitruma tas notiek ātra iztvaikošana mitrums no virsmas un deguna, balsenes un plaušu gļotādas izžūšana, kas var izraisīt pašsajūtas pasliktināšanos. Arī pie zema gaisa mitruma telpā ārējā vide Patogēnie mikroorganismi saglabājas ilgāk, un uz objektu virsmas uzkrājas vairāk statiskā lādiņa. Tāpēc ziemā dzīvojamos rajonus mitrina, izmantojot porainus gaisa mitrinātājus. Augi ir labi mitrinātāji.
Ja relatīvais mitrums ir augsts, tad mēs sakām, ka gaiss mitrs un smacošs. Augsts gaisa mitrums ir nomācošs, jo iztvaikošana notiek ļoti lēni. Ūdens tvaiku koncentrācija gaisā šajā gadījumā ir augsta, kā rezultātā molekulas no gaisa atgriežas šķidrumā gandrīz tikpat ātri kā iztvaiko. Ja sviedri no ķermeņa iztvaiko lēnām, tad ķermenis atdziest ļoti maz, un mēs nejūtamies īpaši ērti. Pie 100% relatīvā mitruma iztvaikošana vispār nevar notikt – šādos apstākļos slapjas drēbes vai mitra āda nekad neizžūs.
No sava bioloģijas kursa jūs zināt par dažādām augu adaptācijām sausos apgabalos. Bet augi ir pielāgoti arī augstam gaisa mitrumam. Tātad Monsteras dzimtene ir mitra ekvatoriālais mežs Monstera “raud” pie relatīvā mitruma, kas ir tuvu 100%, tas noņem lieko mitrumu caur caurumiem lapās - hidatodiem. Mūsdienu ēkās gaisa kondicionēšana tiek izmantota, lai slēgtās telpās radītu un uzturētu cilvēku labklājībai vislabvēlīgāko gaisa vidi. Tajā pašā laikā tiek automātiski regulēta temperatūra, mitrums un gaisa sastāvs.
Gaisa mitrumam ir ārkārtīgi liela nozīme sala veidošanā. Ja mitrums ir augsts un gaiss ir tuvu piesātinājumam ar tvaikiem, tad, temperatūrai pazeminoties, gaiss var kļūt piesātināts un sāks kristies rasa, bet, kondensējoties ūdens tvaikiem, izdalās enerģija (īpatnējais iztvaikošanas siltums pie a temperatūra tuvu 0 °C ir 2490 kJ/kg), tāpēc gaiss uz augsnes virsmas, veidojoties rasai, neatdzisīs zem rasas punkta un samazināsies sala iespējamība. Sasalšanas iespējamība, pirmkārt, ir atkarīga no temperatūras krituma ātruma un
Otrkārt, no gaisa mitruma. Pietiek zināt kādu no šiem datiem, lai vairāk vai mazāk precīzi prognozētu sala iespējamību.
Pārskatīšanas jautājumi:
- Ko nozīmē gaisa mitrums?
- Kā sauc absolūto gaisa mitrumu? Kāda formula izsaka šī jēdziena nozīmi? Kādās vienībās tas izteikts?
- Kas ir ūdens tvaika spiediens?
- Kas ir relatīvais mitrums? Kādas formulas izsaka šī jēdziena nozīmi fizikā un meteoroloģijā? Kādās vienībās tas izteikts?
- Relatīvais mitrums 70%, ko tas nozīmē?
- Kā sauc rasas punktu?
Kādus instrumentus izmanto gaisa mitruma noteikšanai? Kāda ir cilvēka subjektīvā gaisa mitruma sajūta? Uzzīmējot attēlu, izskaidrojiet matu un kondensāta higrometru un psihrometru uzbūvi un darbības principu.
Laboratorijas darbs Nr.4 "Gaisa relatīvā mitruma mērīšana"
Mērķis: iemācīties noteikt relatīvo gaisa mitrumu, attīstīt praktiskās iemaņas darbā ar fizisko aprīkojumu.
Aprīkojums: termometrs, marles saite, ūdens, psihometriskā tabula
Nodarbību laikā
Pirms darba veikšanas studentu uzmanība jāpievērš ne tikai darba saturam un gaitai, bet arī termometru un stikla trauku lietošanas noteikumiem. Jāatgādina, ka visu laiku, kad termometrs netiek izmantots mērījumiem, tam jābūt savā korpusā. Mērot temperatūru, termometrs jātur aiz augšējās malas. Tas ļaus jums noteikt temperatūru ar vislielāko precizitāti.
Pirmie temperatūras mērījumi jāveic ar sauso termometru. Šī temperatūra klasē nemainīsies darbības laikā.
Lai mērītu temperatūru ar mitru termometru, labāk ir izmantot marles gabalu kā drānu. Marle ļoti labi uzsūcas un pārvieto ūdeni no slapjās malas uz sauso.
Izmantojot psihrometrisko tabulu, ir viegli noteikt relatīvā mitruma vērtību.
Ļaujiet t c = h= 22 °C, t m = t 2= 19 °C. Tad t = t c- 1 Ш = 3 °C.
Izmantojot tabulu, mēs atrodam relatīvo mitrumu. Šajā gadījumā tas ir 76%.
Salīdzinājumam varat izmērīt relatīvo mitrumu ārpusē. Lai to izdarītu, divu vai trīs skolēnu grupai, kas sekmīgi pabeiguši galveno darba daļu, var lūgt veikt līdzīgus mērījumus uz ielas. Tam vajadzētu ilgt ne vairāk kā 5 minūtes. Iegūto mitruma vērtību var salīdzināt ar mitrumu klasē.
Darba rezultāti ir apkopoti secinājumos. Viņiem jāatzīmē ne tikai galīgo rezultātu formālās nozīmes, bet arī jānorāda iemesli, kas izraisa kļūdas.
III. Problēmu risināšana
Tā kā šis laboratorijas darbs ir diezgan vienkāršs pēc satura un neliela apjoma, pārējo nodarbības daļu var veltīt problēmu risināšanai par pētāmo tēmu. Lai atrisinātu problēmas, nav nepieciešams, lai visi skolēni tās sāktu risināt vienlaikus. Darba gaitā viņi var saņemt uzdevumus individuāli.
Var ieteikt šādus vienkāršus uzdevumus:
Ārā ir auksts rudens lietus. Kādā gadījumā virtuvē izkārtā veļa izžūs ātrāk: kad logs ir atvērts vai aizvērts? Kāpēc?
Gaisa mitrums ir 78%, un sausais spuldzes rādījums ir 12 °C. Kādu temperatūru rāda mitrais termometrs? (Atbilde: 10 °C.)
Sausā un mitrā termometra rādījumu atšķirība ir 4 °C. Relatīvais mitrums 60%. Kādi ir sausās un mitrās spuldzes rādījumi? (Atbilde: t c -l9°С, t m= 10 °C.)
Mājasdarbs
- Atkārtojiet mācību grāmatas 17. punktu.
- Uzdevums Nr.3. lpp. 43.
Students stāsta par iztvaikošanas lomu augu un dzīvnieku dzīvē.
Iztvaikošana augu dzīvē
Augu šūnas normālai pastāvēšanai tai jābūt piesātinātai ar ūdeni. Aļģēm tās ir dabiskas to pastāvēšanas apstākļu sekas sauszemes augiem tas tiek panākts divu pretēju procesu rezultātā: ūdens uzsūkšanās ar saknēm un iztvaikošana. Veiksmīgai fotosintēzei sauszemes augu hlorofilu nesošajām šūnām jāuztur visciešākais kontakts ar apkārtējo atmosfēru, kas apgādā tās ar nepieciešamo oglekļa dioksīdu; tomēr šis ciešais kontakts neizbēgami noved pie tā, ka šūnas, kas piesātina šūnas, nepārtraukti iztvaiko apkārtējā telpā, un tā pati saules enerģija, kas apgādā augu ar fotosintēzei nepieciešamo enerģiju, ko absorbē hlorofils, veicina lapas uzsilšanu. , un tādējādi pastiprina iztvaikošanas procesu.
Ļoti daži un turklāt slikti organizēti augi, piemēram, sūnas un ķērpji, var izturēt ilgus ūdens padeves pārtraukumus un izturēt šo laiku pilnīgas izžūšanas stāvoklī. No augstākie augi Uz to spēj tikai daži akmeņainas un tuksnešainās floras pārstāvji, piemēram, grīšļi, kas izplatīti Karakuma tuksneša smiltīs. Lielākajai daļai mirušo augu šāda izžūšana būtu nāvējoša, un tāpēc to ūdens aizplūšana ir aptuveni vienāda ar tā pieplūdumu.
Lai iedomāties augu ūdens iztvaikošanas mērogu, ņemsim šādu piemēru: vienā veģetācijas periodā viena saulespuķu vai kukurūzas ziedēšana iztvaiko līdz 200 kg vai vairāk ūdens, t.i., liela muca! Pie šāda enerģētiskā patēriņa ir nepieciešama ne mazāk enerģiska ūdens ieguve. Šim nolūkam (Man sakņu sistēma, kura izmērs ir milzīgs, aprēķinot sakņu un sakņu matiņu skaitu ziemas rudziem, tika iegūti šādi pārsteidzoši skaitļi: sakņu bija gandrīz četrpadsmit miljoni, visu sakņu kopējais garums bija 600 km, un to kopējā virsma bija aptuveni 225; m2. Šīm saknēm bija aptuveni 15 miljardi sakņu matiņu ar kopējo platību 400 m2.
Ūdens daudzums, ko augs patērē dzīves laikā, lielā mērā ir atkarīgs no klimata. Karstā, sausā klimatā augi patērē ne mazāk un dažreiz pat vairāk ūdens nekā mitrākā klimatā šiem augiem ir attīstītāka sakņu sistēma un mazāk attīstītas lapu virsmas. Augi mitros, ēnainos tropu mežos un ūdenstilpju krastos patērē vismazāko ūdens daudzumu: tiem ir plānas, platas lapas un vāja sakņu un asinsvadu sistēma. Augiem sausās vietās, kur augsnē ir ļoti maz ūdens un gaiss ir karsts un sauss, ir dažādas pielāgošanās metodes šiem skarbajiem apstākļiem. Tuksneša augi ir interesanti. Tie ir, piemēram, kaktusi, augi ar kupliem gaļīgiem stumbriem, kuru lapas pārvērtušās par mugurkauliem. Tiem ir maza virsma ar lielu tilpumu, biezi vāki, maz ūdens un ūdens tvaiku caurlaidīgi, ar dažiem, gandrīz vienmēr slēgtiem stomatiem. Tāpēc pat lielā karstumā kaktusi iztvaiko maz ūdens.
Citiem tuksneša zonas augiem (kamieļa ērkšķis, stepju lucerna, vērmeles) ir plānas lapas ar plaši atvērtām stomām, kas enerģiski asimilējas un iztvaiko, kā rezultātā lapu temperatūra ievērojami pazeminās. Bieži vien lapas ir pārklātas ar biezu pelēku vai baltu matiņu slāni, kas veido sava veida caurspīdīgu sietu, kas pasargā augus no pārkaršanas un samazina iztvaikošanas intensitāti.
Daudziem tuksneša augiem (spalvu zālei, vēdzelei, viršiem) ir cietas, ādainas lapas. Šādi augi var paciest ilgstošu vīšanu. Šajā laikā to lapas saritinās caurulītē, kuras iekšpusē atrodas stomatīts.
Iztvaikošanas apstākļi ziemā krasi mainās. Saknes nevar absorbēt ūdeni no sasalušas augsnes. Tāpēc lapu krišanas dēļ tiek samazināta auga mitruma iztvaikošana. Turklāt, ja nav lapu, uz vainaga paliek mazāk sniega, kas pasargā augus no mehāniskiem bojājumiem.
Iztvaikošanas procesu nozīme dzīvnieku organismiem
Iztvaikošana ir visvieglāk kontrolējama iekšējās enerģijas samazināšanas metode. Jebkuri apstākļi, kas apgrūtina pārošanos, izjauc siltuma pārneses regulēšanu no ķermeņa. Tātad, āda, gumija, eļļas audums, sintētiskais apģērbs apgrūtina ķermeņa temperatūras regulēšanu.
Svīšana spēlē nozīmīgu lomu ķermeņa termoregulācijā, tā nodrošina cilvēka vai dzīvnieka ķermeņa temperatūras noturību. Sviedru iztvaikošanas dēļ samazinās iekšējā enerģija, pateicoties kam ķermenis atdziest.
Gaiss ar relatīvo mitrumu no 40 līdz 60% tiek uzskatīts par normālu cilvēka dzīvībai. Ja vides temperatūra ir augstāka par cilvēka ķermeņa temperatūru, notiek paaugstināta temperatūra. Spēcīgi izdalījumi sviedri noved pie ķermeņa atdzišanas, palīdz strādāt apstākļos paaugstināta temperatūra. Taču tik aktīva svīšana cilvēkam ir ievērojams slogs! Ja tajā pašā laikā ir augsts absolūtais mitrums, tad dzīvot un strādāt kļūst vēl grūtāk (mitrie tropi, daži darbnīcas, piemēram, krāsošana).
Kaitīgs ir arī relatīvais mitrums zem 40% normālā gaisa temperatūrā, jo tas izraisa pastiprinātu mitruma zudumu no organisma, kas izraisa dehidratāciju.
Dažas dzīvās radības ir ļoti interesantas no termoregulācijas un iztvaikošanas procesu nozīmes viedokļa. Ir zināms, piemēram, kamielis var iztikt bez dzeršanas divas nedēļas. Tas izskaidrojams ar to, ka tas ūdeni izmanto ļoti ekonomiski. Kamielis gandrīz nesvīst pat četrdesmit grādu karstumā. Tā ķermeni klāj biezi un blīvi matiņi - vilna glābj no pārkaršanas (kamieļa mugurā tveicīgā pēcpusdienā tā tiek uzkarsēta līdz astoņdesmit grādiem, un āda zem tā ir tikai līdz četrdesmit!). Vilna arī novērš mitruma iztvaikošanu no ķermeņa (nocirptam kamielim svīšana palielinās par 50%). Kamielis nekad, pat visintensīvākajā karstumā, neatver muti: galu galā no mutes dobuma gļotādas, plaši atverot muti, iztvaiko daudz ūdens! Kamieļa elpošanas ātrums ir ļoti zems - 8 reizes minūtē. Pateicoties tam, mazāk ūdens atstāj ķermeni ar gaisu. Tomēr karstā laikā viņa elpošana palielinās līdz 16 reizēm minūtē. (Salīdzināt: tādos pašos apstākļos vērsis elpo 250 reižu, bet suns - 300-400 reižu minūtē.) Turklāt kamieļa ķermeņa temperatūra naktī pazeminās līdz 34°, bet dienas laikā karstumā tā paaugstinās līdz 40-41°. Tas ir ļoti svarīgi ūdens taupīšanai. Kamielim ir arī ļoti interesanta ierīce ūdens uzglabāšanai turpmākai lietošanai. Ir zināms, ka tauki, “sadedzinot” organismā, rada daudz ūdens - 107 g no 100 g tauku. Tādējādi, ja nepieciešams, kamielis no savām kuprām var iegūt līdz pussimts svara ūdens.
No ūdens patēriņa ekonomijas viedokļa amerikāņu džemperi (ķenguru žurkas) ir vēl pārsteidzošāki. Viņi nekad nedzer vispār. Ķenguru žurkas dzīvo Arizonas tuksnesī un košļā sēklas un sausu zāli. Gandrīz viss ūdens, kas atrodas viņu organismā, ir endogēns, t.i. kas veidojas šūnās pārtikas gremošanas laikā. Eksperimenti ir parādījuši, ka no 100 g pērļu miežu, kas tika izbaroti ķenguru žurkām, viņi pēc to sagremošanas un oksidēšanas saņēma 54 g ūdens!
Gaisa maisiem ir liela nozīme putnu termoregulācijā. Karstā laikā mitrums iztvaiko no gaisa maisiņu iekšējās virsmas, kas palīdz atdzesēt ķermeni. II savienojums ar šo putnu iekšā karsts laiks atver knābi. (Katz //./> Biofizika fizikas stundās. - M.: Izglītība, 1974).
n. Patstāvīgs darbs
Kuras izdalītā siltuma daudzums pilnīga sadegšana 20 kg ogles? (Atbilde: 418 MJ)
Cik daudz siltuma izdalīsies, pilnībā sadedzinot 50 litrus metāna? Pieņem metāna blīvumu 0,7 kg/m3. (Atbilde: -1.7 MJ)
Uz jogurta tases rakstīts: enerģētiskā vērtība 72 kcal. Izsakiet produkta enerģētisko vērtību J.
Degšanas siltums dienas deva Jūsu vecuma skolēnu uzturs ir aptuveni 1,2 MJ.
1) Vai jums pietiek ar 100 g trekna biezpiena, 50 g kviešu maizes, 50 g liellopa gaļas un 200 g kartupeļu? Nepieciešamie papildu dati:
- trekns biezpiens 9755;
- kviešu maize 9261;
- liellopu gaļa 7524;
- kartupeļi 3776.
2) Vai jums pietiek ar 100 g asari dienā, 50 g svaigi gurķi, 200 g vīnogu, 100 g rupjmaizes, 20 g saulespuķu eļļas un 150 g saldējuma.
Īpatnējais sadegšanas siltums q x 10 3, J/kg:
- asari 3520;
- svaigi gurķi 572;
- vīnogas 2400;
- rupjmaize 8884;
- saulespuķu eļļa 38900;
- krēmveida saldējums 7498. ,
(Atbilde: 1) Pietiek ar aptuveni 2,2 MJ; 2) Patērēts Uz Pietiek ar 3,7 MJ.)
Gatavojoties nodarbībām, divu stundu laikā iztērē aptuveni 800 kJ enerģijas. Vai tu atgūsi enerģiju, ja izdzersi 200 ml vājpiena un apēdīsi 50 g kviešu maizes? Vājpiena blīvums ir 1036 kg/m3. (Atbilde: Pietiek ar aptuveni 1 MJ patērēto.)
Ūdeni no vārglāzes ielej traukā, ko uzsildīja ar spirta lampas liesmu, un iztvaicēja. Aprēķiniet sadedzinātā spirta masu. Var neņemt vērā kuģa uzsildīšanu un gaisa sildīšanas radītos zudumus. (Atbilde: 1,26 g)
- Kāds siltuma daudzums izdalīsies, pilnībā sadegot 1 tonnai antracīta? (Atbilde: 26.8. 109 J.)
- Kāda biogāzes masa jāsadedzina, lai izdalītos 50 MJ siltuma? (Atbilde: 2 Kilograms.)
- Cik daudz siltuma izdalīsies 5 litru mazuta sadegšanas laikā? Plosts nessņem mazutu, kas vienāds ar 890 kg/m 3. (Atbilde: aptuveni 173 MJ.)
Uz šokolādes kastītes rakstīts: kaloriju saturs 100 g 580 kcal. Izsakiet nilora saturu produktā J.
Izpētiet dažādu pārtikas produktu etiķetes. Pierakstiet enerģiju Es, ar kāda ir produktu vērtība (kaloriju saturs), izsakot to džoulos vai k-Yuries (kilokalorijās).
Braucot ar velosipēdu 1 stundā, jūs iztērējat aptuveni 2 260 000 J enerģijas. Vai atjaunosi savu enerģijas līmeni, ja apēdīsi 200 g ķiršu?
Uz Zemes ir daudz atklātu ūdenstilpņu, no kuru virsmas ūdens iztvaiko: okeāni un jūras aizņem aptuveni 80% no Zemes virsmas. Tāpēc gaisā vienmēr ir ūdens tvaiki.
Tas ir vieglāks par gaisu, jo ūdens molārā masa (18 * 10-3 kg mol-1) ir mazāka par slāpekļa un skābekļa molmasu, no kuriem galvenokārt sastāv gaiss. Tāpēc ūdens tvaiki paceļas. Tajā pašā laikā tas paplašinās, jo in augšējie slāņi Atmosfērā ir zemāks spiediens nekā uz Zemes virsmas. Šo procesu var aptuveni uzskatīt par adiabātisku, jo laikā, kad tas notiek, tvaika siltuma apmaiņai ar apkārtējo gaisu nav laika notikt.
1. Paskaidrojiet, kāpēc tvaiks atdziest.
Tie nekrīt, jo paceļas pieaugošās gaisa plūsmās, tāpat kā deltaplāni (45.1. att.). Bet, kad mākoņos pilieni kļūst pārāk lieli, tie sāk krist: līst (45.2. att.).
Mēs jūtamies ērti, ja ūdens tvaika spiediens istabas temperatūrā (20 ºC) ir aptuveni 1,2 kPa.
2. Kāda daļa (procentos) ir norādītais spiediens no piesātināta tvaika spiediena tajā pašā temperatūrā?
Padoms. Izmantojiet piesātināta ūdens tvaika spiediena vērtību tabulu dažādās temperatūrās. Tas bija norādīts iepriekšējā punktā. Šeit mēs piedāvājam detalizētāku tabulu.
Tagad esat atradis relatīvo mitrumu. Definēsim to.
Relatīvais gaisa mitrums φ ir ūdens tvaika parciālā spiediena p attiecība pret piesātināto tvaiku spiedienu pн tajā pašā temperatūrā, izteikta procentos:
φ = (p/pн) * 100%. (1)
Cilvēkiem komfortabli apstākļi atbilst 50-60% relatīvajam mitrumam. Ja relatīvais mitrums ir ievērojami zemāks, gaiss mums šķiet sauss, un, ja tas ir augstāks, tas šķiet mitrs. Kad relatīvais mitrums tuvojas 100%, gaiss tiek uztverts kā mitrs. Peļķes neizžūst, jo ūdens iztvaikošanas un tvaika kondensācijas procesi viens otru kompensē.
Tātad gaisa relatīvo mitrumu spriež pēc tā, cik tuvu ūdens tvaiki gaisā ir piesātinājumam.
Ja gaiss ar nepiesātinātiem ūdens tvaikiem tajā tiek izotermiski saspiests, palielinās gan gaisa spiediens, gan nepiesātinātā tvaika spiediens. Bet ūdens tvaika spiediens tikai palielināsies, līdz tas kļūs piesātināts!
Tilpumam vēl vairāk samazinoties, gaisa spiediens turpinās pieaugt, bet ūdens tvaika spiediens paliks nemainīgs – tas paliks vienāds ar piesātināta tvaika spiedienu noteiktā temperatūrā. Pārmērīgs tvaiks kondensēsies, tas ir, pārvērtīsies ūdenī.
3. Tvertnē zem virzuļa ir gaiss, kura relatīvais mitrums ir 50%. Sākotnējais tilpums zem virzuļa ir 6 litri, gaisa temperatūra ir 20 ºС. Gaiss sāk izotermiski saspiesties. Pieņemsim, ka ūdens daudzumu, kas veidojas no tvaika, var neņemt vērā, salīdzinot ar gaisa un tvaika tilpumu.
a) Kāds būs relatīvais mitrums, kad tilpums zem virzuļa būs 4 litri?
b) Pie kāda tilpuma zem virzuļa tvaiks kļūs piesātināts?
c) Kāda ir tvaika sākotnējā masa?
d) Cik reizes samazināsies tvaika masa, kad tilpums zem virzuļa kļūs vienāds ar 1 litru?
e) Kāda ūdens masa kondensēsies?
2. Kā relatīvais mitrums ir atkarīgs no temperatūras?
Apskatīsim, kā skaitītājs un saucējs formulā (1), kas nosaka gaisa relatīvo mitrumu, mainās, palielinoties temperatūrai.
Skaitītājs ir nepiesātināto ūdens tvaiku spiediens. Tas ir tieši proporcionāls absolūtajai temperatūrai (atgādiniet, ka ūdens tvaikus labi raksturo ideālās gāzes stāvokļa vienādojums).
4. Par cik procentiem palielinās nepiesātināto tvaiku spiediens, kad temperatūra paaugstinās no 0 ºС līdz 40 ºС?
Tagad redzēsim, kā mainās piesātinātā tvaika spiediens saucējā.
5. Cik reizes palielinās piesātinātā tvaika spiediens, kad temperatūra paaugstinās no 0 ºС līdz 40 ºС?
Šo uzdevumu rezultāti parāda, ka, paaugstinoties temperatūrai, piesātinātā tvaika spiediens palielinās daudz straujāk nekā nepiesātinātā tvaika spiediens. Tāpēc ar formulu (1) noteiktais relatīvais gaisa mitrums strauji samazinās, palielinoties temperatūrai. Attiecīgi, temperatūrai pazeminoties, palielinās relatīvais mitrums. Tālāk mēs to aplūkosim sīkāk.
Ideālās gāzes stāvokļa vienādojums un iepriekš esošā tabula palīdzēs jums izpildīt nākamo uzdevumu.
6. Pie 20 ºС relatīvais mitrums bija 100%. Gaisa temperatūra paaugstinājās līdz 40 ºС, bet ūdens tvaiku masa nemainījās.
a) Kāds bija ūdens tvaiku sākotnējais spiediens?
b) Kāds bija ūdens tvaiku galīgais spiediens?
c) Kāds ir piesātināta tvaika spiediens 40 ºС?
d) Kāds ir gaisa relatīvais mitrums gala stāvoklī?
e) Kā šo gaisu uztvers cilvēks: kā sausu vai kā mitru?
7. Drēgnajā rudens dienā ārā temperatūra ir 0 ºС. Telpas temperatūra ir 20 ºС, relatīvais mitrums ir 50%.
a) Kur ir lielāks ūdens tvaiku daļējais spiediens: telpā vai ārpusē?
b) Kādā virzienā plūdīs ūdens tvaiki, ja atvērsiet logu - uz istabu vai ārā no telpas?
c) Kāds kļūtu relatīvais mitrums telpā, ja ūdens tvaiku parciālais spiediens telpā kļūtu vienāds ar ūdens tvaiku parciālo spiedienu ārpusē?
8. Slapji priekšmeti parasti ir smagāki par sausiem: piemēram, slapja kleita ir smagāka par sausu, bet mitra malka ir smagāka par sausu. Tas izskaidrojams ar to, ka tajā esošā mitruma svars tiek pieskaitīts arī paša ķermeņa svaram. Bet ar gaisu ir otrādi: mitrs gaiss ir vieglāks par sausu gaisu! Kā to izskaidrot?
3. Rasas punkts
Temperatūrai pazeminoties, palielinās gaisa relatīvais mitrums (lai gan ūdens tvaiku masa gaisā nemainās).
Kad relatīvais mitrums sasniedz 100%, ūdens tvaiki kļūst piesātināti. (Īpašos apstākļos var iegūt pārsātinātu tvaiku. To izmanto mākoņu kamerās, lai atklātu elementārdaļiņu pēdas (sliedes) paātrinātājos.) Ar tālāku temperatūras pazemināšanos sākas ūdens tvaiku kondensācija: nokrīt rasa. Tāpēc temperatūru, kurā noteiktais ūdens tvaiks kļūst piesātināts, sauc par šī tvaika rasas punktu.
9. Paskaidrojiet, kāpēc rasa (45.3. att.) parasti nokrīt agrās rīta stundās.
Apskatīsim piemēru, kā atrast rasas punktu noteiktas temperatūras gaisam ar noteiktu mitrumu. Šim nolūkam mums ir nepieciešama šāda tabula.
10. No ielas veikalā ienāca vīrietis ar brillēm un atklāja, ka viņam ir aizsvīdušas brilles. Pieņemsim, ka stikla un tam piegulošā gaisa slāņa temperatūra ir vienāda ar gaisa temperatūru ārpusē. Gaisa temperatūra veikalā ir 20 ºС, relatīvais mitrums 60%.
a) Vai ūdens tvaiki gaisa slānī blakus glāzēm ir piesātināti?
b) Kāds ir ūdens tvaiku daļējais spiediens veikalā?
c) Kādā temperatūrā ūdens tvaiku spiediens ir vienāds ar piesātināta tvaika spiedienu?
d) Kāda varētu būt gaisa temperatūra ārā?
11. Caurspīdīgs cilindrs zem virzuļa satur gaisu ar relatīvo mitrumu 21%. Sākotnējā gaisa temperatūra ir 60 ºС.
a) Līdz kādai temperatūrai konstantā tilpumā jāatdzesē gaiss, lai cilindrā veidotos rasa?
b) Cik reizes jāsamazina gaisa tilpums nemainīgā temperatūrā, lai cilindrā rasa?
c) Gaiss vispirms tiek izotermiski saspiests un pēc tam atdzesēts nemainīgā tilpumā. Rasa sāka kristies, kad gaisa temperatūra pazeminājās līdz 20 ºC. Cik reizes tika samazināts gaisa tilpums, salīdzinot ar sākotnējo tilpumu?
12. Kāpēc ārkārtēju karstumu ir grūtāk panest, ja ir augsts mitrums?
4. Mitruma mērīšana
Gaisa mitrumu bieži mēra ar psihrometru (45.4. att.). (No grieķu valodas "psychros" - auksts. Šis nosaukums ir saistīts ar to, ka mitrā termometra rādījumi ir zemāki nekā sausa termometra rādījumi.) Tas sastāv no sausā un mitrā termometra.
Mitrās spuldzes rādījumi ir zemāki nekā sausas spuldzes rādījumi, jo šķidrums atdziest, iztvaikojot. Jo zemāks relatīvais mitrums, jo intensīvāka ir iztvaikošana.
13. Kurš termometrs atrodas pa kreisi 45.4. attēlā?
Tātad pēc termometru rādījumiem var noteikt gaisa relatīvo mitrumu. Lai to izdarītu, izmantojiet psihrometrisko tabulu, kas bieži tiek novietota uz paša psihrometra.
Lai noteiktu gaisa relatīvo mitrumu, jums ir nepieciešams:
– ņem termometra rādījumus (šajā gadījumā 33 ºС un 23 ºС);
– atrodiet tabulā sauso termometra rādījumiem atbilstošu rindu un termometra rādījumu starpībai atbilstošu kolonnu (45.5. att.);
– rindas un kolonnas krustpunktā nolasīt relatīvā gaisa mitruma vērtību.
14. Izmantojot psihrometrisko tabulu (45.5. att.), nosaka pie kādiem termometra rādījumiem relatīvais gaisa mitrums ir 50%.
Papildus jautājumi un uzdevumi
15. Siltumnīcā ar tilpumu 100 m3 relatīvais gaisa mitrums jāuztur vismaz 60%. Agri no rīta, 15 ºС temperatūrā, siltumnīcā nokrita rasa. Temperatūra siltumnīcā dienas laikā paaugstinājās līdz 30 ºС.
a) Kāds ir ūdens tvaiku parciālais spiediens siltumnīcā 15 ºС?
b) Kāda ir ūdens tvaiku masa siltumnīcā šajā temperatūrā?
c) Kāds ir minimālais pieļaujamais ūdens tvaiku parciālais spiediens siltumnīcā pie 30 ºC?
d) Kāda ir ūdens tvaiku masa siltumnīcā?
e) Kādai ūdens masai jāiztvaicē siltumnīcā, lai tajā uzturētu nepieciešamo relatīvo mitrumu?
16. Psihrometrā abi termometri rāda vienu un to pašu temperatūru. Kāds ir relatīvais mitrums? Paskaidrojiet savu atbildi.
Vārds Mitrums
Vārds Mitrums Dāla vārdnīcā
un. šķidrums kopumā: | flegma, mitrums; ūdens. Vologa, eļļains šķidrums, tauki, eļļa. Bez mitruma un siltuma, bez veģetācijas, bez dzīvības.
No kā ir atkarīgs gaisa mitrums?
Tagad gaisā ir miglains mitrums. Mitrs, piepildīts ar mitrumu, mitrs, slapjš, slapjš, ūdeņains. Slapja vasara. Slapjas pļavas, pirksti, gaiss. Mitrā vieta. Mitrums mitrums, mokrels, flegma, slapjš stāvoklis. Kaut ko samitrināt, samitrināt, samitrināt, laistīt vai piesātināt ar ūdeni. Mitruma mērītājs m.
higrometrs, ierīce, kas parāda gaisa mitruma pakāpi.
Vārds Mitrums Ožegova vārdnīcā
MITRUMS, -i, f. Mitrums, kaut kas ietverts ūdens. Ar mitrumu piesātināts gaiss.
Vārds Mitrums Efremovas vārdnīcā
Uzsvars: mitrums
- Šķidrums, ūdens vai tvaiki, ko satur kaut kas
Vārds Mitrums Vasmer Max vārdnīcā
mitrums
aizņēmies
no Tslavas, trešdien vecā godība mitrums (Sup.). Skatīt vologa.
Vārds Mitrums vārdnīcā D.N. Ušakova
MITRUMS, mitrums, daudzskaitlī. nē, sieviete (grāmata). Mitrums, ūdens, dūmi. Augiem ir nepieciešams daudz mitruma. Gaiss ir piesātināts ar mitrumu.
Vārds mitrums sinonīmu vārdnīcā
alkohols, ūdens, flegma, mitrums, šķidrums, mitrums, izejviela
Vārds mitrums vārdnīcā Sinonīmi 4
ūdens, flegma, mitrums
Vārds Mitrums vārdnīcā Pilnīga akcentētā paradigma saskaņā ar A. A. Zalizņa
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums,
mitrums
Augusta psihrometrs sastāv no diviem dzīvsudraba termometriem, kas uzstādīti uz statīva vai atrodas kopējā korpusā.
Viena termometra lodīte tiek ietīta plānā kembriska audumā, nolaista glāzē destilēta ūdens.
Izmantojot augusta psihrometru, absolūto mitrumu aprēķina, izmantojot Rainier formulu:
A = f-a(t-t1)H,
kur A ir absolūtais mitrums; f ir maksimālais ūdens tvaiku spriegums slapjās spuldzes temperatūrā (sk.
2. tabula); a - psihrometriskais koeficients, t - sausā termometra temperatūra; t1 - mitrā termometra temperatūra; H - barometriskais spiediens noteikšanas brīdī.
Ja gaiss ir pilnīgi nekustīgs, tad a = 0,00128. Vājas gaisa kustības klātbūtnē (0,4 m/s) a = 0,00110. Maksimālais un relatīvais mitrums tiek aprēķināts, kā norādīts lpp.
Kas ir gaisa mitrums? No kā tas ir atkarīgs?
Gaisa temperatūra (°C) | Gaisa temperatūra (°C) | Ūdens tvaika spriegums (mmHg) | Gaisa temperatūra (°C) | Ūdens tvaika spriegums (mmHg) | |
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0 |
0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518 |
+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0 |
11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663 |
+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0 |
42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0 |
3. tabula.
Relatīvā mitruma noteikšana ar rādījumiem
aspirācijas psihrometrs (procentos)
4. tabula. Gaisa relatīvā mitruma noteikšana pēc sauso un mitro termometru rādījumiem augusta psihrometrā normālos mierīgas un vienmērīgas gaisa kustības apstākļos telpā ar ātrumu 0,2 m/s.
Relatīvā mitruma noteikšanai ir īpašas tabulas (3., 4. tabula).
Precīzākus rādījumus nodrošina Assmann psihrometrs (3. att.). Tas sastāv no diviem termometriem, kas ir ievietoti metāla caurulēs, caur kurām vienmērīgi tiek ievilkts gaiss, izmantojot ventilatoru, kas atrodas ierīces augšpusē.
Viena termometra dzīvsudraba rezervuārs ir ietīts kembrikas gabalā, ko pirms katras noteikšanas ar speciālu pipeti samitrina ar destilētu ūdeni. Kad termometrs ir samitrināts, ieslēdziet ventilatoru ar atslēgu un pakariet ierīci uz statīva.
Pēc 4-5 minūtēm pierakstiet sausā un mitrā termometra rādījumus. Tā kā mitrums iztvaiko un siltums tiek absorbēts no dzīvsudraba lodītes virsmas, mitra termometra, tas rādīs vairāk zema temperatūra. Absolūto mitrumu aprēķina, izmantojot Sprunga formulu:
kur A ir absolūtais mitrums; f ir maksimālais ūdens tvaiku spriegums slapjās spuldzes temperatūrā; 0,5 - nemainīgs psihrometriskais koeficients (korekcija gaisa ātrumam); t - sausās spuldzes temperatūra; t1 - mitrā termometra temperatūra; H - barometriskais spiediens; 755 - vidējais barometriskais spiediens (noteikts saskaņā ar 2. tabulu).
Maksimālo mitrumu (F) nosaka, izmantojot 2. tabulu, pamatojoties uz sausās spuldzes temperatūru.
Relatīvais mitrums (R) tiek aprēķināts pēc formulas:
kur R ir relatīvais mitrums; A - absolūtais mitrums; F ir maksimālais mitrums sausas spuldzes temperatūrā.
Lai noteiktu relatīvā mitruma svārstības laika gaitā, tiek izmantota higrogrāfa ierīce.
Ierīce ir veidota līdzīgi kā termogrāfs, bet higrogrāfa uztverošā daļa ir beztauku matu kušķis.
Rīsi. 3. Assmann aspirācijas psihrometrs:
1 - metāla caurules;
2 - dzīvsudraba termometri;
3 - caurumi iesūktā gaisa izvadīšanai;
4 - klips psihrometra piekāršanai;
5 - pipete mitra termometra samitrināšanai.
Laika prognoze rītdienai
Salīdzinot ar vakardienu, Maskavā kļuvis nedaudz vēsāks, apkārtējās vides temperatūra no vakardienas 17 °C pazeminājusies līdz 16 °C.
Laika prognoze rītdien nesola būtiskas temperatūras izmaiņas, tā saglabāsies tajā pašā līmenī no 11 līdz 22 grādiem pēc Celsija.
Relatīvais mitrums ir pieaudzis līdz 75 procentiem un turpina pieaugt. Atmosfēras spiediens Pēdējo 24 stundu laikā tas ir nedaudz samazinājies par 2 mmHg un kļuvis vēl zemāks.
Reāli laikapstākļi šodien
Saskaņā ar 2018-07-04 15:00 Maskavā līst, pūš neliels vējš
Laika normas un apstākļi Maskavā
Laika apstākļus Maskavā, pirmkārt, nosaka pilsētas atrašanās vieta.
Galvaspilsēta atrodas Austrumeiropas līdzenumā, un siltā un aukstā gaisa masas brīvi pārvietojas virs metropoles. Laikapstākļus Maskavā ietekmē Atlantijas okeāna un Vidusjūras cikloni, tāpēc nokrišņu līmenis šeit ir augstāks un ziemas siltākas nekā pilsētās šajā platuma grādos.
Laika apstākļi Maskavā atspoguļo visas mērenajam kontinentālajam klimatam raksturīgās parādības. Laikapstākļu relatīvā nestabilitāte tiek izteikta, piemēram, in auksta ziema, ar pēkšņiem atkušņiem, pēkšņiem aukstuma gadījumiem vasarā, zudumu lielos daudzumos nokrišņi. Šie un citi laika apstākļi nekādā ziņā nav nekas neparasts. Vasarā un rudenī Maskavā bieži novērojamas miglas, kuru cēlonis daļēji ir cilvēka darbībā; pērkona negaiss, kas notika pat ziemā.
1998. gada jūnijā stiprā brāzmā gāja bojā astoņi cilvēki un tika ievainoti 157 cilvēki. 2010. gada decembrī spēcīgais sasalstošais lietus, ko izraisīja temperatūras atšķirības augstumā un uz zemes, pārvērta ielas par slidotavu, un zem ledus svara lūst milzu lāstekas un koki, kas krīt uz cilvēkiem, ēkām un automašīnām.
Minimālā temperatūra Maskavā reģistrēta 1940.gadā, tā bija –42,2°C, maksimālā +38,2°C reģistrēta 2010.gadā.
Vidējā jūlija temperatūra 2010. gadā bija 26,1° - tuvu normai Apvienotie Arābu Emirāti un Kaira. Un kopumā 2010. gads kļuva par temperatūras maksimumu skaita rekordistu: vasarā tika uzstādīti 22 dienas rekordi.
Laikapstākļi Maskavas centrā un nomalē nav vienādi.
No kā un kā ir atkarīgs relatīvais gaisa mitrums?
Temperatūra centrālajos reģionos ir augstāka ziemā starpība var būt līdz 5-10 grādiem. Interesanti, ka oficiālie laikapstākļu dati Maskavā tiek sniegti no Viskrievijas izstāžu centra meteoroloģiskās stacijas, kas atrodas pilsētas ziemeļaustrumos, un tas ir par vairākiem grādiem zemāks par meteoroloģiskās stacijas temperatūras vērtībām plkst. Balčuga metropoles centrā.
Laika ziņas citās Maskavas apgabala pilsētās›
Sausā viela un mitrums
Ūdens ir viena no visbagātīgākajām vielām uz zemes, tas ir nepieciešams dzīvības nosacījums un ir iekļauts visos pārtikas produktos un materiālos.
Ūdens, kas pats par sevi nav uzturviela, ir vitāli svarīgs kā ķermeņa temperatūras stabilizators, barības vielu (barības vielu) un gremošanas atkritumu nesējs, reaģents un reakcijas vide vairākās ķīmiskās pārvērtībās, biopolimēru konformācijas stabilizators un, visbeidzot, kā viela, kas atvieglo makromolekulu dinamisko uzvedību, tostarp to katalītisko (enzīmu) īpašību izpausmi.
Ūdens ir vissvarīgākā pārtikas produktu sastāvdaļa.
Tas ir sastopams dažādos augu un dzīvnieku produktos kā šūnu un ārpusšūnu komponents, kā izkliedējoša vide un šķīdinātājs, kas nosaka konsistenci un struktūru. Ūdens ietekmē izskats, garša un produkta stabilitāte uzglabāšanas laikā. Fiziski mijiedarbojoties ar olbaltumvielām, polisaharīdiem, lipīdiem un sāļiem, ūdens sniedz būtisku ieguldījumu pārtikas struktūrā.
Produkta kopējais mitruma saturs norāda mitruma daudzumu tajā, bet neraksturo tā iesaistīšanos produkta ķīmiskajās un bioloģiskajās izmaiņās.
Nodrošinot tā stabilitāti uzglabāšanas laikā, liela nozīme ir brīvā un saistītā mitruma attiecībai.
Saistītais mitrums- Tas ir saistīts ūdens, kas ķīmisko un fizisko saišu dēļ ir cieši saistīts ar dažādām sastāvdaļām - olbaltumvielām, lipīdiem un ogļhidrātiem.
Brīvs mitrums– tas ir mitrums, kas nav saistīts ar polimēru un ir pieejams bioķīmisko, ķīmisko un mikrobioloģisko reakciju norisei.
Izmantojot tiešās metodes, no produkta tiek iegūts mitrums un noteikts tā daudzums; netieši (ar žāvēšanu, refraktometriju, pēc šķīduma blīvuma un elektrovadītspējas) - nosaka sauso vielu saturu (sausais atlikums). Netiešās metodes ietver arī metodes, kuru pamatā ir ūdens mijiedarbība ar noteiktiem reaģentiem.
Mitruma satura noteikšana žāvēšana līdz nemainīgam svaram (šķīrējtiesas metode) pamatojoties uz higroskopiskā mitruma izdalīšanos no pētāmā objekta noteiktā temperatūrā.
Žāvēšana tiek veikta līdz nemainīgam svaram vai ar paātrinātām metodēm plkst paaugstināta temperatūra noteiktā laikā.
Blīvā masā saķepināto paraugu žāvēšanu veic ar kalcinētu smiltīm, kuras masai jābūt 2-4 reizes lielākai par parauga masu.
Smiltis piešķir paraugam porainību, palielina iztvaikošanas virsmu un novērš garozas veidošanos uz virsmas, kas apgrūtina mitruma noņemšanu. Žāvēšanu veic porcelāna krūzēs, alumīnija vai stikla pudelēs 30 minūtes, noteiktā temperatūrā atkarībā no izstrādājuma veida.
Sauso vielu masas daļu (X, %) aprēķina pēc formulas
kur m ir pudeles masa ar stikla stieni un smiltīm, g;
m1 – pudeles masa ar stikla stienīti, smiltīm un
nosver pirms žāvēšanas, g;
m2 – pudeles masa ar stikla stienīti, smiltīm un paraugu
pēc žāvēšanas, g.
Žāvēšana HF aparātā tiek veikta, izmantojot infrasarkano starojumu aparātā, kas sastāv no divām masīvām apaļām vai taisnstūrveida plāksnēm, kas savienotas viena ar otru (3.1. attēls).
3.1. attēls – HF aparāts mitruma noteikšanai
1 – rokturis; 2 – augšējā plāksne; 3 – vadības bloks; 4 - apakšējā plāksne; 5 – elektriskais kontakttermometrs
Darba stāvoklī starp plāksnēm tiek izveidota 2-3 mm atstarpe.
Apkures virsmas temperatūru kontrolē divi dzīvsudraba termometri. Lai uzturētu nemainīgu temperatūru, ierīce ir aprīkota ar kontakta termometru, kas savienots virknē ar releju. Kontakttermometrs iestata vēlamo temperatūru. Ierīce tiek pieslēgta 20...25 minūtes pirms žāvēšanas sāk uzkarst līdz iestatītajai temperatūrai.
Produkta paraugu 3 minūtes žāvē rotējošā papīra maisiņā, kura izmēri ir 20x14 cm, noteiktā temperatūrā, 2-3 minūtes atdzesē eksikatorā un ātri nosver ar precizitāti līdz 0,01 g.
Mitrumu (X, %) aprēķina pēc formulas
kur m ir iepakojuma masa, g;
m1 – maisa ar paraugu masa pirms žāvēšanas, g;
m2 – iepakojuma masa ar žāvētu paraugu, g.
Refraktometriskā metode izmanto ražošanas kontrolei, nosakot sauso vielu saturu ar saharozi bagātos objektos: saldajos ēdienos, dzērienos, sulās, sīrupos.
Metodes pamatā ir sakarība starp pētāmā objekta vai ūdens ekstrakta refrakcijas indeksu un saharozes koncentrāciju.
Gaisa mitrums
Refrakcijas koeficients ir atkarīgs no temperatūras, tāpēc mērījumus veic pēc prizmu un testa šķīduma termostatēšanas.
Sauso vielu masu (X, g) dzērieniem ar cukuru aprēķina pēc formulas
kur a ir noteikta sauso vielu masa
refraktometriskā metode, %;
P – dzēriena tilpums, cm3.
sīrupiem, augļu un ogu un piena želejai u.c.
saskaņā ar formulu
kur a ir sauso vielu masas daļa šķīdumā, %;
m1 – izšķīdinātā parauga masa, g;
m – parauga svars, g.
Papildus šīm parastajām sauso vielu noteikšanas metodēm tiek izmantotas vairākas citas metodes, lai noteiktu gan brīvā, gan saistītā mitruma saturu.
Diferenciālā skenēšanas kolorimetrija.
Ja paraugu atdzesē līdz temperatūrai, kas zemāka par 0°C, brīvais mitrums sasalst, bet piesaistītais ne. Sildot saldētu paraugu kolorimetrī, var izmērīt siltumu, kas patērēts ledus kušanas laikā.
Nesasalstošs ūdens tiek definēts kā starpība starp kopējo ūdeni un sasalšanas ūdeni.
Dielektriskie mērījumi. Metodes pamatā ir fakts, ka pie 0°C ūdens un ledus dielektriskās konstantes ir aptuveni vienādas. Bet, ja daļa mitruma ir saistīta, tad tā dielektriskajām īpašībām vajadzētu ļoti atšķirties no ūdens un ledus dielektriskajām īpašībām.
Siltuma jaudas mērīšana.
Ūdens siltumietilpība ir lielāka par ledus siltumietilpību, jo Paaugstinoties temperatūrai ūdenī, ūdeņraža saites pārtrūkst. Šo īpašību izmanto, lai pētītu ūdens molekulu mobilitāti.
Siltuma jaudas vērtība atkarībā no tās satura polimēros sniedz informāciju par saistītā ūdens daudzumu. Ja zemās koncentrācijās ūdens ir specifiski saistīts, tad tā devums siltumietilpībā ir mazs. Augstu mitruma vērtību reģionā to galvenokārt nosaka brīvais mitrums, kura devums siltumietilpībā ir aptuveni 2 reizes lielāks nekā ledus.
Kodolmagnētiskā rezonanse (KMR). Metode sastāv no ūdens mobilitātes izpētes stacionārā matricā.
Brīvā un saistītā mitruma klātbūtnē KMR spektrā iegūst divas līnijas, nevis vienu beztaras ūdenim.
Iepriekšējais11121314151617181920212223242526Nākamais
REDZĒT VAIRĀK:
Gaisa mitrums. Vienības. Ietekme uz aviācijas darbībām.
Ūdens ir viela, kas vienā un tajā pašā temperatūrā vienlaikus var būt dažādos agregācijas stāvokļos: gāzveida (ūdens tvaiki), šķidrā (ūdens), cietā (ledus). Šos stāvokļus dažreiz sauc ūdens fāzes stāvoklis.
Plkst noteiktiem nosacījumiemŪdens var mainīties no viena (fāzes) stāvokļa uz citu. Tātad ūdens tvaiki var nonākt šķidrā stāvoklī (kondensācijas process), vai, apejot šķidro fāzi, nonākt cietā stāvoklī - ledus (sublimācijas process).
Savukārt ūdens un ledus var nonākt gāzveida stāvoklī – ūdens tvaikos (iztvaikošanas process).
Mitrums attiecas uz vienu no fāzes stāvokļiem - ūdens tvaikus, kas atrodas gaisā.
Tas iekļūst atmosfērā, iztvaikojot no ūdens virsmām, augsnes, sniega un veģetācijas.
Iztvaikošanas rezultātā daļa ūdens pārvēršas gāzveida stāvoklī, virs iztvaikošanas virsmas veidojot tvaika slāni.
Relatīvais mitrums
Šis tvaiks tiek transportēts ar gaisa straumēm vertikālā un horizontālā virzienā.
Iztvaikošanas process turpinās, līdz ūdens tvaiku daudzums virs iztvaikojošās virsmas sasniedz pilnīgu piesātinājumu, tas ir, maksimālo iespējamo daudzumu noteiktā tilpumā nemainīgā gaisa spiedienā un temperatūrā.
Ūdens tvaiku daudzumu gaisā raksturo šādas mērvienības:
Ūdens tvaika spiediens.
Tāpat kā jebkurai citai gāzei, ūdens tvaikiem ir sava elastība un spiediens, ko mēra mmHg vai hPa. Ūdens tvaiku daudzums šajās vienībās ir norādīts: faktiskais - e, piesātināts - E. Meteoroloģiskās stacijās, mērot elastību hPa, tiek veikti ūdens tvaiku mitruma novērojumi.
Absolūtais mitrums. Apzīmē ūdens tvaiku daudzumu gramos, kas atrodas vienā kubikmetrā gaisa (g/).
Vēstule A– tiek norādīts ar faktisko daudzumu, ar burtu A– telpas piesātināšana. Absolūtais mitrums pēc vērtības ir tuvs ūdens tvaiku elastībai, kas izteikta mm Hg, bet ne hPa 16,5 C temperatūrā e Un A ir vienādi viens ar otru.
Īpatnējais mitrums apzīmē ūdens tvaiku daudzumu gramos, kas atrodas vienā kilogramā gaisa (g/kg).
Vēstule q — ir norādīts ar faktisko daudzumu, burtu J - piesātināta telpa. Īpatnējais mitrums ir ērta vērtība teorētiskiem aprēķiniem, jo tas nemainās, sildot, atdzesējot, saspiežot vai paplašinot gaisu (ja vien nerodas kondensāts). Specifisko mitruma vērtību izmanto visu veidu aprēķinos.
Relatīvais mitrums apzīmē procentuālo daudzumu no gaisā esošā ūdens tvaiku daudzuma, kas piesātinātu noteiktu telpu tajā pašā temperatūrā.
Relatīvais mitrums ir norādīts ar burtu r.
Saskaņā ar definīciju
r=e/E*100%
Ūdens tvaiku daudzums, kas piesātina telpu, var atšķirties atkarībā no tā, cik daudz tvaika molekulu var izkļūt no iztvaikojošās virsmas.
Gaisa piesātinājums ar ūdens tvaikiem ir atkarīgs no gaisa temperatūras, jo augstāks ir ūdens tvaiku daudzums, un jo zemāka temperatūra, jo tā ir mazāka.
kušanas temperatūra– tā ir temperatūra, līdz kurai jāatdzesē gaiss, lai tajā esošie ūdens tvaiki sasniegtu pilnīgu piesātinājumu (pie r = 100%).
Atšķirību starp gaisa temperatūru un rasas punkta temperatūru (T-Td) sauc rasas punkta deficīts.
Tas parāda, cik daudz gaiss ir jāatdzesē, lai tajā esošie ūdens tvaiki sasniegtu piesātinājuma stāvokli.
Ar nelielu deficītu gaisa piesātinājums notiek daudz ātrāk nekā ar lielu piesātinājuma deficītu.
Ūdens tvaiku daudzums ir atkarīgs arī no iztvaikojošās virsmas agregācijas stāvokļa un tās izliekuma.
Tajā pašā temperatūrā piesātinātā tvaika daudzums ir lielāks par vienu un mazāks virs ledus (ledus ir spēcīgas molekulas).
Tādā pašā temperatūrā tvaiku daudzums būs lielāks uz izliektas virsmas (pilienu virsmas) nekā virs plakanas iztvaikošanas virsmas.
Visiem šiem faktoriem ir liela nozīme miglas, mākoņu un nokrišņu veidošanā.
Temperatūras pazemināšanās noved pie ūdens tvaiku piesātinājuma gaisā un pēc tam pie šo tvaiku kondensācijas.
Gaisa mitrums būtiski ietekmē laikapstākļus, nosakot lidojuma apstākļus. Ūdens tvaiku klātbūtne izraisa miglas, dūmakas, mākoņainības veidošanos, apgrūtinot pērkona negaisa lidojumu un sasalstošu lietu.