Wilgotność względna powietrza, ilość ciepła. Wilgotność względna i bezwzględna - co to jest? Co oznacza wilgotność bezwzględna i względna?
Wilgotność powietrza charakteryzuje się następującymi wskaźnikami:
A) wilgotność absolutna oznacza masę pary wodnej zawartej w 1 m 3 wilgotnego powietrza. Wilgotność bezwzględna jest zwykle symbolizowana jako ω i mierzona w g/m3. Wilgotność bezwzględna powietrza w stanie nasycenia nazywa się pojemnością wilgoci ω n. Wartość wilgotności jest funkcją temperatury powietrza, jak widać z tabeli. 1.
Tabela 1
B) wilgotność względna, prawidłowa definicja wynika z prawa ciśnień cząstkowych Daltona. Zgodnie z tym prawem ciśnienie powietrze atmosferyczne jest sumą ciśnień cząstkowych suchego powietrza p st i pary wodnej p p
p b = p st + p p (2)
W tej temperaturze ciśnienie cząstkowe para wodna nie może przekroczyć pewnego limitu, zwanego „ciśnieniem nasycenia”. Ciśnienie cząstkowe par obecnych w powietrzu jest zawsze mniejsze lub równe ciśnieniu nasycenia, tj.
P N/ p n = φ ≤ 1. (3)
Nazywa się wartość φ (w procentach), wyrażającą stosunek ciśnienia cząstkowego par w wilgotnym powietrzu do ich ciśnienia w stanie nasycenia w tej samej temperaturze wilgotność względna powietrze;
Zgodnie z tą definicją wilgotność wilgotnego powietrza to stosunek masy pary do masy suchej części powietrza
Pojemność cieplna wilgotne powietrze, kJ/(kg · K) określa się ze wzoru
Gdzie D zawartość wilgoci, Zс – pojemność cieplna suchego powietrza , Z s =1,005 kJ/kg K
Entalpia Wilgotne powietrze jest zwykle określane jako 1 kg suchego powietrza. Jako punkt zerowy przyjmuje się entalpię suchego powietrza (przy d = 0) o temperaturze 0 0 C. Dlatego entalpia powietrza może mieć wartości dodatnie i ujemne. Entalpia wilgotnego powietrza jest równa sumie entalpii suchego powietrza i pary,
Entalpia powietrza związana ze zmianą temperatury powietrza charakteryzuje zmianę ciepła jawnego. Kiedy do powietrza dostanie się para wodna o tej samej temperaturze, utajone ciepło. Entalpia powietrza wzrasta w wyniku zmiany entalpii wilgotnej części powietrza. Temperatura powietrza się nie zmienia.
ί–d schemat wilgotnego powietrza.
Aby ułatwić obliczenia związane ze zmianami stanu wilgotnego powietrza, opracował profesor L. K. Ramzin id diagram wilgotnego powietrza, na którym przedstawiono graficznie zależności wynikające z podstawowych praw dynamiki gazów.
Diagram pozwala wizualnie przedstawić procesy zmian stanu wilgotnego powietrza, graficznie rozwiązać praktyczne problemy w obliczaniu systemów wentylacji i klimatyzacji, procesów suszenia, parowników, chłodnic powietrza i innych instalacji, znacznie ułatwiając i przyspieszając je. Szybkość obliczeń osiąga się kosztem pewnego zmniejszenia dokładności, co jest całkiem akceptowalne w przypadku technologii kondycjonowania.
id Wykres jest wykreślony dla stałego ciśnienia barometrycznego. Podczas używania id Korzystając ze schematu, musisz znać obliczoną R b dla danego obszaru, która jest znormalizowana przez SNiP. Na terenie Rosji obliczone ciśnienia Pb mieszczą się w przedziale 685-760 mm Hg. Sztuka. i są normalizowane w odstępach 15 mmHg. Sztuka. Zgodnie z tym id wykresy opracowano dla Р b = 685, 700, 715, 730, 745 i 760 mm Hg. Sztuka.
id diagram jest zbudowany w ukośnym układzie współrzędnych. Wartości wilgotności powietrza przy stałym ciśnieniu barometrycznym wykreślono na osi odciętych, a wartości entalpii na osi rzędnych. Linie stałych wartości entalpii I= const idą ukośnie pod kątem 135°. Aby zmniejszyć rozmiar osi D nie jest rysowana na wykresie, lecz zamiast tego rysowana jest linia pomocnicza pod kątem prostym do rzędnej, a od odciętej rzutowana jest na nią skala (skala) wartości wilgotności D. Na powstałej siatce składającej się z linii D= stała i I= const, wykreślono izotermy i krzywe φ = const.
W technice klimatyzacyjnej arbitralnie przyjmuje się ujemną wartość entalpii, podobnie jak ujemne temperatury. Jeśli mierzymy temperaturę w absolutnej skali Kelvina, wówczas wartość entalpii zerowej odpowiada temperaturze zera absolutnego.
Izotermy to linie proste z izotermą T= 0 przechodzi przez początek (at id Na wykresach temperaturę mierzy się w skali Celsjusza).
Korzystając ze schematu, należy pamiętać, że izotermy nie są do siebie równoległe; Jest to szczególnie prawdziwe w wysokich temperaturach. Jeżeli końce izoterm wykreślonych dla φ = 100% połączymy gładką krzywą, wówczas otrzymamy linię wilgotności względnej φ = 100%, czyli linię nasycenia.
Linia nasycenia φ = 100% dzieli id schemat na dwie części. Powyżej i na lewo od tej linii znajdują się punkty charakteryzujące zawartość pary wodnej w powietrzu w stanie przegrzanym. Punkty położone poniżej i na prawo od prostej φ = 100% charakteryzują stan mieszaniny parowo-powietrznej w stanie przesycenia. Gdy ciśnienie barometryczne wzrasta, linia φ = 100% przesuwa się w górę, a gdy ciśnienie barometryczne maleje, przesuwa się w dół.
Na tej lekcji wprowadzone zostanie pojęcie wilgotności bezwzględnej i względnej powietrza, omówione zostaną terminy i wielkości związane z tymi pojęciami: para nasycona, punkt rosy, przyrządy do pomiaru wilgotności. Na lekcji zapoznamy się z tablicami gęstości i prężności pary nasyconej oraz tablicą psychrometryczną.
Dla człowieka wilgotność jest bardzo ważnym parametrem. środowisko, ponieważ nasz organizm bardzo aktywnie reaguje na jego zmiany. Na przykład mechanizm regulacji funkcjonowania organizmu, jakim jest pocenie się, jest bezpośrednio powiązany z temperaturą i wilgotnością otoczenia. Przy dużej wilgotności procesy parowania wilgoci z powierzchni skóry są praktycznie kompensowane przez procesy jej kondensacji i odprowadzanie ciepła z organizmu zostaje zakłócone, co prowadzi do zaburzeń termoregulacji. Przy niskiej wilgotności procesy parowania wilgoci przeważają nad procesami kondensacji i organizm traci zbyt dużo płynów, co może prowadzić do odwodnienia.
Ilość wilgoci jest ważna nie tylko dla człowieka i innych organizmów żywych, ale także dla przepływu procesy technologiczne. Na przykład ze względu na znaną właściwość wody do przewodzenia prąd elektryczny jego zawartość w powietrzu może poważnie wpłynąć na prawidłowe działanie większości urządzeń elektrycznych.
Ponadto pojęcie wilgotności jest najważniejszym kryterium oceny warunki atmosferyczne, co każdy zna z prognoz pogody. Warto zauważyć, że jeśli porównamy wilgotność w różne czasy lat w naszym zwyczaju warunki klimatyczne, wówczas jest ona wyższa latem, a niższa zimą, co wiąże się w szczególności z intensywnością procesów parowania w różnych temperaturach.
Główne cechy wilgotnego powietrza to:
- gęstość pary wodnej w powietrzu;
- wilgotność względna powietrza.
Powietrze jest gazem złożonym i zawiera wiele różnych gazów, w tym parę wodną. Aby oszacować jej ilość w powietrzu, należy określić, jaką masę ma para wodna w określonej przydzielonej objętości - wartość tę charakteryzuje gęstość. Nazywa się gęstość pary wodnej w powietrzu wilgotność absolutna.
Definicja.Bezwzględna wilgotność powietrza- ilość wilgoci zawartej w jednym metrze sześciennym powietrza.
Oznaczeniewilgotność absolutna: (jak zwykle oznacza gęstość).
Jednostki miarywilgotność absolutna: (w SI) lub (dla wygody pomiaru małych ilości pary wodnej w powietrzu).
Formuła obliczenia wilgotność absolutna:
Oznaczenia:
Masa pary (wody) w powietrzu, kg (w SI) lub g;
Objętość powietrza zawierająca wskazaną masę pary wynosi .
Z jednej strony bezwzględna wilgotność powietrza jest wartością zrozumiałą i wygodną, ponieważ daje wyobrażenie o określonej zawartości wody w powietrzu w masie; z drugiej strony jest to wartość niewygodna z punktu widzenia podatności wilgoci przez organizmy żywe. Okazuje się, że człowiek nie odczuwa masowej zawartości wody w powietrzu, ale właśnie jej zawartość w stosunku do maksymalnej możliwej wartości.
Aby opisać takie postrzeganie, wprowadzono następującą wielkość: wilgotność względna.
Definicja.Wilgotność względna– wartość wskazująca, jak daleko para znajduje się od nasycenia.
Oznacza to, że wartość wilgotności względnej, w prostych słowach, pokazuje, co następuje: jeśli para jest daleka od nasycenia, wilgotność jest niska, jeśli jest blisko, jest wysoka.
Oznaczeniewilgotność względna: .
Jednostki miarywilgotność względna: %.
Formuła obliczenia wilgotność względna:
Oznaczenia:
Gęstość pary wodnej (wilgotność bezwzględna) (w SI) lub ;
Gęstość nasyconej pary wodnej w danej temperaturze (w SI) lub.
Jak widać ze wzoru, obejmuje ona wilgotność bezwzględną, którą już znamy, oraz gęstość pary nasyconej w tej samej temperaturze. Powstaje pytanie: jak wyznaczyć tę drugą wartość? Są do tego specjalne urządzenia. Rozważymy kondensacjahigrometr(Rys. 4) - urządzenie służące do określenia punktu rosy.
Definicja.Punkt rosy- temperatura, w której para ulega nasyceniu.
Ryż. 4. Higrometr kondensacyjny ()
Do pojemnika urządzenia wlewa się łatwo parującą ciecz, np. eter, wkłada się termometr (6) i za pomocą gruszki (5) przepompowuje się przez pojemnik powietrze. W wyniku zwiększonej cyrkulacji powietrza rozpoczyna się intensywne parowanie eteru, w wyniku czego temperatura pojemnika spada, a na lustrze (4) pojawia się rosa (kropelki skondensowanej pary). W momencie pojawienia się na lustrze rosy, za pomocą termometru mierzy się temperaturę; jest to temperatura punktu rosy.
Co zrobić z uzyskaną wartością temperatury (punktu rosy)? Istnieje specjalna tabela, w której wprowadzane są dane - jaka gęstość nasyconej pary wodnej odpowiada każdemu konkretnemu punktowi rosy. Należy to odnotować przydatny fakt, że wraz ze wzrostem wartości punktu rosy wzrasta również wartość odpowiedniej gęstości pary nasyconej. Innymi słowy, im cieplejsze powietrze, tym większa jest w nim ilość wilgoci i odwrotnie, im zimniejsze jest powietrze, tym niższa jest w nim maksymalna zawartość pary.
Rozważmy teraz zasadę działania innych typów higrometrów, przyrządów do pomiaru charakterystyki wilgotności (od greckiego hygros - „mokry” i metreo - „mierzę”).
Higrometr do włosów(ryc. 5) – urządzenie do pomiaru wilgotności względnej, w którym elementem aktywnym są włosy, np. ludzkie.
Działanie higrometru do włosów opiera się na właściwości odtłuszczonego włosa polegającego na zmianie jego długości pod wpływem zmiany wilgotności powietrza (wraz ze wzrostem wilgotności długość włosa wzrasta, wraz ze zmniejszaniem się – maleje), co pozwala na pomiar wilgotności względnej. Włosy są naciągnięte na metalową ramę. Zmiana długości włosów przekazywana jest na strzałkę poruszającą się po skali. Należy pamiętać, że higrometr do włosów nie daje dokładne wartości wilgotność względną i jest używany głównie do celów domowych.
Wygodniejszym i dokładniejszym urządzeniem do pomiaru wilgotności względnej jest psychrometr (od starożytnego greckiego ψυχρός - „zimny”) (ryc. 6).
Psychrometr składa się z dwóch termometrów umieszczonych na wspólnej skali. Jeden z termometrów nazywany jest termometrem mokrym, ponieważ owinięty jest tkaniną batystową, którą zanurza się w zbiorniku z wodą znajdującym się z tyłu urządzenia. Z mokrej tkaniny paruje woda, co prowadzi do ochłodzenia termometru, proces obniżania jego temperatury trwa aż do osiągnięcia etapu, w którym para w pobliżu mokrej tkaniny osiągnie stan nasycenia i termometr zacznie wskazywać temperaturę punktu rosy. Zatem termometr z mokrym termometrem pokazuje temperaturę mniejszą lub równą rzeczywistej temperaturze otoczenia. Drugi termometr nazywany jest termometrem suchym i pokazuje rzeczywistą temperaturę.
Na korpusie urządzenia z reguły znajduje się także tzw. tablica psychrometryczna (tabela 2). Korzystając z tej tabeli, można określić wilgotność względną otaczającego powietrza na podstawie wartości temperatury wskazywanej przez termometr suchy oraz na podstawie różnicy temperatur pomiędzy termometrem suchym i mokrym.
Jednak nawet bez takiego stołu można w przybliżeniu określić ilość wilgoci, stosując następującą zasadę. Jeśli wskazania obu termometrów są blisko siebie, wówczas parowanie wody z wilgotnego jest prawie całkowicie kompensowane przez kondensację, czyli wilgotność powietrza jest wysoka. Jeśli natomiast różnica wskazań termometru jest duża, wówczas parowanie z mokrej tkaniny przeważa nad kondensacją, a powietrze jest suche, a wilgotność niska.
Przejdźmy do tabel, które pozwalają nam określić charakterystykę wilgotności powietrza.
Temperatura, |
Ciśnienie, mm. rt. Sztuka. |
Gęstość pary |
Tabela 1. Gęstość i ciśnienie nasyconej pary wodnej
Jeszcze raz zauważmy, że jak już wspomnieliśmy, wartość gęstości pary nasyconej rośnie wraz z jej temperaturą, to samo dotyczy ciśnienia pary nasyconej.
Tabela 2. Tabela psychometryczna
Przypomnijmy, że wilgotność względną określa się na podstawie wartości wskazań termometru suchego (pierwsza kolumna) oraz różnicy pomiędzy odczytami suchego i mokrego (pierwszy rząd).
Na dzisiejszej lekcji poznaliśmy ważną cechę powietrza - jego wilgotność. Jak już powiedzieliśmy, wilgotność spada w porze zimnej (zima) i wzrasta w porze ciepłej (lato). Ważne jest, aby móc regulować te zjawiska, np. w przypadku konieczności zwiększenia wilgotności należy umieścić pomieszczenie w pomieszczeniu czas zimowy kilka zbiorników wody w celu usprawnienia procesów parowania, jednak metoda ta będzie skuteczna tylko przy odpowiedniej temperaturze, która jest wyższa niż na zewnątrz.
W następnej lekcji przyjrzymy się, czym jest praca na gazie i zasada działania silnika spalinowego.
Referencje
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / wyd. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizyka 8. - M.: Mnemosyne.
- Peryszkin A.V. Fizyka 8. - M.: Drop, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizyka 8. - M.: Oświecenie.
- Portal internetowy „dic.academic.ru” ()
- Portal internetowy „baroma.ru” ()
- Portal internetowy „femto.com.ua” ()
- Portal internetowy „youtube.com” ()
Praca domowa
... jak wilgotność względna powietrza wpływa na parametry schnięcia farb i lakierów wodorozcieńczalnych?
Wilgotność względna powietrza ma istotny wpływ zarówno na szybkość, jak i kompletność schnięcia farb i lakierów wodorozcieńczalnych.
Wilgotność względna to parametr określający, o ile więcej wody powietrze jest gotowe przyjąć w postaci pary wodnej.
Wilgotność względna
Wilgotność względna powietrza to stosunek ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu do maksymalnej możliwej ilości pary w danej temperaturze.
Z definicji wynika przynajmniej, że powietrze może zawierać tylko ograniczoną ilość wody, a ilość ta zależy od temperatury.
Gdy wilgotność powietrza wynosi 100%, oznacza to, że w powietrzu znajduje się maksymalna możliwa ilość pary wodnej i powietrze nie może przyjąć jej więcej. Innymi słowy, w tych warunkach odparowanie wody jest niemożliwe.
Im niższa wilgotność względna, tym więcej wody może przekształcić się w parę i tym większa jest szybkość parowania. Ale proces ten nie ma końca – jeśli parowanie zachodzi w zamkniętej przestrzeni (na przykład w suszarce nie ma okapu), to w pewnym momencie parowanie ustanie.
Wilgotność bezwzględna
W tabeli przedstawiono wartości bezwzględnej wilgotności powietrza przy wilgotności względnej 100% w interesującym nas zakresie temperatur oraz zachowanie się parametru wilgotności względnej powietrza wraz ze wzrostem temperatury.
Temperatura, °C | Absolutny wilgotność, g/m3 | Względny wilgotność, % 5°C | Względny wilgotność, % 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 |
Z powyższych danych jasno wynika, że przy zachowaniu wartości wilgotności bezwzględnej, wraz ze wzrostem temperatury, wartość wilgotności względnej maleje.
Wartość maksymalnej wilgotności bezwzględnej w określonej temperaturze pozwala obliczyć wydajność suszarki, a dokładniej nieefektywność suszarki bez wymuszonej wentylacji.
Załóżmy, że mamy suszarkę - pokój o wymiarach 7 na 4 i 3 metry wysokości, czyli 84 metry sześcienne. I załóżmy, że w tym pomieszczeniu chcemy wysuszyć 100 sztuk profili PCV do okien lub 160 płyt elewacyjnych ze szkła lub płyt z cementu włóknistego o wymiarach 600 na 600 mm; co stanowi około 60 mkw. powierzchnie.
Do pomalowania takiej powierzchni zużyje się 6 litrów farby; Aby farba całkowicie wyschła, powinno odparować około 2 litrów wody. Jednocześnie według tabeli w temperaturze 20°C 84 metry sześcienne. powietrze może zawierać maksymalnie 1,5 litra wody.
Oznacza to, że nawet jeśli początkowo powietrze miało zerową wilgotność bezwzględną, farba na bazie wody w danym pomieszczeniu nie wyschnie bez świeżej wentylacji.
Zmniejszenie wilgotności względnej
Ponieważ do polimeryzacji powłok malarskich na bazie wody warunek konieczny Jeśli woda całkowicie odparuje, wówczas wilgotność względna powietrza ma znaczący wpływ na szybkość suszenia, a nawet na działanie powłoki polimerowej.
Ale nie wszystko jest tak straszne, jak mogłoby się wydawać. Na przykład, jeśli zasysasz powietrze z zewnątrz o wilgotności względnej 100% i temperaturze 5°C, a następnie podgrzejesz je do temperatury 15°C, wilgotność względna powietrza będzie wynosić tylko 53%.
Wilgoć w powietrzu nie zniknęła, czyli nie zmieniła się wilgotność bezwzględna, ale powietrze jest gotowe przyjąć dwukrotnie więcej wody niż przy niskich temperaturach.
Oznacza to, że nie ma konieczności stosowania osuszaczy czy skraplaczy, aby uzyskać akceptowalne parametry schnięcia farby – wystarczy podnieść temperaturę powyżej temperatury otoczenia.
Im większa różnica temperatur pomiędzy powietrzem na zewnątrz a powietrzem dostarczanym do suszarni, tym niższa jest wilgotność względna tego ostatniego.
Wstecz Naprzód
Uwaga! Podglądy slajdów służą wyłącznie celom informacyjnym i mogą nie odzwierciedlać wszystkich funkcji prezentacji. Jeśli jesteś zainteresowany tę pracę, pobierz pełną wersję.
- dostarczać asymilacja koncepcje wilgotności powietrza ;
- rozwijać niezależność studentów;
- myślący; umiejętność wyciągania wniosków rozwój praktycznych umiejętności podczas pracy ze sprzętem fizycznym; pokazywać
praktyczne zastosowanie i znaczenie tej wielkości fizycznej. .
Typ lekcji: lekcja dotycząca uczenia się nowego materiału
- Sprzęt:
- do pracy czołowej: szklanka wody, termometr, kawałek gazy; nici, tablica psychrometryczna.
do demonstracji: psychrometr, higrometry włosowe i kondensacyjne, gruszka, alkohol.
Postęp lekcji
I. Przeglądanie i sprawdzanie pracy domowej
1. Formułować definicję procesów parowania i kondensacji.
2. Jakie znasz rodzaje waporyzacji? Czym się od siebie różnią?
3. W jakich warunkach zachodzi parowanie cieczy?
4. Od jakich czynników zależy szybkość parowania?
5. Jakie jest ciepło właściwe parowania?
6. Na co przeznaczana jest ilość ciepła dostarczonego podczas waporyzacji?
7. Dlaczego jedzenie hi-fi jest łatwiejsze do tolerowania?
8. Czy energia wewnętrzna 1 kg wody i pary o temperaturze 100 o C jest taka sama?
9. Dlaczego woda w szczelnie zamkniętej butelce nie wyparowuje? II. Uczenie się nowych rzeczy
tworzywo Para wodna w powietrzu, pomimo ogromnych powierzchni rzek, jezior i oceanów, nie jest nasycona; atmosfera jest naczyniem otwartym. Ruch mas powietrza powoduje, że w niektórych miejscach w tej chwili
parowanie wody przeważa nad kondensacją, podczas gdy w innych jest odwrotnie.
Ciśnienie, jakie wytworzyłaby para wodna, gdyby nie było wszystkich innych gazów, nazywa się ciśnieniem ciśnienie cząstkowe (Lub elastyczność) para wodna.
Gęstość pary wodnej zawartej w powietrzu można uznać za cechę wilgotności powietrza. Ta ilość nazywa się wilgotność absolutna [g/m3].
Znajomość ciśnienia cząstkowego pary wodnej lub wilgotności bezwzględnej nie mówi, jak daleko para wodna jest od nasycenia.
W tym celu należy wprowadzić wartość pokazującą jak blisko nasycenia jest para wodna w danej temperaturze - wilgotność względna.
Wilgotność względna powietrza nazywa się stosunkiem bezwzględnej wilgotności powietrza do gęstości 0 nasyconej pary wodnej w tej samej temperaturze, wyrażonej w procentach.
P to ciśnienie cząstkowe w danej temperaturze;
P 0 - prężność pary nasyconej w tej samej temperaturze;
Wilgotność bezwzględna;
0 to gęstość nasyconej pary wodnej w danej temperaturze.
Ciśnienie i gęstość pary nasyconej w różnych temperaturach można znaleźć za pomocą specjalnych tabel.
Gdy wilgotne powietrze schładza się pod stałym ciśnieniem, jego wilgotność względna wzrasta, im niższa jest temperatura, tym ciśnienie cząstkowe pary w powietrzu jest bliższe prężności pary nasyconej.
Temperatura T, do którego powietrze musi zostać schłodzone, aby zawarta w nim para osiągnęła stan nasycenia (przy danej wilgotności, powietrzu i stałym ciśnieniu) nazywa się punkt rosy.
Ciśnienie nasyconej pary wodnej w temperaturze powietrza równej punkt rosy, to ciśnienie cząstkowe pary wodnej zawartej w atmosferze. Kiedy powietrze ochładza się do punktu rosy, rozpoczyna się kondensacja pary : pojawia się mgła, opada rosa. Punkt rosy charakteryzuje również wilgotność powietrza.
Wilgotność powietrza można określić za pomocą specjalnych przyrządów.
1. Higrometr kondensacyjny
Służy do określenia punktu rosy. Jest to najdokładniejszy sposób zmiany wilgotności względnej.
2. Higrometr do włosów
Jego działanie opiera się na właściwościach beztłuszczowego włosa ludzkiego Z i wydłużają się wraz ze wzrostem wilgotności względnej.
Znajduje zastosowanie w przypadkach, gdy nie jest wymagana duża dokładność w określeniu wilgotności powietrza.
3. Psychrometr
Zwykle stosowany w przypadkach, gdy wymagane jest dość dokładne i szybkie określenie wilgotności powietrza.
Wartość wilgotności powietrza dla organizmów żywych
Za najkorzystniejsze dla życia człowieka uważa się powietrze o temperaturze 20-25°C, którego wilgotność względna mieści się w przedziale od 40% do 60%. Gdy w otoczeniu panuje temperatura wyższa niż temperatura ciała człowieka, następuje wzmożona potliwość. Nadmierne pocenie prowadzi do wychłodzenia organizmu. Jednak takie pocenie się jest znacznym obciążeniem dla człowieka.
Szkodliwa jest także wilgotność względna powietrza poniżej 40% przy normalnej temperaturze powietrza, gdyż prowadzi ona do zwiększonej utraty wilgoci w organizmach, co prowadzi do odwodnienia. Szczególnie niska wilgotność powietrza w pomieszczeniach zimą; jest to 10-20%. Występuje przy niskiej wilgotności powietrza szybkie parowanie zawilgocenie powierzchni i wysuszenie błony śluzowej nosa, krtani i płuc, co może prowadzić do pogorszenia samopoczucia. Również przy niskiej wilgotności powietrza w środowisko zewnętrzne Mikroorganizmy chorobotwórcze utrzymują się dłużej, a na powierzchni przedmiotów gromadzi się więcej ładunków statycznych. Dlatego zimą obszary mieszkalne nawilża się za pomocą porowatych nawilżaczy. Rośliny są dobrymi nawilżaczami.
Jeśli wilgotność względna jest wysoka, mówimy, że powietrze wilgotno i duszno. Wysoka wilgotność powietrza działa przygnębiająco, ponieważ parowanie zachodzi bardzo powoli. Stężenie pary wodnej w powietrzu jest w tym przypadku duże, w wyniku czego cząsteczki z powietrza wracają do cieczy niemal tak szybko, jak wyparowują. Jeśli pot powoli odparowuje z ciała, wówczas ciało wychładza się bardzo słabo i nie czujemy się zbyt komfortowo. Przy 100% wilgotności względnej parowanie nie może w ogóle nastąpić - w takich warunkach mokre ubrania lub wilgotna skóra nigdy nie wyschną.
Z zajęć z biologii wiesz o różnych adaptacjach roślin na obszarach suchych. Ale rośliny są również przystosowane do wysokiej wilgotności powietrza. Tak więc miejsce narodzin Monstery jest wilgotne las równikowy Monstera „płacze” przy wilgotności względnej bliskiej 100%, usuwa nadmiar wilgoci przez dziury w liściach - hydatody. W nowoczesnych budynkach klimatyzacja służy do tworzenia i utrzymywania w zamkniętych przestrzeniach środowiska powietrza najkorzystniejszego dla dobrego samopoczucia ludzi. Jednocześnie temperatura, wilgotność i skład powietrza są regulowane automatycznie.
Wilgotność powietrza ma wyjątkowe znaczenie dla powstawania szronu. Jeśli wilgotność jest wysoka, a powietrze jest bliskie nasycenia parą, wówczas gdy temperatura spada, powietrze może się nasycić i zacznie opadać rosa, ale gdy para wodna się skrapla, uwalniana jest energia (ciepło właściwe parowania w temperaturze a temperatura bliska 0°C wynosi 2490 kJ/kg), zatem w przypadku powstania rosy powietrze przy powierzchni gleby nie ostygnie poniżej punktu rosy i zmniejszy się prawdopodobieństwo wystąpienia przymrozków. Prawdopodobieństwo zamarznięcia zależy przede wszystkim od szybkości spadku temperatury, a
Po drugie, od wilgotności powietrza. Wystarczy znać jeden z tych danych, aby mniej więcej dokładnie przewidzieć prawdopodobieństwo wystąpienia przymrozków.
Przejrzyj pytania:
- Co oznacza wilgotność powietrza?
- Jak nazywa się wilgotność bezwzględna powietrza?
- Jaka formuła wyraża znaczenie tego pojęcia? W jakich jednostkach się to wyraża?
- Co to jest ciśnienie pary wodnej?
- Co to jest wilgotność względna?
- Jakie wzory wyrażają znaczenie tego pojęcia w fizyce i meteorologii? W jakich jednostkach się to wyraża?
Wilgotność względna 70%, co to oznacza?
Jak nazywa się punkt rosy?
Jakie przyrządy służą do określania wilgotności powietrza? Jakie jest subiektywne odczucie wilgotności powietrza? Po narysowaniu wyjaśnij budowę i zasadę działania higrometrów i psychrometrów włosowych oraz kondensacyjnych. Praca laboratoryjna nr 4 „Pomiar wilgotności względnej powietrza”
Cel: nauczyć się określać wilgotność względną powietrza,
do demonstracji: psychrometr, higrometry włosowe i kondensacyjne, gruszka, alkohol.
rozwijać praktyczne umiejętności pracy ze sprzętem fizycznym.
Wyposażenie: termometr, bandaż z gazy, woda, stół psychometryczny
Przed zakończeniem pracy należy zwrócić uwagę uczniów nie tylko na treść i przebieg pracy, ale także na zasady postępowania z termometrami i naczyniami szklanymi. Należy pamiętać, że przez cały czas, gdy termometr nie jest używany do pomiarów, musi znajdować się w jego etui. Podczas pomiaru temperatury termometr należy trzymać za górną krawędź. Umożliwi to określenie temperatury z największą dokładnością.
Pierwsze pomiary temperatury należy wykonać termometrem suchym. Temperatura ta w pomieszczeniu nie ulegnie zmianie w trakcie pracy.
Aby zmierzyć temperaturę za pomocą mokrego termometru, lepiej użyć kawałka gazy jako szmatki. Gaza bardzo dobrze chłonie i przenosi wodę z mokrego brzegu do suchego. Korzystając z tabeli psychrometrycznej, łatwo jest określić wartość wilgotności względnej. Pozwalać t do = godz= 22°C, t m = t 2- = 19°C. Następnie t = tc
Korzystając z tabeli, wyznaczamy wilgotność względną. W tym przypadku jest to 76%.
Dla porównania możesz zmierzyć wilgotność względną na zewnątrz. W tym celu można poprosić grupę dwóch lub trzech uczniów, którzy pomyślnie wykonali główną część pracy, o wykonanie podobnych pomiarów na ulicy. Nie powinno to zająć więcej niż 5 minut. Uzyskaną wartość wilgotności można porównać z wilgotnością w klasie.
Wyniki pracy podsumowano we wnioskach. Powinni zwrócić uwagę nie tylko na formalne znaczenie ostatecznych wyników, ale także wskazać przyczyny prowadzące do błędów.
III. Rozwiązywanie problemów
Ponieważ ta praca laboratoryjna jest dość prosta pod względem treści i ma niewielką objętość, resztę lekcji można poświęcić na rozwiązywanie problemów związanych z badanym tematem. Aby rozwiązać problemy, nie jest konieczne, aby wszyscy uczniowie zaczęli je rozwiązywać w tym samym czasie. W miarę postępu prac mogą otrzymywać zadania indywidualnie.
Można zaproponować następujące proste zadania:
Za oknem zimny, jesienny deszcz. W jakim przypadku pranie wiszące w kuchni szybciej wyschnie: gdy okno jest otwarte, czy gdy jest zamknięte? Dlaczego?
Wilgotność powietrza wynosi 78%, a odczyt termometru suchego wynosi 12°C. Jaką temperaturę wskazuje termometr mokry? (Odpowiedź: 10°C.)
Różnica wskazań termometru suchego i mokrego wynosi 4°C. Wilgotność względna 60%. Jakie są odczyty termometru suchego i mokrego? (Odpowiedź: t c -l9°С, t m= 10°C.)
Praca domowa
- Powtórz akapit 17 podręcznika.
- Zadanie nr 3. s. 1 43.
Doniesienia studentów na temat roli parowania w życiu roślin i zwierząt.
Parowanie w życiu roślinnym
Aby komórka roślinna mogła normalnie istnieć, musi być nasycona wodą. Dla glonów jest to naturalna konsekwencja warunków ich bytowania, dla roślin lądowych następuje w wyniku dwóch przeciwstawnych procesów: pobierania wody przez korzenie i parowania. Aby fotosynteza przebiegła pomyślnie, komórki roślin lądowych zawierające chlorofil muszą utrzymywać jak najbliższy kontakt z otaczającą atmosferą, która dostarcza im potrzebnego dwutlenku węgla; jednak ten bliski kontakt nieuchronnie prowadzi do tego, że woda nasycająca komórki w sposób ciągły odparowuje do otaczającej przestrzeni, a ta sama energia słoneczna, która dostarcza roślinie energię niezbędną do fotosyntezy, pochłonięta przez chlorofil, przyczynia się do nagrzania liścia , a tym samym intensyfikuje proces parowania.
Bardzo niewiele, a w dodatku słabo zorganizowanych roślin, jak mchy i porosty, jest w stanie wytrzymać długie przerwy w dostawie wody i przetrwać ten czas w stanie całkowitego wyschnięcia. Z rośliny wyższe Tylko niektórzy przedstawiciele flory skalistej i pustynnej są do tego zdolni, na przykład turzyca, pospolita w piaskach pustyni Karakum. Dla zdecydowanej większości martwych roślin takie wysychanie byłoby śmiertelne, dlatego odpływ z nich wody jest w przybliżeniu równy jej dopływowi.
Aby wyobrazić sobie skalę parowania wody przez rośliny, podamy następujący przykład: w ciągu jednego sezonu wegetacyjnego podczas jednego kwitnienia słonecznika lub kukurydzy odparowuje aż 200 kg lub więcej wody, czyli dużą beczkę! Przy takim zużyciu energii nie jest potrzebne nie mniej energetyczne pozyskiwanie wody. W tym celu (Muzhit system korzeniowy, którego wielkość jest ogromna; obliczenia liczby korzeni i włośników żyta ozimego dały następujące zdumiewające liczby: korzeni było prawie czternaście, łączna długość wszystkich korzeni wynosiła 600 km, a ich łączna powierzchnia około 225 km. m2. Korzenie te miały około 15 miliardów włośników o łącznej powierzchni 400 m2.
Ilość wody zużywanej przez roślinę w ciągu jej życia w dużej mierze zależy od klimatu. W gorącym, suchym klimacie rośliny zużywają nie mniej, a czasem nawet więcej wody niż w klimacie bardziej wilgotnym, rośliny te mają bardziej rozwinięty system korzeniowy i słabiej rozwinięte powierzchnie liści. Najmniej wody zużywają rośliny rosnące w wilgotnych, zacienionych lasach tropikalnych i na brzegach zbiorników wodnych: mają cienkie, szerokie liście oraz słaby system korzeniowy i przewodzący. Rośliny zamieszkujące obszary suche, gdzie w glebie jest bardzo mało wody, a powietrze jest gorące i suche, stosują różne metody adaptacji do tych trudnych warunków. Interesujące są rośliny pustynne. Są to na przykład kaktusy, rośliny o grubych, mięsistych pniach, których liście zamieniły się w kolce. Mają małą powierzchnię o dużej objętości, grube pokrywy, mało przepuszczalne dla wody i pary wodnej, z kilkoma, prawie zawsze zamkniętymi aparatami szparkowymi. Dlatego nawet w ekstremalnym upale kaktusy odparowują niewielką ilość wody.
Inne rośliny strefy pustynnej (cierń wielbłąda, lucerna stepowa, piołun) mają cienkie liście z szeroko otwartymi aparatami szparkowymi, które energicznie asymilują i odparowują, dzięki czemu temperatura liści znacznie spada. Często liście pokryte są grubą warstwą szarych lub białych włosków, co stanowi rodzaj półprzezroczystego ekranu, który chroni rośliny przed przegrzaniem i zmniejsza intensywność parowania.
Wiele roślin pustynnych (trawa pierzasta, trzmielnica, wrzos) ma twarde, skórzaste liście. Takie rośliny tolerują długotrwałe więdnięcie. W tym czasie ich liście zwijają się w rurkę, w której znajdują się aparaty szparkowe.
Zimą warunki parowania zmieniają się radykalnie. Korzenie nie mogą wchłaniać wody z zamarzniętej gleby. Dlatego z powodu opadania liści zmniejsza się parowanie wilgoci przez roślinę. Dodatkowo przy braku liści na koronie zalega mniej śniegu, co chroni rośliny przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Rola procesów parowania w organizmach zwierzęcych
Parowanie jest najłatwiejszą do kontrolowania metodą redukcji energii wewnętrznej. Wszelkie warunki utrudniające krycie zaburzają regulację wymiany ciepła z organizmu. Zatem skóra, guma, cerata, odzież syntetyczna utrudniają regulację temperatury ciała.
Pocenie się odgrywa ważną rolę w termoregulacji organizmu, zapewnia stałą temperaturę ciała człowieka lub zwierzęcia. W wyniku parowania potu zmniejsza się energia wewnętrzna, dzięki czemu ciało się wychładza.
Za normalne dla życia człowieka uważa się powietrze o wilgotności względnej od 40 do 60%. Kiedy otoczenie ma temperaturę wyższą niż ciało ludzkie, następuje poprawa. Ciężkie wyładowanie pot powoduje ochłodzenie organizmu, pomaga w pracy w trudnych warunkach wysoka temperatura. Jednak takie aktywne pocenie się jest dla człowieka sporym obciążeniem! Jeśli jednocześnie wilgotność bezwzględna jest wysoka, życie i praca stają się jeszcze trudniejsze (wilgotne tropiki, niektóre warsztaty, np. farbiarstwo).
Szkodliwa jest także wilgotność względna powietrza poniżej 40% przy normalnej temperaturze powietrza, gdyż prowadzi ona do zwiększonej utraty wilgoci z organizmu, co prowadzi do odwodnienia.
Niektóre istoty żywe są bardzo interesujące z punktu widzenia termoregulacji i roli procesów parowania. Wiadomo na przykład, że wielbłąd może nie pić przez dwa tygodnie. Wyjaśnia to fakt, że wykorzystuje wodę bardzo oszczędnie. Wielbłąd prawie się nie poci nawet w czterdziestostopniowym upale. Jego ciało pokrywa gęsta i gęsta sierść - wełna chroni przed przegrzaniem (na grzbiecie wielbłąda w upalne popołudnie nagrzewa się do osiemdziesięciu stopni, a skóra pod nim tylko do czterdziestu!). Wełna zapobiega także parowaniu wilgoci z ciała (u strzyżonego wielbłąda pocenie wzrasta o 50%). Wielbłąd nigdy, nawet w największym upale, nie otwiera pyska: w końcu z błony śluzowej jamy ustnej, jeśli szeroko otworzysz usta, wyparujesz dużo wody! Częstotliwość oddechu wielbłąda jest bardzo niska – 8 razy na minutę. Dzięki temu mniej wody opuszcza organizm wraz z powietrzem. Jednak podczas upałów jego częstość oddechów wzrasta do 16 razy na minutę. (Porównaj: w tych samych warunkach byk oddycha 250 razy na minutę, a pies 300-400 razy na minutę.) Ponadto w nocy temperatura ciała wielbłąda spada do 34°, a w ciągu dnia, w upale, wzrasta do 40-41°. Jest to bardzo ważne ze względu na oszczędność wody. Wielbłąd ma również bardzo ciekawe urządzenie do przechowywania wody do przyszłego wykorzystania. Wiadomo, że z tłuszczu, gdy „spala się” w organizmie, uzyskuje się dużo wody – 107 g ze 100 g tłuszczu. Zatem w razie potrzeby wielbłąd może wydobyć ze swoich garbów nawet pół cetnara wody.
Z punktu widzenia oszczędności w zużyciu wody jeszcze bardziej zadziwiają amerykańskie skoczki typu jerboa (szczury kangury). W ogóle nigdy nie piją. Szczury kangury żyją na pustyni w Arizonie i żują nasiona i suchą trawę. Prawie cała woda znajdująca się w ich organizmie jest endogenna, tj. wytwarzany w komórkach podczas trawienia pokarmu. Doświadczenia wykazały, że ze 100 g jęczmienia perłowego, którym karmiono szczury-kangury, po strawieniu i utlenieniu otrzymały one 54 g wody!
Worki powietrzne odgrywają ważną rolę w termoregulacji ptaków. W czasie upałów wilgoć odparowuje z wewnętrznej powierzchni worków powietrznych, co pomaga schłodzić ciało. II połączenie z tym ptakiem w gorąca pogoda otwiera dziób. (Katz //./> Biofizyka na lekcjach fizyki. - M.: Edukacja, 1974).
niezależna praca
Który ilość wydzielanego ciepła całkowite spalanie 20 kg węgiel? (Odpowiedź: 418 MJ)
Ile ciepła wydzieli się podczas całkowitego spalenia 50 litrów metanu? Przyjmij, że gęstość metanu wynosi 0,7 kg/m3. (Odpowiedź: -1,7 M.J.)
Na kubku jogurtu jest napisane: wartość energetyczna 72 kcal. Wyraź wartość energetyczną produktu w J.
Ciepło spalania dzienna racjażywienie dzieci w wieku szkolnym w twoim wieku wynosi około 1,2 MJ.
1) Czy wystarczy Ci 100 g tłustego twarogu, 50 g chleba pszennego, 50 g wołowiny i 200 g ziemniaków? Wymagane dodatkowe dane:
- tłusty twarożek 9755;
- chleb pszenny 9261;
- wołowina 7524;
- ziemniaki 3776.
2) Czy wystarczy Ci spożywanie 100 g okonia dziennie, czyli 50 g? świeże ogórki, 200 g winogron, 100 g chleba żytniego, 20 g oleju słonecznikowego i 150 g lodów.
Ciepło właściwe spalania q x 10 3, J/kg:
- okoń 3520;
- świeże ogórki 572;
- winogrona 2400;
- chleb żytni 8884;
- olej słonecznikowy 38900;
- lody kremowe 7498. ,
(Odpowiedź: 1) Zużyto około 2,2 MJ - wystarczy; 2) Skonsumowany Do Wystarczy 3,7 MJ.)
Przygotowując się do zajęć, w ciągu dwóch godzin zużywasz około 800 kJ energii. Czy odzyskasz energię, jeśli wypijesz 200 ml odtłuszczonego mleka i zjesz 50 g chleba pszennego? Gęstość odtłuszczonego mleka wynosi 1036 kg/m3. (Odpowiedź: Wystarczy zużyć około 1 MJ.)
Wodę ze zlewki wlano do naczynia ogrzanego płomieniem lampy alkoholowej i odparowano. Oblicz masę spalonego alkoholu. Ogrzewanie naczynia i straty spowodowane ogrzewaniem powietrza można pominąć. (Odpowiedź: 1,26 g)
- Jaka ilość ciepła zostanie wydzielona podczas całkowitego spalenia 1 tony antracytu? (Odpowiedź: 26,8. 109 J.)
- Jaką masę biogazu należy spalić, aby wyzwolić 50 MJ ciepła? (Odpowiedź: 2 kg.)
- Ile ciepła wydzieli się podczas spalania 5 litrów oleju opałowego? Tratwa ness weź olej opałowy w ilości 890 kg/m 3. (Odpowiedź: około 173 MJ.)
Na pudełku czekoladek jest napisane: zawartość kalorii 100 g 580 kcal. Wyraź zawartość niloru w produkcie w J.
Przestudiuj etykiety różnych produktów spożywczych. Zapisz energię ja z jaka jest wartość (zawartość kalorii) produktów, wyrażając ją w dżulach lub k-Yuries (kilokaloriach).
Jadąc na rowerze w ciągu 1 godziny, zużywasz około 2 260 000 J energii. Czy przywrócisz sobie poziom energii, jeśli zjesz 200 g wiśni?
Na Ziemi znajduje się wiele otwartych zbiorników wodnych, z których powierzchni paruje woda: oceany i morza zajmują około 80% powierzchni Ziemi. Dlatego w powietrzu zawsze znajduje się para wodna.
Jest lżejszy od powietrza, ponieważ masa molowa wody (18 * 10-3 kg mol-1) jest mniejsza niż masa molowa azotu i tlenu, z których głównie składa się powietrze. Dlatego para wodna wzrasta. Jednocześnie rozszerza się, ponieważ w górne warstwy W atmosferze panuje ciśnienie niższe niż na powierzchni Ziemi. Proces ten można w przybliżeniu uznać za adiabatyczny, ponieważ w czasie jego trwania wymiana ciepła pary z otaczającym powietrzem nie ma czasu na wystąpienie.
1. Wyjaśnij, dlaczego para ochładza się.
Nie spadają, ponieważ wznoszą się w wznoszących się prądach powietrza, tak jak szybują lotnie (ryc. 45.1). Ale kiedy krople w chmurach stają się zbyt duże, zaczynają spadać: pada deszcz (ryc. 45.2).
Komfortowo czujemy się, gdy ciśnienie pary wodnej w temperaturze pokojowej (20°C) wynosi około 1,2 kPa.
2. Jaką część (w procentach) stanowi wskazane ciśnienie pary nasyconej w tej samej temperaturze?
Wskazówka. Skorzystaj z tabeli wartości ciśnienia pary wodnej nasyconej w różnych temperaturach. Zostało to podane w poprzednim akapicie. Bardziej szczegółową tabelę przedstawiamy tutaj.
Znalazłeś teraz wilgotność względną. Zdefiniujmy to.
Wilgotność względna powietrza φ to stosunek ciśnienia cząstkowego p pary wodnej do ciśnienia pн pary nasyconej w tej samej temperaturze, wyrażony w procentach:
φ = (p/pн) * 100%. (1)
Komfortowe warunki dla człowieka odpowiadają wilgotności względnej na poziomie 50-60%. Jeśli wilgotność względna jest znacznie niższa, powietrze wydaje nam się suche, a jeśli jest wyższe, wydaje się wilgotne. Kiedy wilgotność względna zbliża się do 100%, powietrze jest postrzegane jako wilgotne. Kałuże nie wysychają, ponieważ procesy parowania wody i kondensacji pary wodnej kompensują się.
Zatem wilgotność względną powietrza ocenia się na podstawie tego, jak blisko nasycenia jest para wodna w powietrzu.
Jeśli powietrze zawierające nienasyconą parę wodną zostanie sprężone izotermicznie, wzrośnie zarówno ciśnienie powietrza, jak i ciśnienie pary nienasyconej. Ale ciśnienie pary wodnej będzie rosło tylko do momentu nasycenia!
W miarę dalszego zmniejszania się objętości ciśnienie powietrza będzie nadal rosło, ale ciśnienie pary wodnej pozostanie stałe - pozostanie równe ciśnieniu pary nasyconej w danej temperaturze. Nadmiar pary ulegnie skropleniu, czyli zamieni się w wodę.
3. Naczynie pod tłokiem zawiera powietrze o wilgotności względnej 50%. Początkowa objętość pod tłokiem wynosi 6 litrów, temperatura powietrza wynosi 20 ° C. Powietrze zaczyna być sprężane izotermicznie. Załóżmy, że objętość wody powstałej z pary można pominąć w porównaniu z objętością powietrza i pary.
a) Jaka będzie wilgotność względna powietrza, gdy objętość pod tłokiem osiągnie 4 litry?
b) Przy jakiej objętości pod tłokiem para zostanie nasycona?
c) Jaka jest początkowa masa pary?
d) O ile razy zmniejszy się masa pary, gdy objętość pod tłokiem osiągnie 1 litr?
e) Jaka masa wody ulegnie skropleniu?
2. Jak wilgotność względna zależy od temperatury?
Rozważmy, jak licznik i mianownik we wzorze (1), określający wilgotność względną powietrza, zmieniają się wraz ze wzrostem temperatury.
Licznikiem jest ciśnienie nienasyconej pary wodnej. Jest wprost proporcjonalna do temperatury bezwzględnej (przypomnijmy, że parę wodną dobrze opisuje równanie stanu gazu doskonałego).
4. O jaki procent wzrasta ciśnienie pary nienasyconej, gdy temperatura wzrasta od 0 ºС do 40 ºС?
Zobaczmy teraz, jak zmienia się ciśnienie pary nasyconej w mianowniku.
5. Ile razy wzrasta prężność pary nasyconej, gdy temperatura wzrasta od 0 ºС do 40 ºС?
Wyniki tych zadań pokazują, że wraz ze wzrostem temperatury prężność pary nasyconej rośnie znacznie szybciej niż prężność pary nienasyconej. Dlatego też wilgotność względna powietrza określona wzorem (1) szybko maleje wraz ze wzrostem temperatury. Odpowiednio, wraz ze spadkiem temperatury wzrasta wilgotność względna. Przyjrzymy się temu bardziej szczegółowo poniżej.
Równanie stanu gazu doskonałego oraz powyższa tabela pomogą Ci w wykonaniu kolejnego zadania.
6. Przy 20 ºС wilgotność względna wynosiła 100%. Temperatura powietrza wzrosła do 40 ° C, ale masa pary wodnej pozostała niezmieniona.
a) Jakie było początkowe ciśnienie pary wodnej?
b) Jakie było końcowe ciśnienie pary wodnej?
c) Jaka jest prężność pary nasyconej w temperaturze 40 ° C?
d) Jaka jest wilgotność względna w stanie końcowym?
e) Jak to powietrze będzie odbierane przez człowieka: jako suche czy mokre?
7. W wilgotny jesienny dzień temperatura na zewnątrz wynosi 0 ºС. Temperatura w pomieszczeniu wynosi 20 ºС, wilgotność względna wynosi 50%.
a) Gdzie ciśnienie cząstkowe pary wodnej jest większe: w pomieszczeniu czy na zewnątrz?
b) W jakim kierunku popłynie para wodna, jeśli otworzysz okno - do pomieszczenia czy na zewnątrz?
c) Jaka byłaby wilgotność względna w pomieszczeniu, gdyby ciśnienie cząstkowe pary wodnej w pomieszczeniu zrównało się z ciśnieniem cząstkowym pary wodnej na zewnątrz?
8. Mokre przedmioty są zwykle cięższe niż suche: na przykład mokra sukienka jest cięższa niż sucha, a wilgotne drewno opałowe jest cięższe niż suche. Wyjaśnia to fakt, że masa zawartej w nim wilgoci jest również dodawana do własnej masy ciała. Ale w przypadku powietrza jest odwrotnie: wilgotne powietrze jest lżejsze niż suche! Jak to wyjaśnić?
3. Punkt rosy
Wraz ze spadkiem temperatury wzrasta wilgotność względna powietrza (chociaż masa pary wodnej w powietrzu się nie zmienia).
Gdy wilgotność względna osiągnie 100%, para wodna ulega nasyceniu. (W specjalnych warunkach można uzyskać parę przesyconą. Wykorzystuje się ją w komorach chmurowych do wykrywania śladów (śladów) cząstek elementarnych w akceleratorach.) Wraz z dalszym spadkiem temperatury rozpoczyna się kondensacja pary wodnej: opada rosa. Dlatego temperaturę, w której dana para wodna zostaje nasycona, nazywa się punktem rosy tej pary.
9. Wyjaśnij, dlaczego rosa (ryc. 45.3) zwykle spada we wczesnych godzinach porannych.
Rozważmy przykład znalezienia punktu rosy dla powietrza o określonej temperaturze przy danej wilgotności. W tym celu potrzebujemy poniższej tabeli.
10. Mężczyzna w okularach wszedł do sklepu z ulicy i stwierdził, że jego okulary są zaparowane. Zakładamy, że temperatura szyby i przylegającej do niej warstwy powietrza jest równa temperaturze powietrza na zewnątrz. Temperatura powietrza w sklepie wynosi 20 ºС, wilgotność względna 60%.
a) Czy para wodna w warstwie powietrza sąsiadującej ze szklankami jest nasycona?
b) Jakie jest ciśnienie cząstkowe pary wodnej w sklepie?
c) W jakiej temperaturze ciśnienie pary wodnej jest równe ciśnieniu pary nasyconej?
d) Jaka może być temperatura powietrza na zewnątrz?
11. Przezroczysty cylinder pod tłokiem zawiera powietrze o wilgotności względnej 21%. Początkowa temperatura powietrza wynosi 60 ºС.
a) Do jakiej temperatury należy schłodzić powietrze do stałej objętości, aby w cylindrze utworzyła się rosa?
b) Ile razy należy zmniejszyć objętość powietrza przy stałej temperaturze, aby w butli utworzyła się rosa?
c) Powietrze jest najpierw sprężane izotermicznie, a następnie schładzane do stałej objętości. Rosa zaczęła padać, gdy temperatura powietrza spadła do 20°C. Ile razy zmniejszono objętość powietrza w stosunku do objętości początkowej?
12. Dlaczego ekstremalne upały trudniej tolerować, gdy wilgotność jest wysoka?
4. Pomiar wilgotności
Wilgotność powietrza często mierzy się za pomocą psychrometru (ryc. 45.4). (Od greckiego „psychros” - zimno. Nazwa ta wynika z faktu, że odczyty mokrego termometru są niższe niż termometru suchego.) Składa się z termometru suchego i mokrego.
Odczyty termometru mokrego są niższe niż odczyty termometru suchego, ponieważ ciecz ochładza się podczas parowania. Im niższa wilgotność względna, tym intensywniejsze parowanie.
13. Który termometr znajduje się po lewej stronie na rysunku 45.4?
Tak więc, zgodnie ze wskazaniami termometrów, można określić wilgotność względną powietrza. Aby to zrobić, użyj tabeli psychrometrycznej, która często jest umieszczana na samym psychrometrze.
Aby określić wilgotność względną powietrza, należy:
– dokonać odczytów termometru (w tym przypadku 33 ºС i 23 ºС);
– znajdź w tabeli wiersz odpowiadający wskazaniom termometru suchego i kolumnę odpowiadającą różnicy wskazań termometru (rys. 45.5);
– na przecięciu wiersza i kolumny odczytać wartość wilgotności względnej powietrza.
14. Korzystając z tabeli psychrometrycznej (ryc. 45.5) określ, przy jakich wskazaniach termometru wilgotność względna powietrza wynosi 50%.
Dodatkowe pytania i zadania
15. W szklarni o kubaturze 100 m3 należy utrzymywać wilgotność względną na poziomie co najmniej 60%. Wcześnie rano, w temperaturze 15 ° C, w szklarni spadła rosa. Temperatura w szklarni w ciągu dnia wzrosła do 30 ° C.
a) Jakie jest ciśnienie cząstkowe pary wodnej w szklarni w temperaturze 15 şС?
b) Jaka jest masa pary wodnej w szklarni w tej temperaturze?
c) Jakie jest minimalne dopuszczalne ciśnienie parcjalne pary wodnej w szklarni w temperaturze 30°C?
d) Jaka jest masa pary wodnej w szklarni?
e) Jaka masa wody musi zostać odparowana w szklarni, aby utrzymać w niej wymaganą wilgotność względną?
16. Na psychrometrze oba termometry wskazują tę samą temperaturę. Jaka jest wilgotność względna? Wyjaśnij swoją odpowiedź.
Słowo wilgoć
Słowo wilgoć w słowniku Dahla
I. płyn ogólnie: | flegma, wilgoć; woda. Vologa, oleista ciecz, tłuszcz, olej. Bez wilgoci i ciepła nie ma roślinności, nie ma życia.
Od czego zależy wilgotność powietrza?
W powietrzu unosi się teraz mglista wilgoć. Wilgotne, wypełnione wilgocią, wilgotne, mokre, rozmoczone, wodniste. Mokre lato. Mokre łąki, palce, powietrze. Wilgotne miejsce. Wilgotność G. wilgoć, mokry, flegma, stan mokry. Zwilżyć coś, zwilżyć, zwilżyć, podlać lub nasycić wodą. Wilgotnościomierz m.
higrometr, urządzenie pokazujące stopień wilgotności powietrza.
Słowo wilgoć w słowniku Ożegowa
WILGOĆ, -i, f. Wilgoć, woda zawarta w czymś. Powietrze nasycone wilgocią.
Słowo Wilgoć w słowniku Efremowej
Akcent: wilgoć
- Ciecz, woda lub para zawarta w czymś
Słowo Wilgoć w słowniku Vasmer Max
wilgoć
pożyczone
z Tslav., śr. stara chwała wilgoć (dodatk.). Zobacz wologę.
Słowo Wilgoć w słowniku D.N. Uszakowa
WILGOĆ, wilgoć, liczba mnoga. nie, kobieta (książka). Wilgoć, woda, opary. Rośliny wymagają dużo wilgoci. Powietrze jest nasycone wilgocią.
Słowo wilgoć w słowniku synonimów
alkohol, woda, flegma, wilgoć, ciecz, wilgoć, surowiec
Słowo wilgoć w słowniku Synonimy 4
woda, flegma, wilgoć
Słowo Wilgoć w słowniku Kompletny paradygmat akcentowany według A. A. Zaliznya
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć,
wilgoć
Psychrometr Augusta składa się z dwóch termometrów rtęciowych zamontowanych na statywie lub umieszczonych we wspólnej obudowie.
Kulka jednego termometru jest owinięta cienką tkaniną batystową i zanurzona w szklance wody destylowanej.
Korzystając z psychrometru Augusta, wilgotność bezwzględną oblicza się za pomocą wzoru Rainiera:
A = f-a(t-t1)H,
gdzie A jest wilgotnością bezwzględną; f jest maksymalnym napięciem pary wodnej w temperaturze mokrego termometru (patrz.
tabela 2); a - współczynnik psychrometryczny, t - temperatura suchego termometru; t1 - temperatura mokrego termometru; H - ciśnienie barometryczne w momencie oznaczania.
Jeśli powietrze jest całkowicie nieruchome, to a = 0,00128. W obecności słabego ruchu powietrza (0,4 m/s) a = 0,00110. Wilgotność maksymalną i względną oblicza się zgodnie ze wskazówkami na str. 2.
Co to jest wilgotność powietrza? Od czego to zależy?
Temperatura powietrza (°C) | Temperatura powietrza (°C) | Prężność pary wodnej (mmHg) | Temperatura powietrza (°C) | Prężność pary wodnej (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 |
Tabela 3.
Oznaczanie wilgotności względnej na podstawie odczytów
psychrometr aspiracyjny (procentowo)
Tabela 4. Wyznaczanie wilgotności względnej powietrza na podstawie wskazań termometrów suchych i mokrych w psychrometrze sierpniowym w normalnych warunkach spokojnego i równomiernego ruchu powietrza w pomieszczeniu z prędkością 0,2 m/s
Istnieją specjalne tabele do określania wilgotności względnej (tabele 3, 4).
Dokładniejsze odczyty zapewnia psychrometr Assmanna (ryc. 3). Składa się z dwóch termometrów zamkniętych w metalowych rurkach, przez które równomiernie zasysane jest powietrze za pomocą wentylatora umieszczonego w górnej części urządzenia.
Zbiornik rtęci jednego z termometrów owinięty jest kawałkiem batystu, który przed każdym oznaczeniem zwilża się wodą destylowaną za pomocą specjalnej pipety. Po zamoczeniu termometru należy włączyć wentylator kluczykiem i zawiesić urządzenie na statywie.
Po 4-5 minutach zapisz odczyty suchego i mokrego termometru. Ponieważ wilgoć wyparowuje, a ciepło jest pochłaniane z powierzchni kulki rtęci, mokrego termometru, pokaże więcej niska temperatura. Wilgotność bezwzględną oblicza się za pomocą wzoru Sprunga:
gdzie A jest wilgotnością bezwzględną; f to maksymalne napięcie pary wodnej w temperaturze mokrego termometru; 0,5 - stały współczynnik psychrometryczny (korekta na prędkość powietrza); t - temperatura termometru suchego; t1 - temperatura mokrego termometru; H - ciśnienie barometryczne; 755 - średnie ciśnienie barometryczne (określone zgodnie z tabelą 2).
Maksymalną wilgotność (F) określa się za pomocą Tabeli 2 w oparciu o temperaturę termometru suchego.
Wilgotność względną (R) oblicza się ze wzoru:
gdzie R oznacza wilgotność względną; A - wilgotność bezwzględna; F to maksymalna wilgotność w temperaturze termometru suchego.
Aby określić wahania wilgotności względnej w czasie, stosuje się urządzenie higrograficzne.
Urządzenie skonstruowane jest podobnie do termografu, jednak częścią odbiorczą higrografu jest odtłuszczony kępka włosów.
Ryż. 3. Psychrometr aspiracyjny Assmanna:
1 - rurki metalowe;
2 - termometry rtęciowe;
3 - otwory do wylotu zasysanego powietrza;
4 - klips do zawieszenia psychrometru;
5 - pipeta do zwilżenia mokrego termometru.
Prognoza pogody na jutro
W porównaniu z wczoraj w Moskwie zrobiło się nieco chłodniej; temperatura otoczenia spadła z 17°C wczoraj do 16°C dzisiaj.
Prognoza pogody na jutro nie zapowiada znaczących zmian temperatury; utrzyma się ona na tym samym poziomie od 11 do 22 stopni Celsjusza.
Wilgotność względna wzrosła do 75 procent i nadal rośnie. Ciśnienie atmosferyczne W ciągu ostatnich 24 godzin spadło nieznacznie o 2 mmHg i spadło jeszcze niżej.
Aktualna pogoda na dzisiaj
Według 2018-07-04 15:00 W Moskwie pada deszcz, wiatr wieje lekko
Normy i warunki pogodowe w Moskwie
O pogodzie w Moskwie decyduje przede wszystkim położenie miasta.
Stolica położona jest na Nizinie Wschodnioeuropejskiej, a nad metropolią swobodnie przepływają masy ciepłego i zimnego powietrza. Na pogodę w Moskwie wpływają cyklony atlantyckie i śródziemnomorskie, dlatego opady są tu wyższe, a zimy cieplejsze niż w miastach na tej szerokości geograficznej.
Pogoda w Moskwie odzwierciedla wszystkie zjawiska charakterystyczne dla umiarkowanego klimatu kontynentalnego. Względną niestabilność pogody wyraża się na przykład w mroźna zima, z nagłymi odwilżami, nagłymi przymrozkami latem, utratą duża ilość osad. Te i inne zjawiska pogodowe wcale nie jest rzadkością. Latem i jesienią w Moskwie często obserwuje się mgły, których przyczyna leży częściowo w działalności człowieka; burze, które zdarzały się nawet zimą.
W czerwcu 1998 r. w wyniku silnego szkwału zginęło osiem osób, a 157 zostało rannych. W grudniu 2010 r. ulewny marznący deszcz spowodowany różnicami temperatur na wysokościach i na ziemi zamienił ulice w lodowisko, a gigantyczne sople lodu i drzewa łamały się pod ciężarem lodu spadającego na ludzi, budynki i samochody.
Minimalna temperatura w Moskwie została zanotowana w 1940 r., wynosiła -42,2°C, maksymalna - +38,2°C w 2010 r.
Średnia temperatura lipca 2010 r. wyniosła 26,1° – blisko normy Emiraty Arabskie i Kair. Ogólnie rzecz biorąc, rok 2010 stał się rekordzistą pod względem liczby maksymalnych temperatur: latem ustanowiono 22 dzienne rekordy.
Pogoda w centrum Moskwy i na obrzeżach nie jest taka sama.
Od czego i jak zależy wilgotność względna powietrza?
Temperatura w regionach centralnych jest wyższa, zimą różnica może dochodzić do 5-10 stopni. Co ciekawe, oficjalne dane pogodowe w Moskwie pochodzą ze stacji pogodowej Ogólnorosyjskiego Centrum Wystawowego, zlokalizowanego w północno-wschodniej części miasta, i są one o kilka stopni niższe niż wartości temperatur stacji pogodowej na Bałczug w centrum metropolii.
Pogoda w innych miastach obwodu moskiewskiego›
Sucha masa i wilgoć
Woda jest jedną z najpowszechniej występujących substancji na ziemi; jest niezbędnym warunkiem życia i występuje we wszystkich produktach i materiałach spożywczych.
Woda, nie będąc sama w sobie składnikiem odżywczym, jest niezbędna jako stabilizator temperatury ciała, nośnik składników odżywczych (składników odżywczych) i odpadów trawiennych, odczynnik i środowisko reakcji w szeregu przemian chemicznych, stabilizator konformacji biopolimerów i wreszcie , jako substancja ułatwiająca dynamiczne zachowanie makrocząsteczek, w tym przejawianie przez nie właściwości katalitycznych (enzymatycznych).
Woda jest najważniejszym składnikiem produktów spożywczych.
Występuje w różnorodnych produktach roślinnych i zwierzęcych jako składnik komórkowy i zewnątrzkomórkowy, jako ośrodek dyspergujący i rozpuszczalnik, decydujący o konsystencji i strukturze. Woda wpływa wygląd, smaku i stabilności produktu podczas przechowywania. Poprzez fizyczne oddziaływanie z białkami, polisacharydami, lipidami i solami, woda w znaczący sposób uczestniczy w strukturze żywności.
Całkowita zawartość wilgoci w produkcie wskazuje ilość zawartej w nim wilgoci, ale nie charakteryzuje jej udziału w przemianach chemicznych i biologicznych zachodzących w produkcie.
W zapewnieniu stabilności podczas przechowywania ważną rolę odgrywa stosunek wilgoci wolnej i związanej.
Powiązana wilgoć- Jest to woda związana, ściśle związana z różnymi składnikami - białkami, lipidami i węglowodanami poprzez wiązania chemiczne i fizyczne.
Wolna wilgoć– jest to wilgoć, która nie jest związana przez polimer i jest dostępna dla zachodzących reakcji biochemicznych, chemicznych i mikrobiologicznych.
Metodami bezpośrednimi z produktu pobiera się wilgoć i określa się jej ilość; pośrednio (poprzez suszenie, refraktometrię, gęstość i przewodność elektryczną roztworu) - określić zawartość substancji suchych (sucha pozostałość). Do metod pośrednich zalicza się także metody oparte na oddziaływaniu wody z określonymi odczynnikami.
Oznaczanie zawartości wilgoci suszenie do stałej masy (metoda arbitrażowa) polega na uwalnianiu wilgoci higroskopijnej z badanego obiektu w określonej temperaturze.
Suszenie prowadzi się do stałej masy lub metodami przyspieszonymi w temp podwyższona temperatura w danym czasie.
Suszenie próbek spiekanych w gęstą masę przeprowadza się za pomocą piasku kalcynowanego, którego masa powinna być 2-4 razy większa od masy próbki.
Piasek nadaje próbce porowatość, zwiększa powierzchnię parowania oraz zapobiega tworzeniu się na powierzchni skorupy utrudniającej usuwanie wilgoci. Suszenie odbywa się w kubkach porcelanowych, butelkach aluminiowych lub szklanych przez 30 minut, w określonej temperaturze, w zależności od rodzaju produktu.
Udział masowy substancji suchych (X,%) oblicza się za pomocą wzoru
gdzie m jest masą butelki ze szklanym prętem i piaskiem, g;
m1 – masa butelki ze szklanym prętem, piaskiem i
zważono przed suszeniem, g;
m2 – masa butelki ze szklanym prętem, piaskiem i próbką
po wyschnięciu, g.
Suszenie w aparacie HF odbywa się za pomocą promieniowania podczerwonego w aparacie składającym się z dwóch połączonych ze sobą masywnych okrągłych lub prostokątnych płyt (rysunek 3.1).
Rysunek 3.1 – Aparatura HF do określania wilgotności
1 – uchwyt; 2 – płyta górna; 3 – jednostka sterująca; 4 - płyta dolna; 5 – elektryczny termometr kontaktowy
W stanie roboczym między płytami powstaje szczelina 2-3 mm.
Temperatura powierzchni grzewczej jest kontrolowana za pomocą dwóch termometrów rtęciowych. Aby utrzymać stałą temperaturę, urządzenie wyposażone jest w termometr kontaktowy połączony szeregowo z przekaźnikiem. Termometr kontaktowy ustawia żądaną temperaturę. Urządzenie podłącza się do prądu na 20...25 minut zanim suszenie zacznie się nagrzewać do zadanej temperatury.
Próbkę produktu suszy się w obrotowej torbie papierowej o wymiarach 20x14 cm przez 3 minuty w określonej temperaturze, schładza w eksykatorze przez 2-3 minuty i szybko waży z dokładnością do 0,01 g.
Wilgotność (X, %) oblicza się ze wzoru
gdzie m jest masą paczki, g;
m1 – masa worka z próbką przed suszeniem, g;
m2 – masa opakowania z wysuszoną próbką, g.
Metoda refraktometryczna stosowany do kontroli produkcji przy oznaczaniu zawartości substancji suchych w obiektach bogatych w sacharozę: potrawach słodkich, napojach, sokach, syropach.
Metoda opiera się na zależności współczynnika załamania światła badanego obiektu lub jego wodnego ekstraktu od stężenia sacharozy.
Wilgotność
Współczynnik załamania światła zależy od temperatury, dlatego pomiarów dokonuje się po termostatowaniu pryzmatów i roztworu badawczego.
Masę substancji suchych (X, g) dla napojów z cukrem oblicza się za pomocą wzoru
gdzie a jest określoną masą substancji suchych
metoda refraktometryczna,%;
P – objętość napoju, cm3.
do syropów, galaretek owocowo-jagodowych i mlecznych itp.
według formuły
gdzie a jest ułamkiem masowym substancji suchych w roztworze, %;
m1 – masa rozpuszczonej próbki, g;
m – masa próbki, g.
Oprócz tych powszechnych metod oznaczania substancji suchych, stosuje się szereg innych metod w celu określenia zawartości zarówno wilgoci wolnej, jak i związanej
Różnicowa kolorymetria skaningowa.
Jeśli próbkę schłodzi się do temperatury poniżej 0°C, wilgoć wolna zamarznie, ale wilgoć związana nie. Ogrzewając zamrożoną próbkę w kolorymetrze, można zmierzyć ciepło zużyte podczas topnienia lodu.
Wodę niezamarzającą definiuje się jako różnicę między wodą całkowitą a wodą zamarzającą.
Pomiary dielektryczne. Metoda opiera się na fakcie, że w temperaturze 0°C stałe dielektryczne wody i lodu są w przybliżeniu równe. Jeśli jednak część wilgoci zostanie związana, wówczas jej właściwości dielektryczne powinny znacznie różnić się od właściwości dielektrycznych wody i lodu w masie.
Pomiar pojemności cieplnej.
Pojemność cieplna wody jest większa niż pojemność cieplna lodu, ponieważ Wraz ze wzrostem temperatury wody wiązania wodorowe pękają. Właściwość tę wykorzystuje się do badania ruchliwości cząsteczek wody.
Wartość pojemności cieplnej, w zależności od jej zawartości w polimerach, dostarcza informacji o ilości związanej wody. Jeśli przy niskich stężeniach woda jest specyficznie związana, wówczas jej udział w pojemności cieplnej jest niewielki. W obszarze o dużej wilgotności determinuje ją głównie wilgoć wolna, której udział w pojemności cieplnej jest około 2 razy większy niż lodu.
Jądrowy rezonans magnetyczny (NMR). Metoda polega na badaniu ruchliwości wody w stacjonarnej matrycy.
W obecności wilgoci wolnej i związanej w widmie NMR zamiast jednej dla wody objętościowej uzyskuje się dwie linie.
Poprzedni11121314151617181920212223242526Następny
ZOBACZ WIĘCEJ:
Wilgotność powietrza. Jednostki miary. Wpływ na działalność lotniczą.
Woda to substancja, która w tej samej temperaturze może jednocześnie znajdować się w różnych stanach skupienia: gazowym (para wodna), ciekłym (woda), stałym (lód). Warunki te są czasami nazywane stan fazowy wody.
Na pewne warunki woda może przejść z jednego stanu (fazowego) w inny. Zatem para wodna może przejść w stan ciekły (proces kondensacji) lub z pominięciem fazy ciekłej przejść w stan stały - lód (proces sublimacji).
Z kolei woda i lód mogą przejść w stan gazowy – parę wodną (proces parowania).
Wilgotność odnosi się do jednego ze stanów fazowych – pary wodnej zawartej w powietrzu.
Przedostaje się do atmosfery poprzez parowanie z powierzchni wody, gleby, śniegu i roślinności.
W wyniku parowania część wody przechodzi w stan gazowy, tworząc warstwę pary wodnej nad powierzchnią parowania.
Wilgotność względna
Para ta jest transportowana przez prądy powietrza w kierunku pionowym i poziomym.
Proces parowania trwa do momentu, gdy ilość pary wodnej nad powierzchnią parowania osiągnie całkowite nasycenie, czyli maksymalną ilość możliwą w danej objętości przy stałym ciśnieniu i temperaturze powietrza.
Ilość pary wodnej w powietrzu charakteryzuje się następującymi jednostkami:
Ciśnienie pary wodnej.
Jak każdy inny gaz, para wodna ma swoją elastyczność i wywiera ciśnienie mierzone w mmHg lub hPa. Wskazana jest ilość pary wodnej w tych jednostkach: rzeczywista – mi, nasycanie - MI. Na stacjach pogodowych mierząc elastyczność w hPa, dokonuje się obserwacji wilgotności pary wodnej.
Wilgotność bezwzględna. Oznacza ilość pary wodnej w gramach zawartej w jednym metrze sześciennym powietrza (g/).
List A– oznacza się rzeczywistą ilością, literą A– nasycanie przestrzeni. Wilgotność bezwzględna ma wartość zbliżoną do sprężystości pary wodnej wyrażonej w mm Hg, ale nie w hPa, w temperaturze 16,5 C mi I A są sobie równe.
Specyficzna wilgotność oznacza ilość pary wodnej w gramach zawartej w jednym kilogramie powietrza (g/kg).
List Q - jest wskazywana przez rzeczywistą ilość, literę Q - nasycanie przestrzeni. Wilgotność właściwa jest wartością dogodną do obliczeń teoretycznych, ponieważ nie zmienia się pod wpływem ogrzewania, chłodzenia, sprężania i rozszerzania powietrza (chyba że nastąpi kondensacja). Wartość wilgotności właściwej jest wykorzystywana do wszelkiego rodzaju obliczeń.
Wilgotność względna reprezentuje procent ilości pary wodnej zawartej w powietrzu w stosunku do ilości, która wypełniłaby daną przestrzeń w tej samej temperaturze.
Wilgotność względna jest oznaczona literą R.
Zgodnie z definicją
r=e/E*100%
Ilość pary wodnej nasycającej przestrzeń może się różnić w zależności od tego, ile cząsteczek pary może uciec z parującej powierzchni.
Nasycenie powietrza parą wodną zależy od temperatury powietrza; im wyższa temperatura, tym większa ilość pary wodnej, a im niższa temperatura, tym jej mniej.
Punkt rosy– jest to temperatura, do której należy schłodzić powietrze, aby zawarta w nim para wodna osiągnęła całkowite nasycenie (przy r = 100%).
Nazywa się różnicę między temperaturą powietrza a temperaturą punktu rosy (T-Td). niedobór punktu rosy.
Pokazuje, jak bardzo powietrze musi zostać schłodzone, aby zawarta w nim para wodna osiągnęła stan nasycenia.
Przy małym deficycie nasycenie powietrzem następuje znacznie szybciej niż przy dużym deficycie nasycenia.
Ilość pary wodnej zależy także od stanu skupienia powierzchni parującej i jej krzywizny.
W tej samej temperaturze ilość pary nasycającej jest większa w przypadku jednego i mniejsza w przypadku lodu (lód ma silne cząsteczki).
W tej samej temperaturze ilość pary będzie większa na powierzchni wypukłej (powierzchni kropel) niż na płaskiej powierzchni parowania.
Wszystkie te czynniki odgrywają dużą rolę w powstawaniu mgły, chmur i opadów.
Obniżenie temperatury prowadzi do nasycenia pary wodnej w powietrzu, a następnie do jej kondensacji.
Wilgotność powietrza ma istotny wpływ na pogodę, determinując warunki lotu. Obecność pary wodnej prowadzi do powstawania mgły, zamglenia, zachmurzenia, utrudniając lot burz i marznącego deszczu.