Abszolút páratartalom mi. Abszolút és relatív páratartalom. Harmatpont. Beltéri levegő páratartalmának mérése

Egy köbméter levegőben lévő nedvesség mennyisége. Kis értéke miatt általában g/m³-ben mérik. De abból a tényből adódóan, hogy egy bizonyos levegőhőmérséklet mellett csak maximális nedvességmennyiséget tartalmazhat (növekvő hőmérséklettel ez a maximális nedvességmennyiség növekszik, csökkenő levegőhőmérséklet esetén a lehető legnagyobb nedvességmennyiség csökken), a relatív nedvességtartalom fogalma páratartalom került bevezetésre.

Relatív páratartalom

Ekvivalens definíció a levegőben lévő vízgőz mólhányadának az adott hőmérsékleten lehetséges maximumához viszonyított aránya. Százalékban mérve és a következő képlettel meghatározva:

Hol: - relatív páratartalom a kérdéses keverék (levegő); - a keverékben lévő vízgőz parciális nyomása; - egyensúlyi telített gőznyomás.

A víz telített gőznyomása a hőmérséklet emelkedésével jelentősen megnő. Ezért az állandó gőzkoncentrációjú levegő izobárikus (vagyis állandó nyomású) hűtésekor jön egy pillanat (harmatpont), amikor a gőz telített. Ebben az esetben az „extra” gőz köd vagy jégkristályok formájában lecsapódik. A vízgőz telítési és kondenzációs folyamatai óriási szerepet játszanak a légkörfizikában: a felhőképződés folyamatait és a légköri frontok kialakulását nagymértékben meghatározzák a légköri vízgőz kondenzációja során felszabaduló hő, a telítési és kondenzációs folyamatok a trópusi ciklonok (hurrikánok) kialakulásának és fejlődésének energiamechanizmusa.

Relatív páratartalom becslés

A víz-levegő keverék relatív páratartalma megbecsülhető, ha ismert a hőmérséklete ( T) és harmatpont hőmérséklet ( Td). Amikor TÉs Td Celsius fokban kifejezve, akkor a kifejezés igaz:

ahol a keverékben lévő vízgőz parciális nyomását becsülik:

és a keverékben lévő víz nedves gőznyomását hőmérsékleten:

Túltelített vízgőz

Kondenzációs centrumok hiányában a hőmérséklet csökkenésével túltelített állapot alakulhat ki, vagyis a relatív páratartalom 100% fölé kerül. Az ionok vagy aeroszol részecskék kondenzációs központként működhetnek, a töltött részecske olyan gőzben történő áthaladása során keletkező túltelített gőz kondenzációján alapul, hogy a Wilson-kamra és a diffúziós kamrák működési elve: vízcseppek; a képződött ionokon kondenzálva a töltött részecskék látható nyomát (nyomát) képezik.

A túltelített vízgőz lecsapódásának másik példája a repülőgépek kondenzcsíkja, amely akkor keletkezik, amikor a túltelített vízgőz a motor kipufogógázából származó koromrészecskéken kondenzálódik.

Az ellenőrzés eszközei és módszerei

A levegő páratartalmának meghatározásához pszichrométereknek és higrométereknek nevezett műszereket használnak. Az augusztusi pszichrométer két hőmérőből áll - száraz és nedves. A nedves hőmérő alacsonyabb hőmérsékletet mutat, mint a száraz hőmérő, mert a tartálya egy vízzel átitatott ruhába van csomagolva, amely párolgás közben lehűti. A párolgás intenzitása a levegő relatív páratartalmától függ. A száraz és nedves hőmérők leolvasása alapján a levegő relatív páratartalmát pszichometrikus táblázatok segítségével határozzuk meg. IN utóbbi időben Széles körben elterjedtek az integrált (általában feszültségkimenetű) páratartalom-érzékelők, amelyek egyes polimerek azon tulajdonságán alapulnak, hogy a levegőben lévő vízgőz hatására megváltoztatják elektromos jellemzőiket (például a közeg dielektromos állandóját).

A lakott területek relatív páratartalmának növelésére elektromos párásítókat, nedves duzzasztott agyaggal töltött tálcákat és rendszeres permetezést használnak.

Megjegyzések

Wikimédia Alapítvány.

2010.

Nézze meg, mi a „relatív páratartalom” más szótárakban: A gázban lévő nedvesség móltörtjének aránya a víz [jég] feletti telített vízgőz móltörtéhez viszonyítva, azonos nyomáson és hőmérsékleten. Mértékegység % [RMG 75 2004] Anyagok nedvességtartalmának mérésének témakörei Mennyiségek általánosító fogalmai ... ...

Műszaki fordítói útmutató relatív páratartalom - Az egységnyi levegőtérfogatban lévő vízgőz rugalmasságának százalékos aránya a telítési gőz rugalmasságához viszonyítva azonos hőmérsékleten...

Relatív páratartalom Földrajzi szótár - 16. Relatív páratartalom D. Relative Feuchtigkeit E. Relatív páratartalom F. Humidite relatív A vízgőz parciális nyomásának a nyomáshoz viszonyított aránya telített gőz A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

A levegőben lévő vízgőz rugalmasságának és a telített gőz rugalmasságának aránya azonos hőmérsékleten; százalékban kifejezve. * * * RELATÍV PÁRASÁG A RELATÍV PÁRAtartalom, a vízgőz rugalmasságának aránya (lásd RUGALMASSÁG ... ... Enciklopédiai szótár

Műszaki fordítói útmutató- drėgnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžiagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai išreikštas procentais. atitikmenys: engl. relatív páratartalom vok. rokon Feuchte, f; rokon…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Műszaki fordítói útmutató- santykinis drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ir drėgnos medžiagos, kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: engl. relatív páratartalom rus. relatív páratartalom... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Műszaki fordítói útmutató- drėgnis statusas T terület fizika atitikmenys: engl. relatív páratartalom vok. rokon Feuchte, f; rokon Feuchtigkeit, f rus. relatív páratartalom, f pranc. humidité relatív, f … Fizikos terminų žodynas

Vissza Előre

Figyelem! A dia-előnézetek csak tájékoztató jellegűek, és nem feltétlenül képviselik a bemutató összes jellemzőjét. Ha érdekli ez a munka, töltse le a teljes verziót.

• nyújtani asszimiláció levegő páratartalmának fogalmai ;
• fejleszteni tanulói önállóság;
• gondolkodás; következtetések levonásának képessége a fizikai eszközökkel végzett munka során; megmutat

ennek a fizikai mennyiségnek a gyakorlati alkalmazása és jelentősége. .

Az óra típusa: lecke az új tananyag elsajátításáról

• Felszerelés:
• frontális munkához: egy pohár víz, egy hőmérő, egy darab géz; szálak, pszichometrikus táblázat.

bemutatókhoz: pszichrométer, haj- és kondenzációs higrométer, körte, alkohol.

Az óra előrehaladása

I. A házi feladat áttekintése és ellenőrzése

1. Fogalmazza meg a párolgási és kondenzációs folyamatokat!

2. Milyen típusú párologtatást ismer? Miben különböznek egymástól?

3. Milyen körülmények között megy végbe a folyadék párolgása?

4. Milyen tényezőktől függ a párolgás sebessége?

5.Mekkora a párolgási fajhője?

6. Mire fordítják a párologtatás során szolgáltatott hőmennyiséget?

7. Miért könnyebben tolerálható a hifi étel?

8. 1 kg víz és gőz belső energiája 100 o C hőmérsékleten azonos?

9. Miért nem párolog el a víz egy dugóval szorosan lezárt palackban? II. Új dolgokat tanulni

A levegőben lévő vízgőz a folyók, tavak és óceánok hatalmas felszíne ellenére nem telített; A légtömegek mozgása oda vezet, hogy helyenként be pillanatnyilag a víz párolgása érvényesül a kondenzációval szemben, míg másoknál fordítva.

A légköri levegő különféle gázok és vízgőz keveréke.

Azt a nyomást, amelyet a vízgőz akkor termelne, ha az összes többi gáz hiányozna részleges nyomás (vagy rugalmasság) vízgőz.

A levegőben lévő vízgőz sűrűsége a levegő páratartalmára jellemző. Ezt a mennyiséget ún abszolút nedvesség [g/m3].

A vízgőz parciális nyomásának vagy abszolút páratartalmának ismerete nem árulja el, milyen messze van a vízgőz a telítettségtől.

Ehhez vezessen be egy értéket, amely megmutatja, hogy adott hőmérsékleten milyen közel áll a vízgőz a telítettséghez - relatív páratartalom.

A levegő relatív páratartalma a levegő abszolút páratartalmának arányának nevezzük az azonos hőmérsékletű telített vízgőz 0 sűrűségére, százalékban kifejezve.

P a parciális nyomás egy adott hőmérsékleten;

P 0 - telített gőznyomás azonos hőmérsékleten;

Abszolút nedvesség;

0 a telített vízgőz sűrűsége adott hőmérsékleten.

A telített gőz nyomása és sűrűsége különböző hőmérsékleteken speciális táblázatok segítségével állapítható meg.

Ha a nedves levegőt állandó nyomáson hűtjük, akkor a relatív páratartalma növekszik, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál közelebb van a levegőben lévő gőz parciális nyomása a telített gőznyomáshoz.

Hőmérséklet t, amelyre a levegőt le kell hűteni, hogy a benne lévő gőz telített állapotba kerüljön (adott páratartalom, levegő és állandó nyomás mellett) ún. harmatpont.

A telített vízgőz nyomása a levegő hőmérsékletén egyenlő harmatpont, a légkörben lévő vízgőz parciális nyomása. Amikor a levegő harmatpontra hűl, megindul a párakondenzáció : köd jelenik meg, hullik harmat. A harmatpont a levegő páratartalmát is jellemzi.

A levegő páratartalma speciális műszerekkel határozható meg.

1. Kondenzációs higrométer

A harmatpont meghatározására szolgál. Ez a legtöbb pontos módon a relatív páratartalom változásai.

2. Haj higrométer

Hatása a zsírmentes emberi haj tulajdonságain alapul Velés a relatív páratartalom növekedésével meghosszabbodik.

Olyan esetekben használják, amikor a levegő páratartalmának meghatározásához nincs szükség nagy pontosságra.

3. Nedvességmérő

Jellemzően olyan esetekben használják, amikor a levegő páratartalmának meglehetősen pontos és gyors meghatározására van szükség.

A levegő páratartalmának értéke az élő szervezetek számára

20-25°C hőmérsékleten a 40-60%-os relatív páratartalmú levegőt tartják a legkedvezőbbnek az emberi élet számára. Ha a környezet hőmérséklete magasabb, mint az emberi test hőmérséklete, fokozott izzadás lép fel. A túlzott izzadás a test lehűléséhez vezet. Az ilyen izzadás azonban jelentős terhet jelent az ember számára.

A 40% alatti relatív páratartalom normál levegőhőmérsékleten szintén káros, mivel az élőlények fokozott nedvességvesztéséhez vezet, ami kiszáradáshoz vezet. Télen különösen alacsony a beltéri levegő páratartalma; ez 10-20%. Alacsony páratartalom mellett előfordul gyors párolgás nedvesség a felszínről és az orr, a gége és a tüdő nyálkahártyájának kiszáradása, ami a közérzet romlásához vezethet. Ezenkívül alacsony páratartalom mellett a kórokozó mikroorganizmusok hosszabb ideig fennmaradnak a külső környezetben, és több statikus töltés halmozódik fel a tárgyak felületén. Ezért télen a lakóterületeket porózus párásítókkal párásítják. A növények jó párásítók.

Ha magas a relatív páratartalom, akkor azt mondjuk, hogy a levegő nyirkos és fullasztó. A magas páratartalom lehangoló, mert a párolgás nagyon lassan megy végbe. A levegőben ilyenkor magas a vízgőz koncentrációja, aminek következtében a levegőből a molekulák szinte olyan gyorsan térnek vissza a folyadékba, ahogy elpárolognak. Ha az izzadság lassan párolog el a testből, akkor a test nagyon kevéssé hűl, és nem érezzük túl jól magunkat. 100%-os relatív páratartalom mellett a párolgás egyáltalán nem következik be – ilyen körülmények között a nedves ruha vagy a nedves bőr soha nem szárad ki.

A biológia tanfolyamból ismeri a növények különféle adaptációit a száraz területeken. De a növények is alkalmazkodnak a magas páratartalomhoz. Tehát Monstera szülőhelye párás egyenlítői erdő A Monstera 100% körüli relatív páratartalom mellett "sír" a leveleken lévő lyukakon keresztül - hidatódok - eltávolítja a felesleges nedvességet. A modern épületekben a légkondicionálást az emberek jóléte szempontjából legkedvezőbb légkör kialakítására és fenntartására használják a zárt terekben. Ugyanakkor a hőmérséklet, a páratartalom és a levegő összetétele automatikusan szabályozásra kerül.

A levegő páratartalma rendkívüli jelentőséggel bír a fagyképződés szempontjából. Ha a páratartalom magas, és a levegő közel van a gőzzel való telítődéshez, akkor a hőmérséklet csökkenésekor a levegő telítetté válhat, és harmat kezd esni, de amikor a vízgőz lecsapódik, energia szabadul fel (a párolgás fajhője). a 0 °C-hoz közeli hőmérséklet 2490 kJ/kg), ezért a talajfelszín levegője harmatképződéskor nem hűl le a harmatpont alá, és csökken a fagy valószínűsége. A fagyás valószínűsége elsősorban a hőmérséklet-csökkenés sebességétől függ, és

Másodszor, a levegő páratartalmától. Elegendő egy ilyen adat ismerete ahhoz, hogy többé-kevésbé pontosan megjósoljuk a fagy valószínűségét.

Ellenőrző kérdések:

1. Mit jelent a levegő páratartalma?
2. Mit nevezünk a levegő abszolút páratartalmának?
3. Milyen képlet fejezi ki ennek a fogalomnak a jelentését? Milyen mértékegységekben van kifejezve?
4. Mi a vízgőznyomás?
5. Mi a relatív páratartalom?
6. Milyen képletek fejezik ki ennek a fogalomnak a jelentését a fizikában és a meteorológiában? Milyen mértékegységekben van kifejezve?

Relatív páratartalom 70%, mit jelent ez?

Hogy hívják a harmatpontot?

Milyen eszközöket használnak a levegő páratartalmának meghatározására? Milyen szubjektív érzése van az embernek a levegő páratartalmáról? A kép elkészítése után ismertesse a haj- és kondenzációs higrométerek és pszichrométerek felépítését és működési elvét! 4. számú laboratóriumi munka "Légi relatív páratartalom mérése"

Cél: megtanulni meghatározni a levegő relatív páratartalmát,

bemutatókhoz: pszichrométer, haj- és kondenzációs higrométer, körte, alkohol.

gyakorlati készségek fejlesztése a fizikai eszközökkel végzett munka során.

Felszerelés: hőmérő, gézkötés, víz, pszichometrikus asztal

A munka elvégzése előtt fel kell hívni a tanulók figyelmét nemcsak a munka tartalmára és előrehaladására, hanem a hőmérők és üvegedények kezelésének szabályaira is. Emlékeztetni kell arra, hogy mindaddig, amíg a hőmérőt nem használják mérésekre, a tokban kell lennie. A hőmérséklet mérésekor a hőmérőt a felső szélénél kell tartani. Ez lehetővé teszi a hőmérséklet meghatározását a legnagyobb pontossággal.

Az első hőmérsékletméréseket száraz hőmérővel kell elvégezni. Ez a hőmérséklet az osztályteremben működés közben nem változik.

A hőmérséklet nedves hőmérővel történő méréséhez jobb, ha egy darab gézt használ ruhaként. A géz nagyon jól felszívódik, és a vizet a nedves szélétől a száraz felé mozgatja. Pszikrometriás táblázat segítségével könnyen meghatározható a relatív páratartalom érték. Hadd t c = h= 22 °C, t m = t 2- = 19 °C. Majd t = tc

A táblázat segítségével megtaláljuk a relatív páratartalmat. Ebben az esetben ez 76%.

Összehasonlításképpen megmérheti a külső relatív páratartalmat. Ehhez a munka fő részét sikeresen elvégző két-három fős tanulócsoportot fel lehet kérni hasonló mérések elvégzésére az utcán. Ez nem tarthat tovább 5 percnél. Az így kapott páratartalom összehasonlítható az osztályterem páratartalmával.

A munka eredményeit következtetésekben foglaljuk össze. Nemcsak a végeredmény formai jelentését kell megjegyezniük, hanem a hibákhoz vezető okokat is.

III. Problémamegoldás

Ettől kezdve laboratóriumi munka Tartalmában meglehetősen egyszerű és kis mennyiségben, az óra többi részét a vizsgált témával kapcsolatos problémák megoldására lehet fordítani. A problémák megoldásához nem szükséges, hogy minden diák egyszerre kezdje el a megoldást. A munka előrehaladtával egyénileg is kaphatnak feladatokat.

A következő egyszerű feladatok javasolhatók:

Kint hideg őszi eső esik. Milyen esetben szárad meg gyorsabban a konyhában lógó szennyes: nyitott vagy csukott ablaknál? Miért?

A levegő páratartalma 78%, a száraz hőmérséklet 12 °C. Milyen hőmérsékletet mutat a nedves hőmérő? (Válasz: 10 °C.)

A száraz és nedves hőmérők leolvasási különbsége 4 °C. Relatív páratartalom 60%. Mi a száraz és nedves izzó leolvasása? (Válasz: t c -l9°С, t m= 10 °C.)

Házi feladat

• Ismételje meg a tankönyv 17. bekezdését!
• Feladat 3. o. 43.

A tanulók beszámolnak a párolgás szerepéről a növények és állatok életében.

Párolgás a növényi életben

A növényi sejt normális létezéséhez vízzel telítettnek kell lennie. Az algáknál ez a létfeltételek természetes következménye a szárazföldi növényeknél két ellentétes folyamat eredményeként: a víz gyökerei általi felszívása és a párolgás. A sikeres fotoszintézis érdekében a szárazföldi növények klorofillt hordozó sejtjeinek fenn kell tartaniuk a legközelebbi kapcsolatot a környező légkörrel, amely ellátja őket a szükséges szén-dioxiddal; ez a szoros érintkezés azonban elkerülhetetlenül oda vezet, hogy a sejteket telítő víz folyamatosan elpárolog a környező térbe, és ugyanaz a napenergia, amely a növényt a fotoszintézishez szükséges, a klorofill által elnyelt energiával látja el, hozzájárul a levél felmelegedéséhez. , és ezáltal fokozza a Párolgás folyamatát.

Nagyon kevés, és ráadásul rosszul szervezett növény, mint például a mohák és a zuzmók, képes ellenállni a vízellátás hosszú megszakításainak, és ezt az időt teljesen kiszáradva. A magasabb rendű növények közül csak a sziklás és sivatagi flóra néhány képviselője képes erre, például a Karakum-sivatag homokjában gyakori sás. Az elhalt növények túlnyomó többsége számára az ilyen kiszáradás végzetes lenne, ezért a víz kiáramlása megközelítőleg megegyezik a beáramlásával.

Hogy elképzeljük a növények vízpárolgásának mértékét, mondjuk a következő példát: egy tenyészidőszakban egy virágzású napraforgó vagy kukorica akár 200 kg vagy több vizet is elpárologtat, azaz egy nagy hordó! Ilyen energiafelhasználás mellett nem kevésbé energikus vízkivételre van szükség. Erre (Muzhit gyökérrendszer, melynek mérete óriási, az őszi rozs gyökereinek és gyökérszőreinek számozása a következő elképesztő számokat adta: közel tizennégy millió gyökér volt, az összes gyökér teljes hossza 600 km, teljes felületük pedig körülbelül 225; m2. Ezeknek a gyökereknek körülbelül 15 milliárd gyökérszőrük volt, összesen 400 m2 területtel.

A növény által élete során elfogyasztott víz mennyisége nagymértékben függ az éghajlattól. Forró, száraz éghajlaton a növények nem kevesebbet, sőt néha még többet is fogyasztanak, mint a nedvesebb éghajlaton ezeknek a növényeknek fejlettebb a gyökérrendszere és kevésbé fejlett a levélfelülete. A nyirkos, árnyékos trópusi erdőkben és a víztestek partjain élő növények fogyasztják a legkevesebb vizet: vékony, széles leveleik, gyenge gyökér- és vezetőrendszerük van. A száraz területeken élő növényeknek, ahol nagyon kevés a víz a talajban, és a levegő forró és száraz, különféle módokon alkalmazkodnak ezekhez a zord körülményekhez. Érdekesek a sivatagi növények. Ilyenek például a kaktuszok, vastag, húsos törzsű növények, amelyek levelei tüskévé változtak. Kis felületűek, nagy térfogatúak, vastag fedésűek, víz- és páraáteresztő képességük kevés, néhány, szinte mindig zárt sztómával. Ezért a kaktuszok még extrém melegben is kevés vizet párologtatnak el.

A sivatagi zóna más növényei (tevetövis, sztyeppei lucerna, üröm) vékony levelekkel rendelkeznek, széles nyitott sztómákkal, amelyek erőteljesen asszimilálódnak és elpárolognak, aminek következtében a levelek hőmérséklete jelentősen csökken. A leveleket gyakran vastag szürke vagy fehér szőrréteg borítja, ami egyfajta áttetsző képernyőt jelent, amely megvédi a növényeket a túlmelegedéstől és csökkenti a párolgás intenzitását.

Sok sivatagi növénynek (tollfű, bukófű, hanga) kemény, bőrszerű levelei vannak. Az ilyen növények elviselik a hosszú távú hervadást. Ekkor leveleik csővé görbülnek, benne a sztómák.

Télen a párolgási feltételek drámaian megváltoznak. A gyökerek nem képesek felszívni a vizet a fagyott talajból. Ezért a lombhullás miatt csökken a nedvesség növény általi elpárolgása. Ezenkívül levelek hiányában kevesebb hó marad a koronán, ami megvédi a növényeket a mechanikai sérülésektől.

A párolgási folyamatok szerepe az állati szervezetek számára

A párolgás a redukció legkönnyebben szabályozható módja belső energia. Bármilyen körülmény, amely megnehezíti a párosodást, megzavarja a test hőátadásának szabályozását. Tehát a bőr, gumi, olajszövet, szintetikus ruházat megnehezíti a testhőmérséklet szabályozását.

Az izzadás fontos szerepet játszik a test hőszabályozásában, biztosítja az ember vagy az állat testhőmérsékletének állandóságát. Az izzadság elpárolgása miatt a belső energia csökken, ennek köszönhetően a szervezet lehűl.

A 40-60% relatív páratartalmú levegő normálisnak tekinthető az emberi élet számára. Ha a környezet hőmérséklete magasabb, mint az emberi testé, akkor fokozódik. A bőséges izzadás a test lehűléséhez vezet, segíti a körülmények közötti munkát magas hőmérséklet. Az ilyen aktív izzadás azonban jelentős megterhelést jelent az ember számára! Ha ugyanakkor magas az abszolút páratartalom, akkor az élet és a munka még nehezebbé válik (párás trópusok, néhány műhely, pl. festés).

A 40% alatti relatív páratartalom normál levegőhőmérsékleten szintén káros, mivel a szervezet fokozott nedvességvesztéséhez vezet, ami kiszáradáshoz vezet.

Egyes élőlények nagyon érdekesek a hőszabályozás és a párolgási folyamatok szerepe szempontjából. Ismeretes például, hogy egy teve két hétig is kibírja ivás nélkül. Ez azzal magyarázható, hogy nagyon gazdaságosan használja fel a vizet. A teve még negyven fokos hőségben is alig izzad. Testét sűrű és sűrű szőr borítja - a gyapjú megóvja a túlmelegedéstől (egy fülledt délutánon a teve hátán nyolcvan fokra melegszik fel, alatta a bőr csak negyvenig!). A gyapjú megakadályozza a nedvesség elpárolgását is a testből (nyírt tevénél az izzadás 50%-kal nő). Egy teve még a legnagyobb melegben sem nyitja ki a száját: elvégre a szájüreg nyálkahártyájából, ha szélesre tátjuk a szájunkat, sok vizet párologtatunk el! A teve légzési sebessége nagyon alacsony - percenként 8-szor. Ennek köszönhetően kevesebb víz távozik a testből levegővel. Meleg időben azonban a légzése percenként 16-szorosára nő. (Hasonlítsd össze: azonos körülmények között a bika 250-szer, a kutya pedig 300-400-szor lélegzik percenként.) Ezenkívül a teve testhőmérséklete éjszaka 34°-ra csökken, nappal pedig a hőségben 40-41°-ra emelkedik. Ez nagyon fontos a víztakarékosság szempontjából. A tevének is van egy nagyon érdekes eszköze a víz tárolására a jövőbeni felhasználáshoz. Ismeretes, hogy a zsírból, amikor a testben „ég”, sok víz keletkezik - 107 g 100 g zsírból. Így szükség esetén egy teve akár félszáz tömegnyi vizet is ki tud vonni a púpjaiból.

A vízfogyasztás gazdaságossága szempontjából az amerikai jerboa jumperek (kengurupatkányok) még csodálatosabbak. Soha nem isznak. A kengurupatkányok az arizonai sivatagban élnek, és magvakat és száraz füvet rágnak. Szinte az összes víz, ami a szervezetükben van, endogén, azaz. a sejtekben a táplálék emésztése során keletkezik. Kísérletek kimutatták, hogy 100 g árpából, amelyet a kengurupatkányok etettek, emésztés és oxidáció után 54 g vizet kaptak!

A légzsákok fontos szerepet játszanak a madarak hőszabályozásában. Meleg időben a légzsákok belső felületéről elpárolog a nedvesség, ami segíti a test hűtését. II kapcsolat ezzel a madárral meleg időjárás kinyitja a csőrét. (Katz //./> Biofizika a fizikaórákon. - M.: Oktatás, 1974).

n. Önálló munka

Melyik felszabaduló hőmennyiség teljes égés 20 kg szén? (Válasz: 418 MJ)

Mennyi hő szabadul fel 50 liter metán teljes elégetésekor? Vegyük a metán sűrűségét 0,7 kg/m3-nek. (Válasz: -1.7 MJ)

Egy csésze joghurtra rá van írva: energiaértéke 72 kcal. Fejezd ki a termék energiaértékét J-ben.

Az Ön korú iskolások napi étrendjének fűtőértéke körülbelül 1,2 MJ.

1) 100 g zsíros túró, 50 g búzakenyér, 50 g marhahús és 200 g burgonya elegendő Önnek? Szükséges további adatok:

• zsíros túró 9755;
• búza kenyér 9261;
• marhahús 7524;
• burgonya 3776.

2) Elegendő 100 g süllőt, 50 g friss uborkát, 200 g szőlőt, 100 g rozskenyeret, 20 g napraforgó olajés 150 g krémes fagylaltot.

Fajlagos égéshő q x 10 3, J/kg:

• sügér 3520;
• friss uborka 572;
• szőlő 2400;
• rozskenyér 8884;
• napraforgóolaj 38900;
• krémes fagylalt 7498. ,

(Válasz: 1) Körülbelül 2,2 MJ elfogyasztott - elég; 2) Elfogyasztott To 3,7 MJ elég.)

Az órákra való felkészülés során körülbelül 800 kJ energiát költünk el két órán belül. Visszanyeri az energiáját, ha megiszik 200 ml sovány tejet és megeszik 50 g búzakenyeret? A sovány tej sűrűsége 1036 kg/m3. (Válasz: Körülbelül 1 MJ elfogyasztott mennyiség elegendő.)

A főzőpohárból egy alkohollámpa lángjával melegített edénybe öntöttük a vizet, és elpárologtattuk. Számítsa ki az elégetett alkohol tömegét! Elhanyagolható az edény felmelegedése és a légfűtés okozta veszteségek. (Válasz: 1,26 g.)

• Mennyi hő szabadul fel 1 tonna antracit teljes elégetésekor? (Válasz: 26.8. 109 J.)
• Mekkora tömegű biogázt kell elégetni ahhoz, hogy 50 MJ hő szabaduljon fel? (Válasz: 2 kg.)
• Mennyi hő szabadul fel 5 liter fűtőolaj elégetésekor? Tutaj ness vegyen 890 kg/m 3 fűtőolajat. (Válasz: hozzávetőlegesen 173 MJ.)

A csokoládé dobozára ez van írva: kalóriatartalom 100 g 580 kcal. Adja meg a termék nilor tartalmát J-vel.

Tanulmányozza a különböző élelmiszerek címkéit. Írd le az energiát Én, vele mi a termékek értéke (kalóriatartalma), joule-ban vagy k-Yuries-ban (kilokalóriában) kifejezve.

Ha 1 óra alatt biciklizik, körülbelül 2 260 000 J energiát költ el. Visszaállítod az energiaszintedet, ha megeszel 200 g cseresznyét?

On ezt a leckét, melynek témája a „Páratartalom. Páratartalom mérése” címmel a légkörben mindig jelen lévő telített és telítetlen vízgőz tulajdonságairól lesz szó.

Az előző leckében megismerkedtünk a „telített gőz” fogalmával. Mint minden téma és tantárgy tanulmányozása során, felmerülhet a kérdés: „Hol használjuk ezt a fogalmat, hogyan alkalmazzuk?” Ebben a leckében a telített gőz tulajdonságainak legfontosabb alkalmazását tárgyaljuk.

Valószínűleg jól ismeri a téma nevét, mert nap mint nap hallja a „levegő páratartalma” fogalmát, amikor az időjárás-előrejelzést nézi vagy hallgatja. Ha azonban megkérdezik: „Mit ért a levegő páratartalma?”, nem valószínű, hogy azonnal pontos fizikai meghatározást ad.

Próbáljuk meg megfogalmazni, mit értünk a fizikában levegő páratartalom alatt. Először is, milyen víz van a levegőben? Végül is ilyen például a köd, az eső, a felhők és más légköri jelenségek, amelyek a víz részvételével fordulnak elő egy vagy másik halmozódási állapotban. Ha mindezeket a jelenségeket figyelembe vesszük a páratartalom leírásánál, akkor hogyan kell méréseket végezni? Még ilyen egyszerű érvelésből is világossá válik, hogy az intuitív definíciók itt nem elegendőek. Valójában elsősorban a légkörünkben lévő vízgőzről beszélünk.

A légköri levegő gázok keveréke, amelyek közül az egyik a vízgőz (1. ábra). Hozzájárul a légköri nyomáshoz, ezt a hozzájárulást nevezik részleges nyomás(valamint a rugalmasság) a vízgőz.

Rizs. 1. A légköri levegő összetevői

Dalton törvénye

A fő törvények, amelyeket a molekuláris kinetikai elmélet tanulmányozása során kaptunk, az úgynevezett tiszta gázokra vonatkoznak, vagyis az azonos típusú atomokból vagy molekulákból álló gázokra. Azonban nagyon gyakran gázkeverékkel kell megküzdenie. Az ilyen keverék legegyszerűbb és leggyakoribb példája az légköri levegő amely körülvesz bennünket. Mint tudjuk, 78% nitrogénből, több mint 21% oxigénből áll, a fennmaradó százalékot pedig vízgőz és egyéb gázok foglalják el.

Rizs. 2. A légköri levegő összetétele

A levegő vagy bármely más gázkeverék részét képező gázok minden bizonnyal hozzájárulnak a gázkeverék össznyomásához. Minden egyes ilyen komponens hozzájárulását ún gáz parciális nyomása,T. vagyis az a nyomás, amelyet egy adott gáz a keverék egyéb komponenseinek hiányában fejt ki.

John Dalton angol kémikus kísérletileg megállapította, hogy ritka gázkeverékek esetén a teljes nyomás a keverék összes komponense parciális nyomásának egyszerű összege:

Ezt az összefüggést Dalton törvényének nevezik.

A Dalton-törvény bizonyítása a molekuláris kinetikai elmélet keretein belül, bár nem különösebben bonyolult, de meglehetősen körülményes, ezért itt nem mutatjuk be. Minőségileg meglehetősen egyszerű megmagyarázni ezt a törvényt, ha figyelembe vesszük, hogy figyelmen kívül hagyjuk a molekulák közötti kölcsönhatást, vagyis a molekulák rugalmas golyók, amelyek csak egymással és az edény falával ütközhetnek. A gyakorlatban a modell ideális gáz csak meglehetősen ritka rendszereknél működik jól. Sűrű gázok esetén a Dalton-törvénytől való eltérések figyelhetők meg.

Részleges nyomásp A vízgőz a levegő páratartalmának egyik mutatója, amelyet pascalban vagy higanymilliméterben mérnek.

Vízgőznyomás molekuláinak levegőben lévő koncentrációjától, valamint attól függ abszolút hőmérséklet az utolsó. A sűrűséget gyakran a páratartalom jellemzőjének tekintik. ρ a levegőben lévő vízgőzt nevezik abszolút nedvesség .

Abszolút nedvesség megmutatja, hogy hány gramm vízgőz van a levegőben. Ennek megfelelően az abszolút páratartalom mértékegysége a.

Mindkét említett páratartalom mutatót a Mengyelejev-Clapeyron egyenlet kapcsolja össze:

- a vízgőz moláris tömege;

- abszolút hőmérséklete.

Vagyis az egyik mutató, például a sűrűség ismeretében könnyen meghatározhatjuk a másikat, vagyis a nyomást.

Te és én tudjuk, hogy a vízgőz lehet telítetlen vagy telített. Az azonos összetételű folyadékkal termodinamikai egyensúlyban lévő gőzt telítettnek nevezzük. A telítetlen gőz olyan gőz, amely nem érte el a dinamikus egyensúlyt folyadékával. Ebben az esetben nincs egyensúly a kondenzációs és párolgási folyamatok között.

Általánosságban elmondható, hogy a légkörben lévő vízgőz a nagyszámú víztest jelenléte ellenére: óceánok, tengerek, folyók, tavak és így tovább, telítetlen, mivel légkörünk nem zárt edény. A légtömegek mozgása: szelek, hurrikánok stb. azonban oda vezet, hogy a Föld különböző pontjain minden időpillanatban eltérő arány van a kondenzáció és a víz párolgási sebessége között, ennek eredményeként amelyből helyenként a gőz elérheti a telítettséget. Mihez vezet ez? Ráadásul egy ilyen területen a gőz elkezd lecsapódni, mert emlékszünk arra, hogy a telített gőz mindig érintkezik a folyadékával. Ennek eredményeként köd vagy felhők képződhetnek, és harmat hullhat. Azt a hőmérsékletet, amelyen a gőz telítődik, ún harmatpont . Jelöljük a vízgőz (telített) nyomását a harmatponton.

Gondoljon arra, hogy általában miért esik le a harmat kora reggel? Mi történik a nap ezen pontján a hőmérséklettel, tehát a maximális nyomással, a telített gőznyomással? Nyilvánvalóan a vízgőz abszolút páratartalmának vagy parciális nyomásának ismerete nem ad fogalmat arról, hogy a gőz milyen közel vagy távol van a telítettségtől. De éppen ez a távolság vagy a telítéshez való közelség határozza meg a párolgási és kondenzációs folyamatok sebességét, vagyis azokat a folyamatokat, amelyek meghatározzák az élő szervezetek élettevékenységét.

Ha a párolgás érvényesül a kondenzációval szemben, akkor az élőlények és a talaj nedvességet veszít (3. ábra). Ha a páralecsapódás uralkodik, akkor a szárítási folyamatok lehetetlenné válnak (4. ábra). az abszolút páratartalom fogalma, amint az imént láttuk, nem írja le teljes mértékben mindazokat a jelenségeket, amelyekre szükségünk van.

Rizs. 3. A párolgás érvényesül a kondenzációval szemben

Rizs. 4. A kondenzáció dominál a párolgásnál

Beszéljük meg újra a kérdést. Tegyük ezt meg egy egyszerű példa segítségével. Képzelje el, hogy egy bizonyos járműben 20 ember van. Sok vagy kevés, azaz ez az abszolút érték 20 fő? Természetesen nem tudjuk megmondani, hogy ez sok vagy kevés, amíg nem ismerjük egy adott autó maximális kapacitását, ill. jármű. 20 ember egy személygépkocsiban természetesen sok, gyakorlatilag lehetetlen, de 20 ember egy nagy buszban nem olyan sok. Hasonlóképpen az abszolút páratartalom, azaz a vízgőz parciális nyomása esetén is össze kell hasonlítanunk valamivel. Mivel hasonlítsuk össze ezt a parciális nyomást? Az utolsó lecke megmondja a választ. Milyen fontos, különleges jelentősége van a vízgőznyomásnak? Ez a telített vízgőz nyomása. Ha összehasonlítjuk a vízgőz parciális nyomását egy adott hőmérsékleten a telített vízgőz nyomásával azonos hőmérsékleten, akkor pontosabban tudjuk jellemezni ugyanazt a levegő páratartalmát. A gőzállapot és a telítettség közötti távolság jellemzésére egy speciális mennyiséget ún relatív páratartalom .

Relatív páratartalom A levegő a levegőben lévő vízgőz nyomásának és a telített gőz nyomásának százalékos aránya azonos hőmérsékleten:

Most már világos, hogy minél alacsonyabb a relatív páratartalom, annál távolabb van az adott gőz a telítéstől. Tehát például, ha a relatív páratartalom értéke 0, akkor valójában nincs vízgőz a levegőben. Vagyis nálunk nem lehetséges a kondenzáció, és 100%-os relatív páratartalom mellett a levegőben lévő összes vízgőz telített, mivel a nyomása pontosan megegyezik a telített vízgőz nyomásával egy adott hőmérsékleten. Így most pontosan meghatároztuk, hogy mi is az a páratartalom, amelynek értékét minden alkalommal közöljük az időjárás-előrejelzésben.

A Mengyelejev-Clapeyron egyenlet segítségével a relatív páratartalomra egy alternatív képletet kaphatunk, amely immár magában foglalja a levegőben lévő vízgőz sűrűségét és a telített gőz sűrűségét azonos hőmérsékleten.

Gőznyomás és sűrűség;

Telített gőz nyomása és sűrűsége adott hőmérsékleten;

Univerzális gázállandó.

Relatív páratartalom képlete:

A levegőben lévő vízgőz sűrűsége;

Telített gőz sűrűsége azonos hőmérsékleten.

A víz párolgási és kondenzációs intenzitásának hatása az élő szervezetekre

Az emberek nagyon érzékenyek a relatív páratartalom értékére, attól függ, hogy milyen intenzitású a nedvesség a bőr felszínéről. Magas páratartalom mellett, különösen forró napon, ez a párolgás csökken, aminek következtében a test normál hőcseréje környezet. Száraz levegőben éppen ellenkezőleg, a nedvesség gyorsan elpárolog a bőr felszínéről, így például a légutak nyálkahártyája kiszárad. Az ember számára legkedvezőbb a 40-60%-os relatív páratartalom.

A vízgőznek az időjárási viszonyok kialakulásában betöltött szerepe is fontos. A vízgőz lecsapódása felhők kialakulásához, majd csapadékhoz vezet, ami természetesen életünk minden területe és a nemzetgazdaság szempontjából is fontos. Számos gyártási folyamat mesterséges páratartalmat tart fenn. Ilyen eljárások például a szövés, cukrászda, gyógyszertárak és sok más. A könyvtárakban és a múzeumokban a könyvek és a kiállítási tárgyak megőrzése érdekében fontos a relatív páratartalom bizonyos értékének fenntartása is, ezért az ilyen intézményekben minden helyiségben a falra kell függeszteni egy pszichrométert - a relatív páratartalom mérésére szolgáló készüléket. .

A relatív páratartalom kiszámításához, mint az imént láttuk, ismernünk kell a telített gőznyomás vagy sűrűség értékét adott hőmérsékleten.

Az utolsó órán a telített gőz tanulmányozása közben beszéltünk erről a függőségről, de ennek elemző formája nagyon összetett, és a matematikai ismereteink még nem elegendőek. Mi a teendő ebben az esetben? A megoldás nagyon egyszerű: ahelyett, hogy ezeket a képleteket analitikus formában írnánk fel, a telített gőz nyomását és sűrűségét egy adott hőmérsékleten tartalmazó táblázatokat fogjuk használni (1. táblázat). Ezek a táblázatok elérhetők mind a tankönyvekben, mind a műszaki mennyiségek bármely referenciakönyvében.

Táblázat 1. A telített vízgőz nyomásának és sűrűségének függése a hőmérséklettől

Most vegyük figyelembe a relatív páratartalom változását a hőmérséklet függvényében. Minél magasabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb a relatív páratartalom. Nézzük meg, miért és hogyan, egy példafeladat segítségével.

Feladat

Egy bizonyos edényben a gőz telítetté válik. Mekkora lesz a relatív páratartalma , , ?

Mivel egy edényben lévő gőzről beszélünk, a gőz térfogata a hőmérséklet változásával változatlan marad. Ezenkívül szükségünk van egy táblázatra, amely a telített gőz nyomásának és sűrűségének hőmérséklettől való függését mutatja be (2. táblázat).

Táblázat 2. A telített gőz nyomásának és sűrűségének függése a hőmérséklettől

Megoldás:

A kérdés szövegéből jól látszik, hogy , -nál, mert ezen az értéken telítődik a gőz, vagyis a relatív páratartalom definíciójából a következőt kapjuk:

A számláló az edényben lévő vízgőz sűrűsége, a nevező pedig az edényben azonos hőmérsékleten hiányzó telített gőz sűrűsége. Mi történik a páratartalommal, ha a hőmérséklet emelkedik? A számláló, figyelembe véve az edény zártságát, nem változik. Valójában, mivel nem történik kondenzáció, és nincs anyagcsere vele külvilág, akkor a gőz tömege és vele együtt a sűrűsége is megőrzi értékét. A nevező pedig, ahogy az utolsó leckéből tudjuk, a hőmérséklettel nő, így a relatív páratartalom csökkenni fog. Az edényben lévő gőzsűrűség a következő képletből számítható ki:

A gőzsűrűség minden más hőmérsékleten azonos lesz. Ezért a páratartalom kiszámításához elég lesz minden adott hőmérsékleten ismernünk a telített gőz sűrűségének értékét, és azonnal választ kaphatunk. A telített gőz sűrűségének értékét a táblázatból vesszük. Az értékeket egyenként behelyettesítve a páratartalom képletébe, a következő válaszokat kapjuk:

Válasz:

Példa a relatív páratartalom meghatározásának tipikus problémájának megoldására

Az ilyen problémák megoldásánál fontos tudni, hogy a telített gőz nyomása függ a hőmérséklettől, de nem függ a térfogattól.

Probléma állapot:

Az edény olyan levegőt tartalmaz, amelynek hőmérsékleti relatív páratartalma . Mekkora lesz a relatív páratartalom az edény térfogatának n-szeres (n = 3) csökkentése és a gáz hőmérsékletre melegítése után? A telített vízgőz sűrűsége hőmérsékleten a .

A megoldás előrehaladása:

A relatív páratartalom definíciójából azt írhatjuk, hogy hőmérsékleten az abszolút páratartalom a kompresszió előtt egyenlő:

És tömörítés után:

Vagyis ha a térfogat állandó tömeg mellett egy faktorral csökken, a sűrűség egy faktorral nő.

Összenyomás után a nedvesség tömege az edény térfogategységére vonatkoztatva, nemcsak gőz formájában, hanem kondenzált folyadék formájában is, ha a kondenzáció feltételei fennállnak, egyenlő lesz:

Hőmérsékleten a telített vízgőz nyomása megegyezik a normál légköri nyomással, erről az utolsó leckében beszéltünk, és ez:

Sűrűségük pedig, ha a Mengyelejev-Clapeyron egyenletet használjuk, a következő képlettel számítható ki:

Ahol , mert az edény telítetlen, relatív páratartalmú gőzt tartalmaz:

Ezt a páratartalmat százalékban kifejezve 2,9%-os értéket kapunk.

Válasz: .

Most ne csak arról beszéljünk, hogy mi a páratartalom, hanem arról is, hogyan mérhető ez a páratartalom. Az ilyen mérések legelterjedtebb eszköze az úgynevezett higrometriás pszichrométer, amely a 2. ábrán látható. 5.

Rizs. 5. Higrometriás pszichrométer

Az állványra két azonos skálájú hőmérő van rögzítve. Az egyik higanytartályát nedves ruhába csomagolják (8. ábra).

Rizs. 6. Higrometriás pszichrométeres hőmérők

Ebből a ruhából a víz elpárolog, aminek következtében maga a hőmérő lehűl, a hőmérőket száraznak és nedvesnek nevezik (7. ábra).

Rizs. 7. Higrometriás pszichrométer száraz és nedves hőmérői

Minél magasabb a környező levegő relatív páratartalma, annál kevésbé intenzív és gyengébb a víz párolgása a nedves ruhából, annál kisebb a különbség a száraz és nedves hőmérők leolvasásában. Ez azt jelenti, hogy ϕ = 100% -nál a víz nem párolog el, mivel az összes vízgőz telített, és mindkét hőmérő leolvasása egybeesik. Mikor lesz maximális a hőmérő leolvasási különbsége. Így a hőmérő leolvasásának különbsége alapján speciális pszichometriai táblázatok segítségével (leggyakrabban egy ilyen táblázatot azonnal magára a készülék testére helyeznek) meghatározzák a relatív páratartalom értékét.

Mint tudjuk legtöbb Bolygónk felszínét a Világóceán borítja, így a víz és a vele lezajló folyamatok, különösen a párolgás és a páralecsapódás játszik szerepet. létfontosságú szerepetéletünk minden folyamatában. Mi magunk szigorúan meghatároztuk az „abszolút páratartalom” és a „relatív páratartalom” fogalmát. Valójában az fizikai mennyiség, a relatív páratartalom megmutatja, hogy a légköri gőz mennyiben tér el a telített gőztől.

Hivatkozások

1. Kasyanov V.A. Fizika 10. osztály. - M.: Túzok, 2010.
2. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Molekuláris fizika. Termodinamika. - M.: Túzok, 2010.

1. WorldOfSchool.ru internetes portál ()
2. Internetes portál „Fizika. Régi tankönyvek" ()

Házi feladat

1. Mi a különbség az abszolút páratartalom és a relatív páratartalom között?
2. Mit lehet mérni pszichometrikus higrométerrel és mi a működési elve?
3. Milyen parciális nyomások alkotják a légköri nyomást?

Mi a gőz és mik a fő tulajdonságai.
A levegő gáznak tekinthető?
Az ideális gáz törvényei érvényesek a levegőre?

A víz a felszín mintegy 70,8%-át foglalja el földgolyó. Az élő szervezetek 50-99,7% vizet tartalmaznak. Képletesen szólva, az élő szervezetek élő víz. A légkörben körülbelül 13-15 ezer km3 víz található cseppek, hókristályok és vízgőz formájában. A légköri vízgőz befolyásolja a Föld időjárását és éghajlatát.

Vízgőz a légkörben.

A levegőben lévő vízgőz az óceánok, tengerek, tavak és folyók hatalmas felszíne ellenére nem mindig telített. A légtömegek mozgása oda vezet, hogy bolygónkon egyes helyeken jelenleg a víz párolgása érvényesül a kondenzációval szemben, míg máshol éppen ellenkezőleg, a páralecsapódás. De szinte mindig van némi vízgőz a levegőben.

A levegőben lévő vízgőz sűrűségét ún abszolút nedvesség.

Az abszolút páratartalmat ezért kilogramm/köbméterben (kg/m3) adják meg.

A vízgőz parciális nyomása

A légköri levegő különféle gázok és vízgőz keveréke. A gázok mindegyike hozzájárul a levegő által a benne lévő testekre gyakorolt ​​össznyomáshoz.

Azt a nyomást, amelyet a vízgőz akkor termelne, ha az összes többi gáz hiányozna a vízgőz parciális nyomása.

A vízgőz parciális nyomása a levegő páratartalmának egyik mutatója. Nyomásegységben – pascalban vagy higanymilliméterben – fejezik ki.

Mivel a levegő gázok keveréke, a légköri nyomást a száraz levegő összes összetevője (oxigén, nitrogén, szén-dioxid stb.) és a vízgőz parciális nyomásának összege határozza meg.

Relatív páratartalom.

A vízgőz parciális nyomása és az abszolút páratartalom alapján még mindig lehetetlen megítélni, hogy ilyen körülmények között milyen közel áll a vízgőz a telítettséghez. Ugyanis ettől függ az élő szervezetek vízpárolgása és nedvességvesztésének intenzitása. Ezért kerül bevezetésre egy érték, amely megmutatja, hogy adott hőmérsékleten milyen közel áll a vízgőz a telítettséghez - relatív páratartalom.

A levegő relatív páratartalma a levegőben egy adott hőmérsékleten lévő vízgőz parciális nyomásának a pH nyomáshoz viszonyított aránya. n telített gőz azonos hőmérsékleten, százalékban kifejezve:

A relatív páratartalom általában kevesebb, mint 100%.

A hőmérséklet csökkenésével a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása egyenlővé válhat a telített gőznyomással. A gőz elkezd lecsapódni, és harmat hullik.

Azt a hőmérsékletet, amelyen a vízgőz telítődik, ún harmatpont.

A levegő relatív páratartalma a harmatpont alapján határozható meg.

Nedvességmérő.

A levegő páratartalmát speciális műszerekkel mérik. Mesélünk az egyikről - nedvességmérő.

A pszichrométer két hőmérőből áll (11.4. ábra). Az egyik tartálya száraz marad, és a levegő hőmérsékletét mutatja. A másik tározóját egy ruhacsík veszi körül, amelynek a végét a vízbe mártjuk. A víz elpárolog, és ez lehűti a hőmérőt. Minél magasabb a relatív páratartalom, annál kevésbé intenzív a párolgás, és a nedves ruhával körülvett hőmérő által mutatott hőmérséklet közelebb van a száraz hőmérő által mutatott hőmérséklethez.

100%-os relatív páratartalom mellett a víz egyáltalán nem párolog el, és mindkét hőmérő értéke megegyezik. A hőmérők közötti hőmérséklet-különbség alapján, speciális táblázatok segítségével meghatározhatja a levegő páratartalmát.

Páratartalom érték.

Az emberi bőr felszínéről való párolgás intenzitása a páratartalomtól függ. És a nedvesség elpárolgása nagy érték hogy a testhőmérséklet állandó maradjon. IN űrhajók az ember számára legkedvezőbb relatív páratartalom megmarad (40-60%).

Ön szerint milyen körülmények között keletkezik harmat? Miért nincs harmat a füvön este, esős nap előtt?

Nagyon fontos a páratartalom ismerete a meteorológiában - az időjárás előrejelzés kapcsán. Bár a légkörben lévő vízgőz relatív mennyisége viszonylag kicsi (kb. 1%), szerepe a légkörben légköri jelenségek jelentős. A vízgőz kondenzációja felhők képződéséhez, majd csapadékhoz vezet. Ugyanakkor kiemelkedik nagy számban melegség. Ezzel szemben a víz elpárolgása hőfelvétellel jár.

A szövésben, cukrászatban és más iparágakban bizonyos páratartalom szükséges a folyamat normál lefolyásához.

Nagyon fontos a páratartalom fenntartása a gyártásban az elektronikus áramkörök és eszközök gyártása során, valamint a nanotechnológiában.

A műalkotások és könyvek tárolása megköveteli a levegő páratartalmának megfelelő szinten tartását. Ha magas a páratartalom, a falakon lévő vásznak megereszkedhetnek, ami a festékréteg károsodásához vezethet. Ezért lehet látni pszichrométereket a múzeumok falain.

A levegő páratartalma a légkörben lévő gőzös víz tartalma. Ez a jellemző nagymértékben meghatározza számos élőlény közérzetét, és befolyásolja az időjárást és éghajlati viszonyok bolygónkon. Normál működéshez emberi test egy bizonyos tartományban kell lennie, függetlenül a levegő hőmérsékletétől. A levegő páratartalmának két fő jellemzője van: abszolút és relatív:

• Az abszolút páratartalom az egy köbméter levegőben lévő vízgőz tömege. Az abszolút páratartalom mértékegysége g/m3. A relatív páratartalom az aktuális és a maximális abszolút páratartalom aránya egy bizonyos levegő hőmérsékleten.
• A relatív páratartalmat általában %-ban mérik. A hőmérséklet emelkedésével a levegő abszolút páratartalma is emelkedik -30°C-on 0,3-ról +100°C-on 600-ra. A relatív páratartalom értéke elsősorban attól függ éghajlati övezetek A Föld (középső, egyenlítői vagy sarki szélesség) és az évszakok (ősz, tél, tavasz, nyár).

Vannak segédfogalmak a páratartalom meghatározására. Például a nedvességtartalom (g/kg), pl. a vízgőz tömege egy kilogramm levegőben. Vagy a „harmatpont” hőmérséklet, amikor a levegőt teljesen telítettnek tekintjük, pl. relatív páratartalma 100%. A természetben és a hűtéstechnikában ez a jelenség a harmatponti hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletű testek felületén vízcseppek (kondenzáció), fagy vagy dér formájában figyelhető meg.

Entalpia

Van olyan is, hogy entalpia. Az entalpia egy test (anyag) tulajdonsága, amely meghatározza a molekulaszerkezetében tárolt energia mennyiségét, amely adott hőmérsékleten és nyomáson hővé alakítható. De nem minden energia alakítható hővé, mert... a test belső energiájának egy része az anyagban marad, hogy megőrizze molekuláris szerkezetét.

Páratartalom számítás

A páratartalom kiszámításához egyszerű képleteket használnak. Így az abszolút páratartalmat általában p-vel jelölik, és így határozzák meg

p = m aq. gőz/V levegő

ahol m vizet. gőz – a vízgőz tömege (g)
V levegő az a levegő térfogata (m3), amelyben azt tartalmazza.

A relatív páratartalom általánosan elfogadott jelölése φ. A relatív páratartalom kiszámítása a következő képlettel történik:

φ = (p/p n) * 100%

ahol p és p n az abszolút páratartalom aktuális és maximális értéke. Leggyakrabban a relatív páratartalom értékét használják, mivel az emberi szervezet állapotát nem a levegő térfogatában lévő nedvesség tömege (abszolút páratartalom), hanem a relatív víztartalom befolyásolja nagymértékben.

A páratartalom nagyon fontos szinte minden élőlény, és különösen az ember normális működéséhez. Értéke (kísérleti adatok szerint) hőmérséklettől függetlenül 30-65% tartományban legyen. Például az alacsony páratartalom télen (a levegőben lévő kis mennyiségű víz miatt) az összes nyálkahártya kiszáradásához vezet az emberben, ami növeli a megfázás kockázatát. A magas páratartalom éppen ellenkezőleg, rontja a hőszabályozási folyamatokat és a bőrön keresztüli izzadást. Ugyanakkor megjelenik a fülledtség érzése. Ezenkívül a levegő páratartalmának fenntartása a legfontosabb tényező:

• sokak számára technológiai folyamatok a termelésben;
• mechanizmusok és eszközök működése;
• épületszerkezetek, fából készült belső elemek (bútorok, parketta stb.), régészeti és múzeumi tárgyak tönkremenetelétől való biztonság.

Entalpia számítás

Az entalpia egy kilogramm nedves levegőben található potenciális energia. Ráadásul a gáz egyensúlyi állapotában nem nyelődik el és nem is kerül ki a külső környezetbe. A nedves levegő entalpiája megegyezik alkotórészeinek entalpiájának összegével: az abszolút száraz levegő, valamint a vízgőz. Értékét a következő képlet segítségével számítjuk ki:

I = t + 0,001(2500 +1,93t)d

Ahol t a levegő hőmérséklete (°C), és d a nedvességtartalma (g/kg). Az entalpia (kJ/kg) egy meghatározott érték.

Nedves hőmérséklet

A nedves hőmérséklet az az érték, amelynél a levegő adiabatikus (entalpia állandó) vízgőzzel való telítési folyamata megy végbe. Konkrét értékének meghatározásához használja az I – d diagramot. Először egy adott légköri állapotnak megfelelő pontot jelölnek ki rajta. Ezután egy adiabatikus sugarat vezetünk át ezen a ponton, amely metszi azt a telítési egyenessel (φ = 100%). És a metszéspontjuktól kezdve egy vetületet leengednek egy állandó hőmérsékletű (izoterma) szegmens formájában, és megkapják a nedves hőmérő hőmérsékletét.

Az I-d diagram a fő eszköz a levegő állapotának változásaihoz kapcsolódó különféle folyamatok - fűtés, hűtés, párátlanítás és párásítás - kiszámításához/megalkotásához. Megjelenése nagymértékben megkönnyítette a légsűrítési, szellőztetési és légkondicionálási rendszerekben és egységekben végbemenő folyamatok megértését. Ez a diagram grafikusan mutatja a hő-nedvesség egyensúlyt meghatározó fő paraméterek (hőmérséklet, relatív páratartalom, nedvességtartalom, entalpia és a vízgőz parciális nyomása) teljes egymásra utaltságát. Minden érték egy adott értéken van megadva légköri nyomás. Általában ez 98 kPa.

A diagram ferde koordinátarendszerben készül, azaz. a tengelyei közötti szög 135°. Ez segít növelni a telítetlen nedves levegő zónáját (φ = 5 – 99%), és nagyban megkönnyíti a levegőben lezajló folyamatok grafikus ábrázolását. A diagram a következő sorokat mutatja:

• görbe vonalú - páratartalom (5-100%).
• közvetlen - állandó entalpia, hőmérséklet, parciális nyomás és nedvességtartalom.

A φ = 100% görbe alatt a levegő nedvességgel teljesen telített, folyékony (víz) vagy szilárd (fagy, hó, jég) formában van jelen benne. A levegő állapotát a diagram minden pontján meghatározhatja, ha ismeri bármelyik két paraméterét (a négy lehetséges közül). A levegő állapotváltoztatási folyamatának grafikus felépítését nagymértékben megkönnyíti a járulékosan ábrázolt kördiagram. Különböző szögekből mutatja a hő-nedvesség arány ε értékeit. Ezt az értéket a folyamatsugár dőlése határozza meg, és a következőképpen számítják ki:

ahol Q a hő (kJ/kg), W pedig a levegőből elnyelt vagy kibocsátott nedvesség (kg/h). Az ε értéke a teljes diagramot négy szektorra osztja:

• ε = +∞ … 0 (fűtés + párásítás).
• ε = 0… -∞ (hűtés + párásítás).
• ε = -∞ … 0 (hűtés + párátlanítás).
• ε = 0 … +∞ (fűtés + párátlanítás).

Páratartalom mérés

A relatív páratartalom meghatározására szolgáló mérőműszereket higrométereknek nevezzük. A levegő páratartalmának mérésére számos alapvető módszert alkalmaznak. Nézzünk meg közülük hármat.

1. A mindennapi életben viszonylag pontatlan mérésekhez hajhigrométereket használnak. Az érzékeny elem bennük a ló- vagy emberi haj, amely feszes állapotban van beépítve egy acélvázba. Kiderült, hogy ez a haj zsírtalanított formájában képes érzékenyen reagálni a legkisebb változásokat a levegő relatív páratartalma, megváltoztatva a hosszát. A páratartalom növekedésével a haj meghosszabbodik, a páratartalom csökkenésével pedig rövidül. Az acélkeret, amelyen a haj rögzítve van, a készülék nyílához van csatlakoztatva. A nyíl érzékeli a haj méretének változásait a keretből, és forog a tengelye körül. Egyúttal a relatív páratartalmat is jelzi fokozatos skálán (%-ban).
2. Pontosabb hőméréssel közben tudományos kutatás Kondenzációs típusú higrométereket és pszichrométereket használnak. A relatív páratartalom közvetett mérését végzik. A kondenzációs típusú higrométer zárt hengeres tartály formájában készül. Egyik lapos fedele tükörre csiszolt. A tartály belsejében hőmérőt helyeznek el, és alacsony forráspontú folyadékot, például étert öntenek. Ezután egy kézi gumi membránszivattyú segítségével levegőt pumpálnak a tartályba, amely ott intenzíven kering. Emiatt az éter felforr, csökkentve a hőmérsékletet (lehűtve) az edény felületét, illetve tükrét. A tükörön megjelennek a levegőből lecsapódott vízcseppek. Ezen a ponton fel kell jegyezni a hőmérő leolvasását, amely a „harmatpont” hőmérsékletet mutatja. Ezután egy speciális táblázat segítségével meghatározzuk a megfelelő telített gőz sűrűségét. És ezek szerint már mérik a relatív páratartalom értékét.
3. A pszichometrikus higrométer egy pár hőmérő, amely egy alapra van szerelve, közös skálával. Az egyiket száraznak hívják, ez méri a levegő aktuális hőmérsékletét. A másodikat nedvesnek nevezik. A nedves hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyet a nedves levegő felvesz, amikor eléri a telített állapotot, és állandó levegőentalpiát tart fenn, amely megegyezik a kezdeti értékkel, vagyis ez az adiabatikus hűtés határhőmérséklete. Nedves hőmérő esetén a golyót egy kambriumszövetbe csomagolják, amelyet víztartályba merítenek. A víz elpárolog a szöveten, ami a levegő hőmérsékletének csökkenéséhez vezet. Ez a hűtési folyamat addig folytatódik, amíg a labda körüli levegő teljesen telítődik (azaz 100%-os relatív páratartalom). Ez a hőmérő a "harmatpontot" mutatja. A műszerskálán található még egy ún pszichometrikus táblázat. Segítségével a relatív páratartalom aktuális értéke a száraz izzó adatai és a hőmérséklet-különbség (száraz mínusz nedves) alapján kerül meghatározásra.

Páratartalom szabályozás

A párásítókat a páratartalom növelésére (levegő párásítás) használják. A párásítók széles választékban kaphatók, a párásítási módszertől és a kialakítástól függően. A párásítás módszere alapján a párásítókat adiabatikus (fúvóka) és gőzre osztják. A gőz-légnedvesítőkben vízgőz keletkezik a víz elektródákon történő melegítésével. Általános szabály, hogy a gőz-párásítókat leggyakrabban a mindennapi életben használják. Gőz- és fúvókás párásítókat egyaránt használnak a szellőztető és központi légkondicionáló rendszerekben. Az iparban szellőztető rendszerek a párásítók elhelyezhetők közvetlenül magukban a szellőzőegységekben, vagy külön szakaszként a szellőzőcsatornában.

Legtöbb hatékony módszer A levegőből a nedvesség eltávolítása kompresszoros hűtőgépekkel történik. Párátlanítják a levegőt úgy, hogy a párologtató hőcserélőjének lehűtött felületén vízgőzt kondenzálnak. Ezenkívül hőmérsékletének a „harmatpont” alatt kell lennie. Az így összegyűjtött nedvességet gravitációs erővel vagy szivattyú segítségével egy vízelvezető csövön keresztül távolítják el a szabadba. Vannak különféle típusokés találkozókat. Típus szerint a párátlanítók monoblokkra és távoli kondenzátorral vannak felosztva. Céljuk szerint a párátlanítókat a következőkre osztják:

• háztartási mobilok;
• szakmai;
• helyhez kötött úszómedencékhez.

A párátlanító rendszerek fő feladata az kedvező egészségi állapot az emberek bent tartózkodása és az épületek szerkezeti elemeinek biztonságos üzemeltetése. Különösen fontos a páratartalom fenntartása fokozott nedvességtartalmú helyiségekben, mint például uszodák, vízi parkok, fürdők és SPA komplexumok. A medencében van a levegő magas páratartalom a tál felületéről történő intenzív vízpárolgási folyamatok miatt. Ezért a túlzott nedvesség meghatározó tényező a . A túlzott nedvesség, valamint az agresszív közegek jelenléte a levegőben, például klórvegyületek, romboló hatással vannak az épületszerkezetek elemeire és a beltéri dekorációra. A nedvesség lecsapódik rajtuk, ami penészesedést vagy a fémelemek korrozív tönkremenetelét okozza.

Ezen okokból kifolyólag a medencében javasolt relatív páratartalom szintjét 50-60% tartományban kell tartani. Az épületszerkezeteket, különösen a medencetér falait és üvegezett felületeit ezenkívül védeni kell a rájuk eső nedvességtől. Ezt úgy érhetjük el, hogy mindig alulról felfelé áramoltatjuk őket friss levegővel. Az épület külsejét rendkívül hatékony hőszigetelő réteggel kell ellátni. Elérni további előnyök Nyomatékosan javasoljuk a különféle légszárítók használatát, de csak az optimálisan megtervezett és kiválasztott szárítóval kombinálva