Formula ng absolute at relative humidity. ganap na kahalumigmigan. Bahagyang presyon ng singaw ng tubig
Ang kahalumigmigan ay isang mahalagang katangian ng kapaligiran. Ngunit hindi lahat ay lubos na nauunawaan kung ano ang ibig sabihin ng mga ulat ng panahon. at absolute humidity ay magkaugnay na mga konsepto. Hindi posibleng maunawaan ang kakanyahan ng isa nang hindi naiintindihan ang isa pa.
Hangin at kahalumigmigan
Ang hangin ay naglalaman ng pinaghalong mga sangkap sa gas na estado. Ang una ay nitrogen at oxygen. Ang kanilang kabuuang komposisyon (100%) ay naglalaman ng humigit-kumulang 75% at 23% ayon sa timbang, ayon sa pagkakabanggit. Mga 1.3% argon, mas mababa sa 0.05% ang carbon dioxide. Ang natitira (nawawala ng halos 0.005% sa kabuuan) ay xenon, hydrogen, krypton, helium, methane, at neon.
Mayroon ding patuloy na dami ng kahalumigmigan sa hangin. Ito ay pumapasok sa atmospera pagkatapos ng pagsingaw ng mga molekula ng tubig mula sa mga karagatan ng mundo, mula sa mamasa-masa na lupa. Sa isang saradong espasyo, ang nilalaman nito ay maaaring naiiba mula sa panlabas na kapaligiran at depende sa pagkakaroon ng mga karagdagang mapagkukunan ng kita at pagkonsumo.
Para sa mas tumpak na kahulugan katangiang pisikal at quantitative indicator, dalawang konsepto ang ginagamit: relatibong halumigmig at ganap na kahalumigmigan. Sa pang-araw-araw na buhay, ang labis ay nabuo kapag nagpapatuyo ng mga damit, sa proseso ng pagluluto. Ang mga tao at hayop ay naglalabas nito sa pamamagitan ng paghinga, mga halaman bilang resulta ng palitan ng gas. Sa produksyon, ang pagbabago sa ratio ng singaw ng tubig ay maaaring maiugnay sa paghalay sa panahon ng mga pagbabago sa temperatura.
Ganap at mga tampok ng paggamit ng termino
Gaano kahalaga ang pag-alam sa eksaktong dami ng singaw ng tubig sa atmospera? Ang mga parameter na ito ay ginagamit upang kalkulahin ang mga pagtataya ng panahon, ang posibilidad ng pag-ulan at dami nito, at ang mga landas ng paggalaw ng mga harapan. Batay dito, tinutukoy ang mga panganib ng mga bagyo at lalo na ang mga bagyo, na maaaring magdulot ng malubhang panganib sa rehiyon.
Ano ang pagkakaiba ng dalawang konsepto? Sa karaniwan, ang parehong relatibong halumigmig at ganap na halumigmig ay nagpapahiwatig ng dami ng singaw ng tubig sa hangin. Ngunit ang unang tagapagpahiwatig ay natutukoy sa pamamagitan ng pagkalkula. Ang pangalawa ay masusukat sa pamamagitan ng mga pisikal na pamamaraan na may resulta sa g/m 3 .
Gayunpaman, sa pagbabago sa temperatura ng kapaligiran, nagbabago ang mga tagapagpahiwatig na ito. Ito ay kilala na ang maximum na dami ng singaw ng tubig na maaaring nilalaman sa hangin ay ganap na kahalumigmigan. Ngunit para sa mga mode na +1°C at +10°C ang mga halagang ito ay magkakaiba.
Ang pag-asa ng dami ng nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin sa temperatura ay ipinapakita sa relatibong tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan. Kinakalkula ito gamit ang isang formula. Ang resulta ay ipinahayag bilang isang porsyento (isang layunin na tagapagpahiwatig ng pinakamataas na posibleng halaga).
Impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran
Paano magbabago ang absolute at relative humidity ng hangin sa pagtaas ng temperatura, halimbawa, mula +15°C hanggang +25°C? Sa pagtaas nito, tumataas ang presyon ng singaw ng tubig. Nangangahulugan ito na mas maraming molekula ng tubig ang magkakasya sa dami ng yunit (1 m3). Bilang isang resulta, ang ganap na kahalumigmigan ay tumataas din. Ang kamag-anak ay bababa. Ito ay dahil ang aktwal na nilalaman ng singaw ng tubig ay nanatili sa parehong antas, ngunit ang pinakamataas na posibleng halaga ay tumaas. Ayon sa pormula (paghahati sa isa sa isa at pagpaparami ng resulta ng 100%), ang resulta ay isang pagbaba sa tagapagpahiwatig.
Paano magbabago ang absolute at relative humidity sa pagbaba ng temperatura? Ano ang mangyayari kapag bumaba ka mula sa +15°C hanggang +5°C? Ganap na kahalumigmigan bababa ito. Alinsunod dito, sa 1 m3. ang pinaghalong hangin ng singaw ng tubig ay maaaring magkasya sa isang mas maliit na halaga hangga't maaari. Ang pagkalkula ayon sa formula ay magpapakita ng pagtaas sa panghuling tagapagpahiwatig - ang porsyento ng kamag-anak na kahalumigmigan ay tataas.
Kahalagahan para sa isang tao
Sa pagkakaroon ng labis na dami ng singaw ng tubig, nadarama ang pagkapuno, na may kakulangan, pagkatuyo ng balat at pagkauhaw ay nararamdaman. Malinaw, ang halumigmig ng hilaw na hangin ay mas mataas. Sa labis, ang labis na tubig ay hindi nananatili sa isang gas na estado at pumasa sa isang likido o solidong daluyan. Sa kapaligiran, nagmamadali itong bumaba, ito ay ipinakita sa pamamagitan ng pag-ulan (fog, frost). Sa loob ng bahay, nabubuo ang isang layer ng condensate sa mga panloob na bagay, at nabubuo ang hamog sa ibabaw ng damo sa umaga.
Ang pagtaas ng temperatura ay mas madaling dalhin sa isang tuyong silid. Gayunpaman, ang parehong mode, ngunit sa isang kamag-anak na kahalumigmigan sa itaas 90%, ay nagiging sanhi ng isang mabilis na overheating ng katawan. Ang katawan ay nakikipagpunyagi sa hindi pangkaraniwang bagay na ito sa parehong paraan - ang init ay inilabas na may pawis. Ngunit sa tuyong hangin, mabilis itong sumingaw (natuyo) mula sa ibabaw ng katawan. Sa isang mahalumigmig na kapaligiran, halos hindi ito nangyayari. Ang pinaka-angkop (kumportable) na mode para sa isang tao ay 40-60%.
Para saan ito? Sa maramihang materyales sa basang panahon, bumababa ang nilalaman ng dry matter sa bawat unit volume. Ang pagkakaibang ito ay hindi gaanong kapansin-pansin, ngunit sa malalaking volume maaari itong "magresulta" sa isang talagang tiyak na halaga.
Ang mga produkto (butil, harina, semento) ay may katanggap-tanggap na moisture threshold kung saan maaari silang maimbak nang walang pagkawala ng kalidad o mga teknolohikal na katangian. Samakatuwid, ang mga tagapagpahiwatig ng pagsubaybay at pagpapanatili ng mga ito sa isang pinakamainam na antas ay ipinag-uutos para sa mga pasilidad ng imbakan. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng halumigmig sa hangin, nakakamit din ito upang mabawasan ito sa produkto.
Mga device
Sa pagsasagawa, ang aktwal na kahalumigmigan ay sinusukat gamit ang mga hygrometer. Dati dalawang approach. Ang isa ay batay sa pagbabago ng extensibility ng buhok (tao o hayop). Ang isa ay batay sa pagkakaiba sa pagitan ng mga pagbabasa ng mga thermometer sa isang tuyo at mahalumigmig na kapaligiran (psychrometric).
Sa isang hair hygrometer, ang arrow ng mekanismo ay konektado sa isang buhok na nakaunat sa isang frame. Nagbabago ito depende sa halumigmig ng hangin sa paligid. pisikal na katangian. Ang arrow ay lumihis mula sa reference na halaga. Ang kanyang mga paggalaw ay sinusubaybayan sa inilapat na sukat.
Ang relatibong halumigmig at ganap na halumigmig ng hangin, tulad ng alam mo, ay nakasalalay sa temperatura ng kapaligiran. Ang tampok na ito ay ginagamit sa psychrometer. Kapag tinutukoy, ang mga pagbabasa ng dalawang katabing thermometer ay kinuha. Ang flask ng isa (tuyo) ay nasa ilalim ng normal na kondisyon. Sa kabilang (basa) ito ay nakabalot sa isang mitsa, na konektado sa isang reservoir ng tubig.
Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang thermometer ay sumusukat sa kapaligiran, na isinasaalang-alang ang evaporating moisture. At ang tagapagpahiwatig na ito ay nakasalalay sa dami ng singaw ng tubig sa hangin. Ang pagkakaiba ay tinutukoy. Ang halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan ay tinutukoy ng mga espesyal na talahanayan.
Kamakailan, ang mga sensor na gumagamit ng mga pagbabago sa mga de-koryenteng katangian ng ilang mga materyales ay naging mas malawak na ginagamit. Upang kumpirmahin ang mga resulta at i-verify ang mga instrumento, mayroong mga setting ng sanggunian.
Ang konsepto ng air humidity ay tinukoy bilang ang aktwal na presensya ng mga particle ng tubig sa isang tiyak na pisikal na kapaligiran, kabilang ang atmospera. Sa kasong ito, dapat makilala ng isa ang ganap at kamag-anak na kahalumigmigan: sa unang kaso, pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang purong porsyento ng kahalumigmigan. Alinsunod sa batas ng thermodynamics, ang maximum na nilalaman ng mga molekula ng tubig sa hangin ay limitado. Tinutukoy ng pinakamataas na pinahihintulutang antas ang relatibong halumigmig at depende sa ilang salik:
- Presyon ng kapaligiran;
- temperatura ng hangin;
- ang pagkakaroon ng maliliit na particle (alikabok);
- ang antas ng kemikal na polusyon;
Ang karaniwang tinatanggap na sukat ng pagsukat ay interes, at ang pagkalkula ay isinasagawa ayon sa isang espesyal na pormula, na tatalakayin sa ibang pagkakataon.
Ang ganap na kahalumigmigan ay sinusukat sa gramo bawat cubic centimeter, na kino-convert din sa mga porsyento para sa kaginhawahan. Sa pagtaas ng altitude, ang dami ng kahalumigmigan ay maaaring tumaas depende sa rehiyon, ngunit sa pag-abot sa isang tiyak na kisame (mga 6-7 kilometro sa itaas ng antas ng dagat), ang halumigmig ay bumaba sa halos zero na mga halaga. Ang ganap na kahalumigmigan ay itinuturing na isa sa mga pangunahing macroparameter: sa batayan nito, planetary mga mapa ng klima at mga zone.
Pagtukoy sa antas ng halumigmig
(Psychometer device - tinutukoy nito ang halumigmig sa pamamagitan ng pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng tuyo at basa na mga thermometer)
Ang kahalumigmigan sa pamamagitan ng absolute ratio ay tinutukoy gamit ang mga espesyal na instrumento na tumutukoy sa porsyento ng mga molekula ng tubig sa atmospera. Bilang isang patakaran, ang pang-araw-araw na pagbabagu-bago ay hindi gaanong mahalaga - ang tagapagpahiwatig na ito ay maaaring ituring na static, at hindi ito nagpapakita ng mahalaga mga kondisyong pangklima. Sa kabaligtaran, ang relatibong halumigmig ay napapailalim sa malakas na pagbabagu-bago sa araw-araw, at sumasalamin sa eksaktong distribusyon ng condensed moisture, ang pressure at equilibrium saturation nito. Ito ang tagapagpahiwatig na ito na itinuturing na pangunahing isa at kinakalkula nang hindi bababa sa isang beses sa isang araw.
Ang pagpapasiya ng kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin ay isinasagawa ayon sa isang kumplikadong pormula na isinasaalang-alang:
- kasalukuyang punto ng hamog;
- temperatura;
- puspos na presyon ng singaw;
- iba't ibang mga modelo ng matematika;
Sa pagsasagawa ng mga synoptic na pagtataya, ang isang pinasimple na diskarte ay ginagamit, kapag ang halumigmig ay kinakalkula ng humigit-kumulang, na isinasaalang-alang ang pagkakaiba sa temperatura at ang punto ng hamog (mga marka kapag ang labis na kahalumigmigan ay bumagsak sa anyo ng pag-ulan). Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang mga kinakailangang tagapagpahiwatig na may katumpakan ng 90-95%, na higit pa sa sapat para sa pang-araw-araw na pangangailangan.
Pag-asa sa natural na mga kadahilanan
Ang nilalaman ng mga molekula ng tubig sa hangin ay nakasalalay sa katangian ng klima tiyak na rehiyon, lagay ng panahon, presyon ng atmospera at ilang iba pang kundisyon. Kaya, ang pinakamataas na ganap na kahalumigmigan ay sinusunod sa mga tropikal at coastal zone. Ang relatibong halumigmig ay nakadepende din sa mga pagbabago ng ilang mga salik na tinalakay kanina. Sa panahon ng tag-ulan na may mga kondisyon ng mababang presyon ng atmospera, ang kamag-anak na kahalumigmigan ay maaaring umabot sa 85-95%. Mataas na presyon binabawasan ang saturation ng singaw ng tubig sa kapaligiran, ayon sa pagkakabanggit ay nagpapababa ng kanilang antas.
Ang isang mahalagang tampok ng kamag-anak na kahalumigmigan ay ang pag-asa nito sa estado ng thermodynamic. Ang natural na equilibrium humidity ay 100%, na, siyempre, ay hindi makakamit dahil sa matinding kawalang-tatag ng klima. Nakakaapekto rin ang mga teknogenikong salik sa mga pagbabago sa halumigmig ng atmospera. Sa mga kondisyon ng megacities, mayroong isang pagtaas ng pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa mga ibabaw ng aspalto, kasabay ng paglabas ng isang malaking bilang mga nasuspinde na particle at carbon monoxide. Nagdudulot ito ng malakas na pagbaba ng halumigmig sa karamihan ng mga lungsod sa mundo.
Epekto sa katawan ng tao
Ang mga hangganan ng atmospheric humidity na komportable para sa mga tao ay nasa hanay mula 40 hanggang 70%. Ang matagal na pagkakalantad sa mga kondisyon ng isang malakas na paglihis mula sa pamantayang ito ay maaaring maging sanhi ng isang kapansin-pansing pagkasira sa kagalingan, hanggang sa pag-unlad ng mga kondisyon ng pathological. Dapat pansinin na ang isang tao ay lalong sensitibo sa labis na mababang kahalumigmigan, nakakaranas ng isang bilang ng mga sintomas na katangian:
- pangangati ng mauhog lamad;
- pag-unlad ng talamak na rhinitis;
- nadagdagan ang pagkapagod;
- pagkasira sa kondisyon ng balat;
- nabawasan ang kaligtasan sa sakit;
Kabilang sa mga negatibong epekto ng mataas na kahalumigmigan, mapapansin ng isa ang panganib ng pagbuo ng fungal at sipon.
Sa araling ito, ang paksa ay: “Humidity. Pagsukat ng Halumigmig", tatalakayin natin ang mga katangian ng saturated at unsaturated water vapor, na laging naroroon sa atmospera.
Sa nakaraang aralin, nakilala natin ang konsepto ng "pusong singaw". Tulad ng sa pag-aaral ng anumang mga paksa at paksa, ang tanong ay maaaring lumitaw: "Saan natin ginagamit ang konseptong ito, paano natin ito ilalapat?". Ang pinakamahalagang aplikasyon ng mga katangian ng saturated steam ay tatalakayin sa araling ito.
Malamang alam mo nang mabuti ang pangalan ng paksa, dahil naririnig mo ang konsepto ng "air humidity" araw-araw kapag nanonood o nakikinig ka sa forecast ng panahon. Gayunpaman, kung tatanungin ka: "Ano ang ibig sabihin ng kahalumigmigan ng hangin?", Malamang na hindi ka kaagad magbigay ng eksaktong pisikal na kahulugan.
Subukan nating bumalangkas kung ano sa physics ang ibig sabihin ng air humidity. Una sa lahat, ano itong tubig sa hangin? Pagkatapos ng lahat, tulad, halimbawa, ay fog, ulan, ulap at iba pa atmospheric phenomena pagpasa sa paglahok ng tubig sa isang partikular na estado ng pagsasama-sama. Kung ang lahat ng mga phenomena na ito ay isinasaalang-alang kapag naglalarawan ng kahalumigmigan, kung gayon paano magsagawa ng mga sukat? Mula sa gayong mga simpleng pagsasaalang-alang ay nagiging malinaw na ang mga intuitive na kahulugan ay kailangang-kailangan dito. Sa katunayan, pangunahing pinag-uusapan natin ang tungkol sa singaw ng tubig, na nakapaloob sa ating kapaligiran.
Ang hangin sa atmospera ay pinaghalong mga gas, isa na rito ang singaw ng tubig (Larawan 1). Nag-aambag ito sa presyon ng atmospera, ang kontribusyon na ito ay tinatawag bahagyang presyon(pati na rin ang pagkalastiko) ng singaw ng tubig.
kanin. 1. Mga bahagi hangin sa atmospera
Batas ni Dalton
Ang mga pangunahing regularidad na nakuha namin sa balangkas ng pag-aaral ng molecular kinetic theory ay nauugnay sa tinatawag na mga purong gas, i.e. mga gas na binubuo ng mga atomo o molekula ng parehong uri. Gayunpaman, madalas na kailangang harapin ng isang tao ang pinaghalong mga gas. Ang pinakasimple at pinakakaraniwang halimbawa ng naturang halo ay ang hangin sa atmospera na nakapaligid sa atin. Tulad ng alam natin, ito ay 78% nitrogen, higit sa 21% oxygen, at ang natitirang porsyento ay inookupahan ng singaw ng tubig at iba pang mga gas.
kanin. 2. Komposisyon ng hangin sa atmospera
Ang bawat isa sa mga gas na bahagi ng hangin o anumang iba pang halo ng mga gas, siyempre, ay nag-aambag sa kabuuang presyon ng pinaghalong mga gas na ito. Ang kontribusyon ng bawat indibidwal na naturang sangkap ay tinatawag bahagyang presyon ng gas,t. ibig sabihin, ang presyon na ibibigay ng isang gas sa kawalan ng iba pang bahagi ng pinaghalong.
Ang English chemist na si John Dalton ay eksperimento na itinatag na para sa mga rarefied gas mixtures, ang kabuuang pressure ay isang simpleng kabuuan ng mga partial pressure ng lahat ng mga bahagi ng mixture:
Ang relasyong ito ay tinatawag na batas ni Dalton.
Ang patunay ng batas ni Dalton sa loob ng balangkas ng molecular kinetic theory, bagama't hindi partikular na kumplikado, ay medyo masalimuot, kaya hindi namin ito ilalahad dito. Sa pamamagitan ng husay, medyo simple na ipaliwanag ang batas na ito kung isasaalang-alang natin ang katotohanan na napapabayaan natin ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula, ibig sabihin, ang mga molekula ay mga nababanat na bola na maaari lamang magbanggaan sa isa't isa at sa mga dingding ng sisidlan. Sa pagsasagawa, ang perpektong modelo ng gas ay gumagana lamang para sa mga sapat na rarefied system. Sa kaso ng mga siksik na gas, ang mga paglihis mula sa katuparan ng batas ni Dalton ay masusunod.
Bahagyang presyonp Ang singaw ng tubig ay isa sa mga tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan ng hangin, na sinusukat sa pascals o millimeters ng mercury.
Presyon ng singaw ng tubig depende sa konsentrasyon ng mga molekula nito sa hangin, gayundin sa ganap na temperatura ng huli. Ang density ay madalas na kinuha bilang isang katangian ng kahalumigmigan. ρ singaw ng tubig sa hangin ay tinatawag ganap na kahalumigmigan .
Ganap na kahalumigmigan nagpapakita kung gaano karaming gramo ng singaw ng tubig ang nasa hangin. Alinsunod dito, ang yunit ng absolute humidity ay .
Ang parehong nabanggit na mga tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan ay nauugnay sa equation ng Mendeleev-Clapeyron:
- molar mass ng singaw ng tubig;
ay ang ganap na temperatura nito.
Iyon ay, alam ang isa sa mga tagapagpahiwatig, halimbawa, density, madali nating matukoy ang iba, iyon ay, presyon.
Alam nating lahat na ang singaw ng tubig ay maaaring hindi puspos at puspos. Ang isang singaw sa thermodynamic equilibrium na may likido ng parehong komposisyon ay sinasabing saturated. Ang unsaturated vapor ay isang singaw na hindi umabot sa dynamic na equilibrium kasama ng likido nito. Sa kasong ito, walang equilibrium sa pagitan ng mga proseso ng condensation at evaporation.
Sa pangkalahatan, ang singaw ng tubig sa atmospera, sa kabila ng pagkakaroon ng malaking bilang ng mga anyong tubig: mga karagatan, dagat, ilog, lawa, at iba pa, ay hindi puspos, dahil ang ating kapaligiran ay hindi isang saradong sisidlan. Gayunpaman, gumagalaw masa ng hangin: hangin, bagyo, at iba pa - humahantong sa katotohanan na sa iba't ibang mga punto sa Earth sa bawat sandali ng oras ay mayroong magkaibang ratio sa pagitan ng mga rate ng condensation at evaporation ng tubig, bilang isang resulta kung saan sa ilang mga lugar ang singaw ay maaaring umabot sa saturation. Ano ang humahantong dito? Bukod dito, sa ganoong lugar, ang singaw ay nagsisimulang mag-condense, dahil naaalala natin na ang puspos na singaw ay palaging nakikipag-ugnay sa likido nito. Bilang resulta, maaaring mabuo ang hamog o ulap, maaaring mahulog ang hamog. Ang temperatura kung saan ang singaw ay nagiging puspos ay tinatawag punto ng hamog . Tukuyin ang presyon ng singaw ng tubig (saturated) sa dew point.
Isaalang-alang kung bakit madalas na bumabagsak ang hamog sa madaling araw? Ano ang nangyayari sa temperatura sa sandaling ito ng araw, at, dahil dito, sa limitasyon ng presyon, sa presyon ng puspos na singaw? Malinaw, ang pag-alam sa ganap na kahalumigmigan o bahagyang presyon ng singaw ng tubig ay hindi nagbibigay sa amin ng anumang ideya kung gaano kalapit o malayo ang isang naibigay na singaw mula sa saturation. Ngunit tiyak na mula sa liblib na ito o kalapitan sa saturation na ang rate ng pagsingaw at mga proseso ng condensation, i.e., ang mga prosesong iyon na tumutukoy sa mahahalagang aktibidad ng mga nabubuhay na organismo, ay nakasalalay.
Kung ang pagsingaw ay nangingibabaw sa paghalay, kung gayon ang mga organismo at lupa ay mawawalan ng kahalumigmigan (Larawan 3). Kung nanaig ang condensation, nagiging imposible ang mga proseso ng pagpapatayo (Larawan 4) Nahaharap tayo sa pangangailangang pagbutihin ang konsepto ng moisture; ang konsepto ng absolute humidity, tulad ng nakita natin, ay hindi ganap na naglalarawan ng lahat ng mga phenomena na kailangan natin.
kanin. 3. Ang pagsingaw ay nananaig sa paghalay
kanin. 4. Nanaig ang condensation kaysa evaporation
Pag-usapan natin muli ang isyu. Gawin natin ito sa isang simpleng halimbawa. Isipin na mayroong 20 tao sa isang partikular na sasakyan. Ito ba ay marami o kaunti, ibig sabihin, ito ba ay ganap na halaga ng 20 tao? Naturally, hindi natin masasabi kung ito ay marami o kaunti, hangga't hindi natin nalalaman ang maximum capacity ng isang partikular na sasakyan o sasakyan. Ang 20 tao sa isang pampasaherong sasakyan ay, siyempre, marami, ito ay halos imposible, at 20 tao sa isang malaking bus ay hindi gaanong. Katulad nito, sa kaso ng ganap na kahalumigmigan, ibig sabihin, sa bahagyang presyon ng singaw ng tubig, kailangan nating ihambing ito sa isang bagay. Sa ano ihahambing ang bahagyang presyon na ito? Ang huling aralin ay nagsasabi sa atin ng sagot. Ano ang kahalagahan ng presyon ng singaw ng tubig? Ito ang presyon ng saturated water vapor. Kung ihahambing natin ang bahagyang presyon ng singaw ng tubig sa isang naibigay na temperatura sa presyon ng puspos na singaw ng tubig sa parehong temperatura, maaari nating mas tumpak na makilala ang mismong kahalumigmigan ng hangin. Upang makilala ang liblib ng estado ng singaw mula sa saturation, isang espesyal na dami ang ipinakilala, na tinatawag relatibong halumigmig .
relatibong halumigmig Ang hangin ay tinatawag na ratio ng presyon ng singaw ng tubig na nasa hangin, na ipinahayag bilang isang porsyento, sa presyon ng puspos na singaw sa parehong temperatura:
Ngayon ay malinaw na ang mas mababa ang kamag-anak na kahalumigmigan, ang karagdagang isa o isa pang singaw mula sa saturation. Kaya, halimbawa, kung ang kamag-anak na halaga ng halumigmig ay 0, kung gayon ay talagang walang singaw ng tubig sa hangin. Iyon ay, ang paghalay ay imposible para sa amin, at sa isang kamag-anak na halaga ng halumigmig na 100%, ang lahat ng singaw ng tubig na nasa hangin ay puspos, dahil ang presyon nito ay katumbas ng presyon ng puspos na singaw ng tubig sa isang naibigay na temperatura. Sa ganitong paraan, tumpak na nating natukoy kung ano ang mismong halumigmig, ang halaga nito ay iniuulat sa atin sa bawat oras sa mga pagtataya ng panahon.
Gamit ang equation ng Mendeleev-Clapeyron, makakakuha tayo ng alternatibong formula para sa relatibong halumigmig, na kasama na ngayon ang halaga ng density ng singaw ng tubig na nasa hangin at ang density ng saturated vapor sa parehong temperatura.
Presyon ng singaw at density;
Presyon at density ng saturated vapor sa isang naibigay na temperatura;
Universal gas constant.
Formula ng Kamag-anak na Humidity:
Densidad ng singaw ng tubig na nakapaloob sa hangin;
Densidad ng puspos na singaw sa parehong temperatura.
Ang impluwensya ng intensity ng evaporation at condensation ng tubig sa mga buhay na organismo
Ang mga tao ay napaka-sensitibo sa halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan, ang rate ng pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa ibabaw ng balat ay nakasalalay dito. Sa mataas na kahalumigmigan, lalo na sa isang mainit na araw, ang pagsingaw na ito ay bumababa, bilang isang resulta kung saan ang normal na pagpapalitan ng init ng katawan sa kapaligiran. Sa tuyong hangin, sa kabaligtaran, mayroong isang mabilis na pagsingaw ng kahalumigmigan mula sa ibabaw ng balat, kung saan, halimbawa, ang mga mauhog na lamad ay natuyo. respiratory tract. Ang pinaka-kanais-nais para sa mga tao ay ang kamag-anak na kahalumigmigan sa hanay na 40-60%.
Mahalaga rin ang papel ng singaw ng tubig sa pagbuo ng mga kondisyon ng panahon. Ang paghalay ng singaw ng tubig ay humahantong sa pagbuo ng mga ulap at kasunod na pag-ulan, na, siyempre, ay mahalaga para sa lahat ng aspeto ng ating buhay at para sa pambansang ekonomiya. Maraming mga proseso ng pagmamanupaktura ang sumusuporta mga artipisyal na mode kahalumigmigan. Ang isang halimbawa ng naturang mga proseso ay paghabi, confectionery, mga tindahan ng parmasyutiko at marami pang iba. Sa mga aklatan at museo, upang mapanatili ang mga libro at eksibit, mahalaga din na mapanatili ang isang tiyak na halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan, samakatuwid, sa mga naturang institusyon sa lahat ng mga silid, isang psychrometer, isang aparato para sa pagsukat ng kamag-anak na kahalumigmigan, ay dapat na nakabitin sa dingding.
Upang makalkula ang kamag-anak na kahalumigmigan, tulad ng nakita natin, kailangan nating malaman ang presyon o density ng saturated vapor sa isang naibigay na temperatura.
Sa huling aralin, ang pag-aaral ng puspos na singaw, napag-usapan natin ang pag-asa na ito, ngunit ang analytical form nito ay napaka-kumplikado, hindi pa rin sapat ang ating kaalaman sa matematika. Paano maging sa kasong ito? Ang paraan palabas ay napaka-simple: sa halip na isulat ang mga formula na ito sa isang analytical form, gagamitin namin ang mga talahanayan ng presyon at density ng saturated vapor sa isang naibigay na temperatura (Talahanayan 1). Ang mga talahanayan na ito ay matatagpuan kapwa sa mga aklat-aralin at sa anumang sangguniang libro ng mga teknikal na dami.
Tab. 1. Depende sa presyon at density ng saturated water vapor sa temperatura
Ngayon isaalang-alang ang pagbabago sa relatibong halumigmig na may temperatura. Kung mas mataas ang temperatura, mas mababa ang relatibong halumigmig. Bakit at paano, tingnan natin ang isang halimbawa ng problema.
Isang gawain
Sa isang tiyak na sisidlan, ang singaw ay nagiging puspos sa . Ano ang magiging relative humidity nito sa , , ?
Dahil pinag-uusapan natin ang tungkol sa singaw sa isang sisidlan, ang dami ng singaw ay nananatiling hindi nagbabago kapag nagbabago ang temperatura. Bilang karagdagan, kailangan namin ng isang talahanayan ng pag-asa ng presyon at density ng puspos na singaw sa temperatura (Talahanayan 2).
Tab. 2. Dependences ng pressure at density ng saturated vapor sa temperatura
Solusyon:
Malinaw mula sa teksto ng tanong na sa , , dahil sa halagang ito nagiging puspos ang singaw, ibig sabihin, mula sa kahulugan ng kamag-anak na kahalumigmigan mayroon tayo:
Ang numerator ay ang density ng singaw ng tubig na nasa sisidlan, at ang denominator ay ang density ng saturated vapor na wala sa sisidlan sa parehong temperatura. Ano ang mangyayari sa moisture content habang tumataas ang temperatura? Ang numerator, na isinasaalang-alang ang pagsasara ng sisidlan, ay hindi magbabago. Sa katunayan, dahil walang condensation at walang palitan ng bagay sa labas ng mundo, ang masa ng singaw, at kasama nito ang density nito, ay mananatili sa kanilang mga halaga. At ang denominator, tulad ng alam natin mula sa huling aralin, ay tumataas sa temperatura, kaya ang kamag-anak na kahalumigmigan ay bababa. Ang densidad ng singaw sa sisidlan sa ay maaaring kalkulahin mula sa formula sa itaas:
Ang parehong density ng singaw ay magkakaroon sa lahat ng iba pang mga temperatura. Samakatuwid, upang makalkula ang halumigmig, sapat na para sa amin na malaman ang halaga ng density ng saturated vapor sa lahat ng ibinigay na temperatura, at maaari kaming agad na makakuha ng mga sagot. Kinukuha namin ang halaga ng density ng puspos na singaw mula sa talahanayan. Ang pagpapalit ng mga halaga sa pormula para sa kahalumigmigan, nakuha namin ang mga sumusunod na sagot:
Sagot:
Isang halimbawa ng paglutas ng karaniwang problema para sa pagtukoy ng kamag-anak na kahalumigmigan
Kapag nilulutas ang mga naturang problema, mahalagang malaman na ang presyon ng singaw ng saturation ay nakasalalay sa temperatura, ngunit hindi nakasalalay sa dami.
Ang gawain:
Ang sisidlan ay naglalaman ng hangin, ang relatibong halumigmig kung saan sa isang temperatura ay . Ano ang magiging relatibong halumigmig pagkatapos bawasan ang dami ng sisidlan ng n beses (n = 3) at pag-init ng gas sa isang temperatura? Ang density ng saturated water vapor sa temperatura ay katumbas ng .
Pag-unlad ng solusyon:
Mula sa kahulugan ng kamag-anak na kahalumigmigan, maaari nating isulat na sa temperatura, ang ganap na kahalumigmigan, bago ang pag-compress, ay:
At pagkatapos ng compression:
Iyon ay, na may pagbaba sa dami ng isang kadahilanan sa isang pare-pareho ang masa, ang density ay tumataas ng isang kadahilanan ng 1.
Pagkatapos ng compression, ang masa ng kahalumigmigan sa bawat yunit ng dami ng sisidlan, hindi lamang sa anyo ng singaw, kundi pati na rin sa anyo ng isang condensed liquid, kung ang mga kondisyon para sa condensation ay lumitaw, ay magiging katumbas ng:
Sa isang temperatura, ang presyon ng puspos na singaw ng tubig ay katumbas ng normal na presyon ng atmospera, napag-usapan natin ito sa huling aralin, at ito ay:
At ang kanilang density, kung gagamitin mo ang Mendeleev-Clapeyron equation, ay maaaring kalkulahin ng formula:
saan , dahil magkakaroon ng unsaturated steam sa sisidlan na may relatibong halumigmig:
Ang pagpapahayag ng halumigmig na ito bilang isang porsyento, nakakakuha tayo ng halaga na 2.9%.
Sagot: .
At ngayon pag-usapan natin hindi lamang kung ano ang halumigmig, kundi pati na rin kung paano masusukat ang mismong kahalumigmigan na ito. Ang pinakakaraniwang instrumento para sa naturang mga sukat ay ang tinatawag na hygrometric psychrometer, na ipinapakita sa Fig. 5.
kanin. 5. Hygrometric psychrometer
Dalawang thermometer na may magkatulad na kaliskis ay naayos sa rack. Ang tangke ng mercury ng isa sa kanila ay nakabalot sa isang basang tela (Larawan 8).
kanin. 6. Mga thermometer ng hygrometric psychrometer
Ang tubig mula sa telang ito ay sumingaw, dahil sa kung saan ang thermometer mismo ay lumalamig, ayon sa pagkakabanggit, ang mga thermometer ay tinatawag na tuyo at basa (Larawan 7).
kanin. 7. Dry at wet bulb hygrometric psychrometer
Kung mas malaki ang relatibong halumigmig ng nakapaligid na hangin, hindi gaanong matindi, mas mahina ang pagsingaw ng tubig mula sa isang basang tela, mas maliit ang pagkakaiba sa mga pagbasa ng tuyo at basa na mga thermometer. Iyon ay, sa ϕ = 100%, ang tubig ay hindi sumingaw, dahil ang lahat ng singaw ng tubig ay puspos, at ang mga pagbabasa ng parehong mga thermometer ay magkakasabay. Kapag ang pagkakaiba sa mga pagbabasa ng thermometer ay magiging maximum. Kaya, ayon sa pagkakaiba sa mga pagbabasa ng mga thermometer sa tulong ng mga espesyal na psychometric na talahanayan (kadalasan ang naturang talahanayan ay agad na inilalagay sa katawan ng aparato mismo) at matukoy ang halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan.
Tulad ng alam natin, karamihan sa ibabaw ng ating planeta ay natatakpan ng mga karagatan, kaya ang tubig at lahat ng prosesong nagaganap kasama nito, lalo na ang evaporation at condensation, ay may mahalagang papel sa lahat ng proseso ng ating buhay. Kami mismo ang nagbigay ng mahigpit na kahulugan ng mga konseptong "absolute humidity" at "relative humidity". Sa katunayan, ito ay isang pisikal na dami, ipinapakita ng relatibong halumigmig kung gaano kalaki ang pagkakaiba ng singaw sa atmospera mula sa saturated.
Bibliograpiya
- Kasyanov V.A. Physics grade 10. - M.: Bustard, 2010.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Molecular physics. Thermodynamics. - M.: Bustard, 2010.
- Internet portal WorldOfSchool.ru ()
- Internet portal na "Physics. Mga lumang aklat-aralin "()
Takdang aralin
- Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng absolute humidity at relative humidity?
- Ano ang maaaring masukat sa isang psychrometric hygrometer at ano ang prinsipyo ng operasyon nito?
- Anong mga partial pressure ang bumubuo sa atmospheric pressure?
Isa sa mga napakahalagang tagapagpahiwatig sa ating kapaligiran. Maaari itong maging ganap o kamag-anak. Paano sinusukat ang absolute humidity at anong formula ang dapat gamitin para dito? Maaari mong malaman ang tungkol dito sa pamamagitan ng pagbabasa ng aming artikulo.
Halumigmig ng hangin - ano ito?
Ano ang humidity? Ito ang dami ng tubig na nakapaloob sa anumang pisikal na katawan o daluyan. Ang tagapagpahiwatig na ito ay direktang nakasalalay sa mismong likas na katangian ng daluyan o sangkap, pati na rin sa antas ng porosity (kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga solido). Sa artikulong ito, pag-uusapan natin ang tungkol sa isang tiyak na uri ng kahalumigmigan - tungkol sa kahalumigmigan ng hangin.
Mula sa kurso ng kimika, alam na alam nating lahat na ang hangin sa atmospera ay binubuo ng nitrogen, oxygen, carbon dioxide at ilang iba pang mga gas, na bumubuo ng hindi hihigit sa 1% ng kabuuang masa. Ngunit bukod sa mga gas na ito, ang hangin ay naglalaman din ng singaw ng tubig at iba pang mga dumi.
Sa ilalim ng halumigmig ng hangin ay nauunawaan ang dami ng singaw ng tubig, na sa sandaling ito (at sa ang lugar na ito) ay nakapaloob sa masa ng hangin. Kasabay nito, ang mga meteorologist ay nakikilala ang dalawa sa mga halaga nito: ang mga ito ay ganap at kamag-anak na kahalumigmigan.
Ang kahalumigmigan ng hangin ay isa sa pinakamahalagang katangian ng kapaligiran ng Earth, na nakakaapekto sa karakter lokal na panahon. Dapat pansinin na ang halaga ng halumigmig ng hangin sa atmospera ay hindi pareho - pareho sa vertical na seksyon at sa pahalang (latitudinal) na seksyon. Kaya, kung sa subpolar latitude ang mga kamag-anak na tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan ng hangin (sa ilalim na layer kapaligiran) ay tungkol sa 0.2-0.5%, pagkatapos ay sa tropikal - hanggang sa 2.5%. Susunod, malalaman natin kung ano ang absolute at relative humidity. Isaalang-alang din kung anong pagkakaiba ang umiiral sa pagitan ng dalawang tagapagpahiwatig na ito.
Ganap na kahalumigmigan: kahulugan at formula
Isinalin mula sa Latin, ang salitang absolutus ay nangangahulugang "puno". Batay dito, nagiging malinaw ang kakanyahan ng konsepto ng "absolute air humidity". Ang halagang ito, na nagpapakita kung gaano karaming gramo ng singaw ng tubig ang aktwal na nilalaman sa isang metro kubiko ng isang partikular na masa ng hangin. Bilang isang patakaran, ang tagapagpahiwatig na ito ay tinutukoy ng Latin na titik F.
Ang G/m 3 ay ang yunit ng pagsukat kung saan kinakalkula ang absolute humidity. Ang formula para sa pagkalkula nito ay ang mga sumusunod:
Sa formula na ito, ang letrang m ay tumutukoy sa masa ng singaw ng tubig, at ang letrang V ay tumutukoy sa dami ng isang partikular na masa ng hangin.
Ang halaga ng ganap na kahalumigmigan ay nakasalalay sa ilang mga kadahilanan. Una sa lahat, ito ang temperatura ng hangin at ang likas na katangian ng mga proseso ng advection.
Kamag-anak na Humidity
Ngayon isaalang-alang kung ano ang relatibong halumigmig. Ito ay isang kamag-anak na halaga na nagpapakita kung gaano karaming kahalumigmigan ang nilalaman ng hangin na may kaugnayan sa maximum na posibleng dami ng singaw ng tubig sa masa ng hangin na ito sa isang partikular na temperatura. Ang relatibong halumigmig ng hangin ay sinusukat bilang isang porsyento (%). At ang porsyentong ito ang madalas nating malalaman sa mga taya ng panahon at ulat ng panahon.
Ito rin ay nagkakahalaga ng pagbanggit ng isang mahalagang konsepto tulad ng dew point. Ito ang kababalaghan ng pinakamataas na posibleng saturation ng masa ng hangin na may singaw ng tubig (ang kamag-anak na kahalumigmigan ng sandaling ito ay 100%). Sa kasong ito, ang labis na kahalumigmigan ay nagpapalapot at bumubuo pag-ulan, ulap o ulap.
Mga pamamaraan para sa pagsukat ng kahalumigmigan ng hangin
Alam ng mga kababaihan na maaari mong makita ang pagtaas ng halumigmig sa kapaligiran sa tulong ng iyong mapupungay na buhok. Gayunpaman, may iba pang, mas tumpak, mga pamamaraan at teknikal na kagamitan. Ito ang hygrometer at psychrometer.
Ang unang hygrometer ay nilikha noong ika-17 siglo. Ang isa sa mga uri ng aparatong ito ay tiyak na batay sa mga katangian ng buhok upang baguhin ang haba nito sa mga pagbabago sa kahalumigmigan ng kapaligiran. Ngayon, gayunpaman, mayroon ding mga elektronikong hygrometer. Ang psychrometer ay isang espesyal na instrumento na may basa at tuyo na thermometer. Sa pamamagitan ng pagkakaiba sa kanilang mga tagapagpahiwatig at matukoy ang kahalumigmigan sa isang partikular na punto ng oras.
Ang kahalumigmigan ng hangin bilang isang mahalagang tagapagpahiwatig ng kapaligiran
Ito ay pinaniniwalaan na ang pinakamabuting kalagayan para sa katawan ng tao ay isang kamag-anak na kahalumigmigan na 40-60%. Ang mga tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan ay lubos na nakakaapekto sa pang-unawa ng temperatura ng hangin ng isang tao. Kaya, sa mababang kahalumigmigan, tila sa amin na ang hangin ay mas malamig kaysa sa katotohanan (at kabaliktaran). Kaya naman ang mga manlalakbay sa tropikal at equatorial latitude ng ating planeta ay nakakaranas ng init at init nang napakalakas.
Sa ngayon, may mga espesyal na humidifier at dehumidifier na tumutulong sa isang tao na ayusin ang halumigmig ng hangin sa mga nakapaloob na espasyo.
Sa wakas...
Kaya, ang ganap na halumigmig ng hangin ay ang pinakamahalagang tagapagpahiwatig na nagbibigay sa atin ng ideya ng estado at mga katangian ng masa ng hangin. Sa kasong ito, kinakailangan upang makilala ang halagang ito mula sa kamag-anak na kahalumigmigan. At kung ang huli ay nagpapakita ng proporsyon ng singaw ng tubig (sa porsyento) na naroroon sa hangin, kung gayon ang ganap na kahalumigmigan ay ang aktwal na dami ng singaw ng tubig sa gramo sa isang metro kubiko ng hangin.
Ang kahalumigmigan ay ang dami ng singaw ng tubig sa kapaligiran. Ang katangiang ito ay higit na tumutukoy sa kagalingan ng maraming buhay na nilalang, at nakakaapekto rin sa lagay ng panahon at klimatiko sa ating planeta. Para sa normal na paggana ng katawan ng tao, dapat itong nasa isang tiyak na saklaw, anuman ang temperatura ng hangin. Mayroong dalawang pangunahing katangian ng kahalumigmigan ng hangin - ganap at kamag-anak:
- Ang absolute humidity ay ang masa ng singaw ng tubig na nakapaloob sa isang metro kubiko ng hangin. Ang absolute humidity unit ay g/m3. Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay tinukoy bilang ang ratio ng kasalukuyan at pinakamataas na halaga ng ganap na kahalumigmigan sa isang tiyak na temperatura ng hangin.
- Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay karaniwang sinusukat sa%. Habang tumataas ang temperatura, tumataas din ang ganap na halumigmig ng hangin mula 0.3 sa -30°C hanggang 600 sa +100°C. Ang relatibong halumigmig ay pangunahing nakasalalay sa klimatiko zone Daigdig (gitna, ekwador o polar latitude) at mga panahon (taglagas, taglamig, tagsibol, tag-araw).
May mga pantulong na termino para sa pagtukoy ng kahalumigmigan. Halimbawa, ang moisture content (g/kg), i.e. bigat ng singaw ng tubig kada kilo ng hangin. O ang temperatura ng "dew point", kapag ang hangin ay itinuturing na ganap na puspos, i.e. ang relatibong halumigmig nito ay 100%. Sa kalikasan at teknolohiya ng pagpapalamig, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maobserbahan sa mga ibabaw ng mga katawan na ang temperatura ay mas mababa kaysa sa temperatura ng dew point sa anyo ng mga patak ng tubig (condensate), hamog na nagyelo o hamog na nagyelo.
Entalpy
Mayroon ding isang bagay tulad ng enthalpy. Ang enthalpy ay isang pag-aari ng isang katawan (substance) na tumutukoy sa dami ng enerhiya na nakaimbak sa molecular structure nito, na magagamit para sa conversion sa init kapag tiyak na temperatura at presyon. Ngunit hindi lahat ng enerhiya ay maaaring ma-convert sa init, dahil. bahagi ng panloob na enerhiya ng katawan ay nananatili sa sangkap upang mapanatili ang istrukturang molekular nito.
Pagkalkula ng kahalumigmigan
Ang mga simpleng formula ay ginagamit upang kalkulahin ang mga halaga ng halumigmig. Kaya, ang ganap na kahalumigmigan ay karaniwang tinutukoy na p at tinukoy bilang
p = m aq. singaw / V hangin
kung saan m tubig. singaw - masa ng singaw ng tubig (g)
V air - ang dami ng hangin (m 3) kung saan ito nakapaloob.
Ang karaniwang tinatanggap na notasyon para sa relatibong halumigmig ay φ. Ang kamag-anak na kahalumigmigan ay kinakalkula gamit ang formula:
φ \u003d (p / p n) * 100%
kung saan ang p at p n ay ang kasalukuyang at pinakamataas na halaga ganap na kahalumigmigan. Ang halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan ay kadalasang ginagamit, dahil ang estado ng katawan ng tao ay higit na naaapektuhan hindi ng bigat ng kahalumigmigan sa dami ng hangin (ganap na kahalumigmigan), ngunit sa halip ng kamag-anak na nilalaman ng tubig.
Napakahalaga ng halumigmig para sa normal na paggana ng halos lahat ng nabubuhay na nilalang at, lalo na, para sa mga tao. Ang halaga nito (ayon sa pang-eksperimentong data) ay dapat nasa hanay mula 30 hanggang 65%, anuman ang temperatura. Halimbawa, ang mababang kahalumigmigan sa taglamig (dahil sa maliit na halaga ng tubig sa hangin) ay humahantong sa pagkatuyo ng lahat ng mauhog lamad sa isang tao, at sa gayon ay nagdaragdag ng panganib ng sipon. Ang mataas na kahalumigmigan, sa kabaligtaran, ay nagpapalala sa mga proseso ng thermoregulation at pagpapawis sa balat. Lumilikha ito ng pakiramdam ng inis. Bilang karagdagan, ang pagpapanatili ng kahalumigmigan ng hangin ay isang mahalagang kadahilanan:
- para sa pagsasagawa ng maraming teknolohikal na proseso sa produksyon;
- pagpapatakbo ng mga mekanismo at aparato;
- kaligtasan mula sa pagkasira ng mga istruktura ng gusali ng mga gusali, panloob na elemento na gawa sa kahoy (kasangkapan, parquet, atbp.), mga artifact ng arkeolohiko at museo.
Pagkalkula ng enthalpy
Ang enthalpy ay ang potensyal na enerhiya na nasa isang kilo ng basa-basa na hangin. Bukod dito, sa estado ng balanse ng gas, hindi ito hinihigop at hindi inilalabas panlabas na kapaligiran. Ang enthalpy ng basa-basa na hangin ay katumbas ng kabuuan ng mga enthalpi ng mga bahagi nito: ganap na tuyong hangin, pati na rin ang singaw ng tubig. Ang halaga nito ay kinakalkula ayon sa sumusunod na formula:
I = t + 0.001(2500 +1.93t)d
Kung saan ang t ay ang temperatura ng hangin (° С) at ang d ay ang moisture content nito (g/kg). Ang enthalpy (kJ/kg) ay isang tiyak na dami.
Temperatura ng basang bombilya
Ang temperatura ng wet bulb ay ang halaga kung saan nagaganap ang proseso ng adiabatic (constant enthalpy) saturation ng hangin na may singaw ng tubig. Upang matukoy ang tiyak na halaga nito, isang I - d diagram ang ginagamit. Una, ang isang punto na tumutugma sa isang naibigay na estado ng hangin ay inilalapat dito. Pagkatapos ay iginuhit ang isang adiabatic ray sa puntong ito, na tumatawid sa linya ng saturation (φ = 100%). At mula sa punto ng kanilang intersection, ang projection ay ibinaba sa anyo ng isang segment na may pare-pareho ang temperatura (isotherm) at ang temperatura ng wet bombilya ay nakuha.
Ang I-d diagram ay ang pangunahing tool para sa pagkalkula / pag-plot ng iba't ibang mga proseso na nauugnay sa isang pagbabago sa estado ng hangin - pagpainit, paglamig, dehumidification at humidification. Ang hitsura nito ay lubos na pinadali ang pag-unawa sa mga prosesong nagaganap sa mga system at unit para sa air compression, bentilasyon at air conditioning. Ang diagram na ito ay graphic na nagpapakita ng kumpletong pagkakaugnay ng mga pangunahing parameter (temperatura, kamag-anak na kahalumigmigan, nilalaman ng kahalumigmigan, enthalpy at bahagyang presyon ng singaw ng tubig) na tumutukoy sa balanse ng init-humidity. Ang lahat ng mga halaga ay nasa isang tiyak na presyon ng atmospera. Karaniwan ito ay 98 kPa.
Ang diagram ay ginawa sa sistema ng pahilig na mga coordinate, i.e. ang anggulo sa pagitan ng mga palakol nito ay 135°. Nag-aambag ito sa pagtaas sa zone ng unsaturated moist air (φ = 5 - 99%) at lubos na pinadali ang graphic na pagguhit ng mga prosesong nagaganap sa hangin. Ang diagram ay nagpapakita ng mga sumusunod na linya:
- curvilinear - kahalumigmigan (mula 5 hanggang 100%).
- mga tuwid na linya - pare-pareho ang enthalpy, temperatura, bahagyang presyon at nilalaman ng kahalumigmigan.
Sa ibaba ng curve φ \u003d 100%, ang hangin ay ganap na puspos ng kahalumigmigan, na nasa loob nito sa anyo ng isang likido (tubig) o solid (hoarfrost, snow, yelo) na estado. Posible upang matukoy ang estado ng hangin sa lahat ng mga punto ng diagram, alam ang alinman sa dalawa sa mga parameter nito (sa apat na posible). Ang graphic na pagtatayo ng proseso ng pagbabago ng estado ng hangin ay lubos na pinadali sa tulong ng isang karagdagang naka-plot na pie chart. Ipinapakita nito ang mga halaga ng heat-humidity ratio ε sa iba't ibang mga anggulo. Ang halagang ito ay tinutukoy ng slope ng process beam at kinakalkula bilang:
kung saan ang Q ay ang init (kJ/kg) at ang W ay ang moisture (kg/h) na hinihigop o inilabas mula sa hangin. Hinahati ng halaga ng ε ang buong diagram sa apat na sektor:
- ε = +∞ … 0 (pagpainit + humidification).
- ε = 0 … -∞ (paglamig + humidification).
- ε = -∞ … 0 (paglamig + dehumidification).
- ε = 0 … +∞ (pagpainit + dehumidification).
Pagsukat ng halumigmig
Ang mga instrumento sa pagsukat para sa pagtukoy ng mga halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan ay tinatawag na mga hygrometer. Maraming mga pamamaraan ang ginagamit upang masukat ang kahalumigmigan ng hangin. Isaalang-alang natin ang tatlo sa kanila.
- Para sa medyo hindi tumpak na mga sukat sa pang-araw-araw na buhay, ginagamit ang mga hygrometer ng buhok. Sa kanila, ang sensitibong elemento ay isang kabayo o buhok ng tao, na naka-install sa isang bakal na frame sa isang makinis na estado. Ito ay lumabas na ang buhok na ito sa isang walang taba na anyo ay sensitibong tumugon sa pinakamaliit na pagbabago sa kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin, binabago ang haba nito. Habang tumataas ang halumigmig, humahaba ang buhok, at habang bumababa ito, sa kabaligtaran, umiikli ito. Ang steel frame, kung saan ang buhok ay naayos, ay konektado sa arrow ng aparato. Nakikita ng arrow ang pagbabago sa laki ng buhok mula sa frame at umiikot sa axis nito. Kasabay nito, ipinapahiwatig nito ang kamag-anak na kahalumigmigan sa isang nagtapos na sukat (sa %).
- Sa mas tumpak na thermotechnical na mga sukat sa panahon siyentipikong pananaliksik ginagamit ang condensation-type hygrometers at psychrometers. Sinusukat nila ang relatibong halumigmig nang hindi direkta. Ang condensation type hygrometer ay ginawa sa anyo ng isang closed cylindrical container. Ang isa sa mga patag na takip nito ay pinakintab sa isang mirror finish. Ang isang thermometer ay naka-install sa loob ng lalagyan at ilang mababang kumukulo na likido, tulad ng eter, ay ibinuhos. Pagkatapos, gamit ang isang manual na diaphragm pump ng goma, ang hangin ay pumped sa lalagyan, na nagsisimulang umikot nang masinsinan doon. Dahil dito, kumukulo ang eter, pinabababa ang temperatura (pinalamig) ang ibabaw ng lalagyan at ang salamin nito, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga patak ng tubig na pinalapot mula sa hangin ay lilitaw sa salamin. Sa puntong ito sa oras, kinakailangang itala ang mga pagbabasa ng thermometer, na magpapakita ng temperatura ng "dew point". Pagkatapos, gamit ang isang espesyal na talahanayan, ang kaukulang density ng saturated steam ay tinutukoy. At ayon sa kanila, ang halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan.
- Ang psychrometric hygrometer ay isang pares ng mga thermometer na naka-mount sa isang base na may karaniwang sukat. Ang isa sa kanila ay tinatawag na tuyo, sinusukat nito ang aktwal na temperatura ng hangin. Ang pangalawa ay tinatawag na basa. Ang temperatura ng wet bulb ay ang temperatura na kinukuha ng mahalumigmig na hangin kapag umabot ito sa isang saturated na estado at nagpapanatili ng pare-parehong air enthalpy na katumbas ng una, ibig sabihin, ito ang naglilimita sa temperatura ng adiabatic cooling. Sa wet bulb thermometer, ang bola ay nakabalot sa isang batiste cloth, na inilulubog sa isang lalagyan ng tubig. Sa tela, sumingaw ang tubig, na humahantong sa pagbaba sa temperatura ng hangin. Ang proseso ng paglamig na ito ay nagpapatuloy hanggang ang hangin sa paligid ng lobo ay ganap na puspos (i.e. 100% relative humidity). Ipapakita ng thermometer na ito ang "dew point". Sa sukat ng aparato mayroon ding tinatawag na. psychrometric na talahanayan. Sa tulong nito, ayon sa data ng isang dry thermometer at ang pagkakaiba sa temperatura (dry minus wet), ang kasalukuyang halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan ay tinutukoy.
Kontrol ng halumigmig
Ang mga humidifier ay ginagamit upang mapataas ang halumigmig (humidify ang hangin). Ang mga humidifier ay napaka-magkakaibang, na tinutukoy ng paraan ng humidification at disenyo. Ayon sa paraan ng humidification, ang mga humidifier ay nahahati sa: adiabatic (nozzle) at singaw. Sa mga steam humidifier, ang singaw ng tubig ay nabuo kapag ang tubig ay pinainit sa mga electrodes. Bilang isang patakaran, ang mga steam humidifier ay kadalasang ginagamit sa pang-araw-araw na buhay. Sa mga sistema ng bentilasyon at sentral na air-conditioning, ginagamit ang mga humidifier ng parehong uri ng singaw at nozzle. Sa mga sistema ng pang-industriya na bentilasyon, ang mga humidifier ay maaaring ilagay nang direkta sa mga yunit ng bentilasyon mismo, at bilang isang hiwalay na seksyon sa duct ng bentilasyon.
Karamihan mabisang paraan ang pag-alis ng moisture mula sa hangin ay isinasagawa gamit ang compressor-based refrigeration machine. Pina-dehumidify nila ang hangin sa pamamagitan ng pagkondensasyon ng singaw ng tubig sa pinalamig na ibabaw ng evaporator heat exchanger. Bukod dito, ang temperatura nito ay dapat nasa ibaba ng "dew point". Ang kahalumigmigan na nakolekta sa ganitong paraan ay tinanggal sa pamamagitan ng gravity o sa tulong ng isang bomba sa labas sa pamamagitan ng pipe ng paagusan. Umiiral iba't ibang uri at mga appointment. Ayon sa uri, ang mga dehumidifier ay nahahati sa monoblock at may isang remote condenser. Ayon sa kanilang layunin, ang mga dryer ay nahahati sa:
- mobile sa bahay;
- propesyonal;
- nakatigil para sa mga swimming pool.
Ang pangunahing gawain ng mga sistema ng paagusan ay upang matiyak ang kagalingan ng mga tao sa loob at ang ligtas na operasyon ng mga elemento ng istruktura ng mga gusali. Ito ay lalong mahalaga upang mapanatili ang antas ng halumigmig sa mga silid na may mas mataas na paglabas ng kahalumigmigan, tulad ng mga swimming pool, water park, paliguan at mga SPA complex. Ang hangin sa pool sobrang alinsangan dahil sa masinsinang proseso ng pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw ng mangkok. Samakatuwid, ang labis na kahalumigmigan ay ang pagtukoy ng kadahilanan para sa. Ang labis na kahalumigmigan, pati na rin ang pagkakaroon ng agresibong media sa hangin, tulad ng mga chlorine compound, ay may mapangwasak na epekto sa mga elemento ng mga istruktura ng gusali at panloob na dekorasyon. Namumuo ang kahalumigmigan sa kanila, na nagiging sanhi ng paglaki ng amag o pagkasira ng kaagnasan sa mga bahaging metal.
Para sa mga kadahilanang ito, ang inirerekomendang halaga ng relatibong halumigmig sa loob ng pool ay dapat mapanatili sa hanay na 50 - 60%. Ang mga istruktura ng gusali, sa partikular na mga dingding at makintab na ibabaw ng pool room, ay dapat na dagdag na protektado mula sa kahalumigmigan na bumabagsak sa kanila. Ito ay maisasakatuparan sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang stream ng sariwang hangin sa kanila, at palaging sa direksyon mula sa ibaba hanggang sa itaas. Mula sa labas, ang gusali ay dapat magkaroon ng isang layer ng mataas na epektibong thermal insulation. Upang makamit ang mga karagdagang benepisyo, lubos naming inirerekomenda ang paggamit ng iba't ibang mga dehumidifier, ngunit kasabay lamang ng mahusay na kalkulado at napili