Ono što se zove apsolutna vlažnost vazduha. Od čega zavisi relativna vlažnost vazduha?

Težina, tačnije masa vodene pare sadržane u 1 m3 zraka naziva se apsolutna vlažnost vazduha. Drugim riječima, ovo gustina vodene pare u vazduhu. Na istoj temperaturi, zrak može apsorbirati vrlo određenu količinu vodene pare i dostići stanje potpune zasićenosti. u stanju svoje zasićenosti naziva se.

kapacitet vlage Kapacitet vlage vazduha naglo raste sa porastom temperature. Odnos magnitude apsolutna vlažnost vazduha na datoj temperaturi na vrijednost njegovog kapaciteta vlage na istoj temperaturi naziva se.

relativna vlažnost vazduha Za određivanje temperature i relativna vlažnost vazduha Koriste poseban uređaj - psihrometar. Psihrometar se sastoji od dva termometra. Kuglica jednog od njih navlaži se poklopcem od gaze, čiji se kraj spusti u posudu s vodom. Drugi termometar ostaje suh i pokazuje temperaturu okoline. Mokri termometar pokazuje nižu temperaturu od suhog termometra, jer vlaga iz gaze zahtijeva određenu količinu topline. Temperatura vlažnog termometra se naziva granica hlađenja . Razlika između očitavanja suhih i mokrih termometara naziva se.

psihrometrijska razlika Postoji određeni odnos između veličine psihrometrijske razlike i relativne. Što je veća psihrometrijska razlika pri datoj temperaturi zraka, to je manja relativna vlažnost vazduha i što više vlage vazduh može da apsorbuje. Kada je razlika jednaka nuli, zrak je zasićen i dalje isparavanje vlage u takvom zraku.

se ne desi

= g/m 3

φ = (f×100)/fmax

Šta je tačka rose

Nazad Naprijed Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani ovo djelo

• , preuzmite punu verziju. obezbediti koncepti vlažnosti vazduha ;
• razvijati nezavisnost učenika;
• razmišljanje; sposobnost izvođenja zaključaka pri radu sa fizičkom opremom; show

praktična primjena i značaj ove fizičke veličine. .

Vrsta lekcije: lekcija o učenju novog gradiva

• Oprema: Za frontalni rad
• : čaša vode, termometar, komad gaze; konci, psihrometrijska tabela.

za demonstracije: psihrometar, higrometar za kosu i kondenzaciju, kruška, alkohol.

Napredak lekcije

I. Pregledajte i provjerite domaći zadatak

1. Formulirati definiciju procesa isparavanja i kondenzacije.

2. Koje vrste isparavanja poznajete? Po čemu se razlikuju jedni od drugih?

3. Pod kojim uslovima dolazi do isparavanja tečnosti?

4. Od kojih faktora zavisi brzina isparavanja?

5.Koja je specifična toplina isparavanja?

6. Na šta se troši količina toplote koja se dovodi tokom isparavanja?

7. Zašto se hi-fi hrana lakše podnosi?

8. Da li je unutrašnja energija 1 kg vode i pare na temperaturi od 100 o C ista?

9. Zašto voda u boci dobro zatvorenoj čepom ne isparava? II. Učenje novih stvari

materijal Vodena para u vazduhu, uprkos ogromnim površinama reka, jezera i okeana, nije zasićena atmosfera; Kretanje vazdušnih masa dovodi do toga da na nekim mestima u trenutno

isparavanje vode prevladava nad kondenzacijom, dok je kod drugih obrnuto.

Atmosferski vazduh je mešavina raznih gasova i vodene pare. Pritisak koji bi proizvela vodena para da nema svih drugih gasova naziva se parcijalni pritisak (ili elastičnost)

vodena para. Gustina vodene pare sadržana u zraku može se uzeti kao karakteristika vlažnosti zraka. Ova količina se zove apsolutna vlažnost

[g/m3].

Poznavanje parcijalnog pritiska vodene pare ili apsolutne vlažnosti ne govori koliko je vodena para udaljena od zasićenja. Da biste to učinili, uvedite vrijednost koja pokazuje koliko je vodena para na datoj temperaturi blizu zasićenja -

relativna vlažnost. Relativna vlažnost vazduha se naziva odnos apsolutne vlažnosti vazduha

do gustine 0 zasićene vodene pare na istoj temperaturi, izraženo u procentima.

P je parcijalni pritisak na datoj temperaturi;

P 0 - pritisak zasićene pare na istoj temperaturi;

Apsolutna vlažnost;

Tlak i gustina zasićene pare na različitim temperaturama mogu se pronaći pomoću posebnih tablica.

Prilikom hlađenja vlažan vazduh pri konstantnom pritisku, njegova relativna vlažnost raste što je niža temperatura, parcijalni pritisak pare u vazduhu je bliži pritisku zasićene pare.

Temperatura t, na koji se vazduh mora ohladiti tako da para u njemu dostigne stanje zasićenja (pri datoj vlažnosti, vazduhu i konstantnom pritisku) naziva se tačka rose.

Pritisak zasićene vodene pare na temperaturi vazduha jednak tačka rose, je parcijalni pritisak vodene pare sadržane u atmosferi. Kada se vazduh ohladi do tačke rose, počinje kondenzacija pare : magla se pojavljuje, pada rosa. Tačka rose takođe karakteriše vlažnost vazduha.

Vlažnost vazduha se može odrediti posebnim instrumentima.

1. Hidrometar kondenzacije

Koristi se za određivanje tačke rose. Ovo je najprecizniji način za promjenu relativne vlažnosti.

2. Higrometar za kosu

Njegovo djelovanje zasniva se na svojstvima ljudske kose bez masti With i produžavaju se sa povećanjem relativne vlažnosti.

Koristi se u slučajevima kada nije potrebna velika tačnost u određivanju vlažnosti vazduha.

3. Psihrometar

Obično se koristi u slučajevima kada je potrebno prilično precizno i ​​brzo određivanje vlažnosti zraka.

Vrijednost vlažnosti zraka za žive organizme

Na temperaturi od 20-25°C, vazduh sa relativnom vlažnošću od 40% do 60% smatra se najpovoljnijim za život ljudi. Kada okolina ima temperaturu veću od temperature ljudskog tijela, dolazi do pojačanog znojenja. Prekomjerno znojenje dovodi do hlađenja tijela. Međutim, takvo znojenje predstavlja značajan teret za osobu.

Štetna je i relativna vlažnost ispod 40% pri normalnim temperaturama vazduha, jer dovodi do povećanog gubitka vlage u organizmima, što dovodi do dehidracije. Posebno niska vlažnost vazduha u zatvorenom prostoru zimsko vrijeme; iznosi 10-20%. Pri niskoj vlažnosti vazduha javlja se brzo isparavanje vlaga sa površine i isušivanje sluznice nosa, grkljana i pluća, što može dovesti do pogoršanja dobrobiti. Takođe, pri niskoj vlažnosti vazduha u spoljašnje okruženje Patogeni mikroorganizmi opstaju duže, a na površini predmeta se nakuplja više statičkog naboja. Stoga se zimi stambeni prostori ovlažuju pomoću poroznih ovlaživača. Biljke su dobri ovlaživači zraka.

Ako je relativna vlažnost visoka, onda kažemo da je vazduh vlažna i zagušljiva. Visoka vlažnost vazduha je depresivna jer se isparavanje odvija veoma sporo. Koncentracija vodene pare u zraku u ovom slučaju je visoka, zbog čega se molekuli iz zraka vraćaju u tekućinu gotovo jednako brzo kao što isparavaju. Ako znoj polako isparava iz tijela, onda se tijelo vrlo malo hladi i ne osjećamo se baš ugodno. Pri 100% relativnoj vlažnosti, isparavanje se uopće ne može dogoditi - u takvim uvjetima mokra odjeća ili vlažna koža se nikada neće osušiti.

Iz vašeg kursa biologije znate o različitim adaptacijama biljaka u sušnim područjima. Ali i biljke su prilagođene visoka vlažnost zrak. Dakle, rodno mjesto Monstere je vlažno ekvatorijalna šuma Monstera "plače" pri relativnoj vlažnosti zraka blizu 100% uklanja višak vlage kroz rupe u listovima - hidtode. U modernim zgradama, klimatizacija se koristi za stvaranje i održavanje zračne sredine u zatvorenim prostorima koja je najpovoljnija za dobrobit ljudi. Istovremeno, temperatura, vlažnost i sastav vazduha se automatski regulišu.

Vlažnost vazduha je od izuzetnog značaja za nastanak mraza. Ako je vlažnost visoka i zrak je blizu zasićenja parom, onda kada temperatura padne, zrak može postati zasićen i rosa će početi padati, ali kada se vodena para kondenzira, oslobađa se energija (specifična toplina isparavanja). temperatura blizu 0 °C je 2490 kJ/kg), stoga se vazduh na površini tla kada se formira rosa neće ohladiti ispod tačke rose i verovatnoća mraza će se smanjiti. Verovatnoća smrzavanja zavisi, pre svega, od brzine pada temperature i,

Drugo, od vlažnosti vazduha. Dovoljno je poznavati jedan od ovih podataka da bi se manje-više precizno predvidjela vjerovatnoća mraza.

Pitanja za pregled:

1. Šta se podrazumeva pod vlažnošću vazduha?
2. Kako se zove apsolutna vlažnost vazduha?
3. Koja formula izražava značenje ovog koncepta? U kojim jedinicama se izražava?
4. Šta je pritisak vodene pare?
5. Šta je relativna vlažnost?
6. Koje formule izražavaju značenje ovog pojma u fizici i meteorologiji? U kojim jedinicama se izražava?

Koji instrumenti se koriste za određivanje vlažnosti vazduha? Kakav je subjektivni osjećaj vlažnosti zraka kod osobe? Nakon što nacrtate sliku, objasnite strukturu i princip rada higrometara za kosu i kondenzacije i psihrometara.

Laboratorijski rad br.4 "Mjerenje relativne vlažnosti vazduha"

Cilj: naučiti odrediti relativnu vlažnost zraka, razviti praktične vještine u radu sa fizičkom opremom.

Oprema: termometar, zavoj od gaze, voda, psihometrijski sto

za demonstracije: psihrometar, higrometar za kosu i kondenzaciju, kruška, alkohol.

Prije završetka rada potrebno je učenicima skrenuti pažnju ne samo na sadržaj i tok rada, već i na pravila rukovanja termometrima i staklenim posudama. Mora se podsjetiti da cijelo vrijeme dok se termometar ne koristi za mjerenja, mora biti u svom kućištu. Prilikom mjerenja temperature, termometar treba držati za gornju ivicu. To će vam omogućiti da odredite temperaturu s najvećom preciznošću.

Prva mjerenja temperature treba obaviti termometrom sa suvim termometrom. Ova temperatura u učionici se neće mijenjati tokom rada.

Za mjerenje temperature mokrim termometrom, bolje je koristiti komad gaze kao krpu. Gaza veoma dobro upija i pomera vodu sa mokre ivice na suvu.

Pomoću psihrometrijske tablice lako je odrediti vrijednost relativne vlažnosti.

Neka t c = h= 22 °C, t m = t 2= 19 °C. Onda t = tc- 1 Š = 3 °C.

Pomoću tabele nalazimo relativnu vlažnost. U ovom slučaju iznosi 76%.

Za poređenje, možete izmjeriti relativnu vlažnost napolju. Da bi to učinili, grupa od dva ili tri učenika koji su uspješno završili glavni dio posla može se zamoliti da izvrši slična mjerenja na ulici. Ovo ne bi trebalo da traje više od 5 minuta. Rezultirajuća vrijednost vlažnosti može se uporediti sa vlažnošću u učionici.

Rezultati rada su sažeti u zaključcima. Oni treba da zabeleže ne samo formalna značenja konačnih rezultata, već i da navedu razloge koji dovode do grešaka.

III. Rješavanje problema

Od ovoga laboratorijski rad Prilično jednostavan po sadržaju i mali po obimu, ostatak lekcije može se posvetiti rješavanju problema na temu koja se proučava. Za rješavanje problema nije neophodno da ih svi učenici počnu rješavati u isto vrijeme. Kako posao napreduje, mogu dobiti individualne zadatke.

Mogu se predložiti sljedeći jednostavni zadaci:

Napolju je hladna jesenja kiša. U kom slučaju će se veš koji visi u kuhinji brže sušiti: kada je prozor otvoren ili kada je zatvoren? Zašto?

Vlažnost vazduha je 78%, a očitavanje po suvom termometru je 12 °C. Koju temperaturu pokazuje mokri termometar? (Odgovor: 10 °C.)

Razlika u očitanjima suhih i mokrih termometara je 4 °C. Relativna vlažnost 60%. Koja su očitanja suhih i mokrih sijalica? (Odgovor: t c -l9°S, t m= 10 °C.)

Domaći

• Ponoviti paragraf 17 udžbenika.
• Zadatak br. 3. str. 43.

Studenti izvještavaju o ulozi isparavanja u životu biljaka i životinja.

Isparavanje u biljnom životu

Za normalno postojanje biljne ćelije, ona mora biti zasićena vodom. Za alge je prirodna posljedica uslova njihovog postojanja, za kopnene biljke to se postiže kao rezultat dva suprotna procesa: upijanja vode korijenjem i isparavanja; Za uspješnu fotosintezu, ćelije kopnenih biljaka koje nose hlorofil moraju održavati najbliži kontakt sa okolnom atmosferom, koja ih opskrbljuje potrebnim ugljičnim dioksidom; međutim, ovaj bliski kontakt neminovno dovodi do toga da voda koja zasićuje ćelije kontinuirano isparava u okolni prostor, a ista sunčeva energija koja biljku opskrbljuje energijom potrebnom za fotosintezu, apsorbirana hlorofilom, doprinosi zagrijavanju lista. , i time intenzivira proces isparavanja.

Vrlo malo, a osim toga, loše organizirane biljke, kao što su mahovine i lišajevi, mogu izdržati duge prekide u vodosnabdijevanju i ovo vrijeme izdržati u stanju potpunog sušenja. Od viših biljaka, samo su neki predstavnici kamenite i pustinjske flore sposobni za to, na primjer, šaš, uobičajen u pijesku pustinje Karakum. Za veliku većinu uginulih biljaka takvo isušivanje bi bilo pogubno, pa je njihov odliv vode približno jednak njenom dotoku.

Da zamislimo razmjere isparavanja vode od strane biljaka, navedimo sljedeći primjer: u jednoj vegetacijskoj sezoni jedan cvijet suncokreta ili kukuruza ispari do 200 kg ili više vode, odnosno veliko bure! Uz takvu potrošnju energije, nije potrebno ništa manje energično vađenje vode. U tu svrhu (korijenov sistem, čija je veličina ogromna, broj korijena i korijenskih dlaka za ozimu raž dao je sljedeće nevjerovatne brojke: bilo je skoro četrnaest miliona korijena, ukupna dužina svih korijena bila je 600 km, a njihova ukupna površina iznosila je oko 225 m 2. Na njima je korijenje imalo oko 15 milijardi korijenskih dlaka ukupna površina na 400 m 2.

Količina vode koju biljka potroši tokom svog života u velikoj meri zavisi od klime. U vrućoj, suvoj klimi, biljke ne troše manje, a ponekad i više vode nego u vlažnijoj klimi, ove biljke imaju razvijeniji korijenski sistem i slabije razvijene površine listova. Biljke u vlažnim, sjenovitim tropskim šumama i na obalama vodenih tijela koriste najmanje vode: imaju tanke, široke listove i slab korijen i provodni sistem. Biljke u sušnim područjima, gdje ima vrlo malo vode u tlu, a zrak je vruć i suv, imaju različite metode prilagođavanja ovim teškim uslovima. Zanimljive su pustinjske biljke. To su, na primjer, kaktusi, biljke s debelim mesnatim deblima, čiji su se listovi pretvorili u bodlje. Imaju malu površinu velikog volumena, debele poklopce, slabo propustljive za vodu i vodenu paru, sa nekoliko, gotovo uvijek zatvorenih pučaka. Stoga, čak i na ekstremnim vrućinama, kaktusi isparavaju malo vode.

Ostale biljke pustinjske zone (devin trn, stepska lucerna, pelin) imaju tanke listove sa široko otvorenim stomama, koji se snažno asimiliraju i isparavaju, zbog čega se temperatura listova značajno smanjuje. Često su listovi prekriveni debelim slojem sivih ili bijelih dlačica, što predstavlja neku vrstu prozirnog zaslona koji štiti biljke od pregrijavanja i smanjuje intenzitet isparavanja.

Mnoge pustinjske biljke (perjanica, tumbleweed, vrijesak) imaju tvrde, kožaste listove. Takve biljke mogu podnijeti dugotrajno uvenuće. U to vrijeme njihovi listovi se uvijaju u cijev, a u njoj se nalaze puči.

Uslovi isparavanja se dramatično mijenjaju zimi. Korijeni ne mogu apsorbirati vodu iz smrznutog tla. Zbog toga se zbog opadanja listova smanjuje isparavanje vlage iz biljke. Osim toga, u nedostatku lišća, manje snijega se zadržava na krošnji, što štiti biljke od mehaničkih oštećenja.

Uloga procesa isparavanja za životinjske organizme

Isparavanje je najlakše kontrolirana metoda smanjenja unutrašnje energije. Bilo koji uvjeti koji otežavaju parenje remete regulaciju prijenosa topline iz tijela. Dakle, koža, guma, uljano platno, sintetička odjeća otežava regulaciju tjelesne temperature.

Znojenje igra važnu ulogu u termoregulaciji tijela; osigurava postojanost tjelesne temperature osobe ili životinje. Zbog isparavanja znoja smanjuje se unutrašnja energija, zahvaljujući čemu se tijelo hladi.

Vazduh sa relativnom vlažnošću od 40 do 60% smatra se normalnim za ljudski život. Kada okolina ima temperaturu veću od temperature ljudskog tijela, tada dolazi do pojačane temperature. Obilno znojenje dovodi do hlađenja tela, pomaže u radu u uslovima visoka temperatura. Međutim, takvo aktivno znojenje predstavlja značajan teret za osobu! Ako je u isto vrijeme apsolutna vlažnost zraka visoka, onda živjeti i raditi postaje još teže (vlažni tropski krajevi, neke radionice, npr. farbanje).

Štetna je i relativna vlažnost ispod 40% pri normalnim temperaturama vazduha, jer dovodi do povećanog gubitka vlage iz organizma, što dovodi do dehidracije.

Neka živa bića su vrlo zanimljiva sa stanovišta termoregulacije i uloge procesa isparavanja. Poznato je, na primjer, da kamila može bez pića dvije sedmice. To se objašnjava činjenicom da vrlo ekonomično koristi vodu. Kamila se jedva znoji čak ni na vrućini od četrdeset stepeni. Tijelo mu je prekriveno gustom i gustom dlakom - vuna spašava od pregrijavanja (na leđima kamile u sparno popodne zagrijana je do osamdeset stepeni, a koža ispod nje samo do četrdeset!). Vuna takođe sprečava isparavanje vlage iz tela (kod ošišane deve znojenje se povećava za 50%). Kamila nikada, čak ni na najjačoj vrućini, ne otvara usta: uostalom, iz sluzokože usne šupljine, ako širom otvorite usta, isparite mnogo vode! Brzina disanja kamile je veoma mala - 8 puta u minuti. Zbog ovoga manje vode napušta telo vazduhom. Međutim, po vrućem vremenu, brzina njegovog disanja se povećava na 16 puta u minuti. (Uporedi: pod istim uslovima bik diše 250 puta, a pas 300-400 puta u minuti.) Osim toga, telesna temperatura kamile noću pada na 34°, a danju, na vrućini, ona raste na 40-41°. Ovo je veoma važno za uštedu vode. Kamila ima i veoma interesantnu spravu za skladištenje vode za buduću upotrebu. Poznato je da se iz masti, kada "sagore" u telu, dobije mnogo vode - 107 g od 100 g masti. Tako, ako je potrebno, kamila može izvući i do pola stotine težine vode iz svojih grba.

Sa stanovišta ekonomičnosti u potrošnji vode, američki jerboa skakači (kengur pacovi) su još nevjerovatniji. Nikada ne piju. Kengur pacovi žive u pustinji Arizone i žvaću sjemenke i suhu travu. Gotovo sva voda koja se nalazi u njihovom tijelu je endogena, tj. nastaju u ćelijama tokom varenja hrane. Eksperimenti su pokazali da su od 100 g bisernog ječma, kojim su hranjeni kengur pacovi, dobili, nakon što su ga probavili i oksidirali, 54 g vode!

U termoregulaciji ptica velika uloga air sacs play. U vrućem vremenu, vlaga isparava sa unutrašnje površine zračnih vrećica, što pomaže u hlađenju tijela. II veza sa ovom pticom u vruće vrijeme otvara kljun. (Katz //./> Biofizika u nastavi fizike. - M.: Obrazovanje, 1974).

n. Samostalan rad

Koji količina oslobođene toplote potpuno sagorevanje 20 kg ugalj? (Odgovor: 418 MJ)

Koliko toplote će se osloboditi pri potpunom sagorevanju 50 litara metana? Uzmite da je gustina metana 0,7 kg/m3. (Odgovor: -1,7 MJ)

Na šoljici jogurta piše: energetska vrednost 72 kcal. Izrazite energetsku vrijednost proizvoda u J.

Kalorična vrijednost dnevne prehrane za školsku djecu vašeg uzrasta je oko 1,2 MJ.

1) Da li vam je dovoljno 100 g masnog svježeg sira, 50 g pšeničnog kruha, 50 g junećeg mesa i 200 g krompira? Potrebni dodatni podaci:

• masni svježi sir 9755;
• hljeb pšenični 9261;
• govedina 7524;
• krompir 3776.

2) Da li vam je dovoljno 100 g smuđa dnevno, 50 g svježi krastavci, 200 g grožđa, 100 g raženi hleb, 20 g suncokretovog ulja i 150 g sladoleda.

Specifična toplota sagorevanja q x 10 3, J/kg:

• smuđ 3520;
• svježi krastavci 572;
• grožđe 2400;
• raženi kruh 8884;
• suncokretovo ulje 38900;
• kremasti sladoled 7498. ,

(Odgovor: 1) Oko 2,2 MJ potrošeno je dovoljno; 2) Potrošeno To 3,7 MJ je dovoljno.)

Prilikom pripreme za nastavu potrošite oko 800 kJ energije u roku od dva sata. Hoćete li povratiti energiju ako popijete 200 ml obranog mlijeka i pojedete 50 g pšeničnog kruha? Gustina obranog mlijeka je 1036 kg/m3. (Odgovor: Približno 1 MJ potrošeno je dovoljno.)

Voda iz čaše se sipa u posudu zagrijanu plamenom alkoholne lampe i isparava. Izračunajte masu sagorelog alkohola. Zagrijavanje posude i gubici zbog zagrijavanja zraka mogu se zanemariti. (Odgovor: 1,26 g)

• Kolika će se količina topline osloboditi pri potpunom sagorijevanju 1 tone antracita? (Odgovor: 26.8. 109 J.)
• Koju masu biogasa treba sagorjeti da bi se oslobodilo 50 MJ topline? (Odgovor: 2 kg.)
• Koliko toplote će se osloboditi pri sagorevanju 5 litara lož ulja? Splav ness uzmite lož ulje od 890 kg/m 3. (Odgovor: otprilike 173 MJ.)

Na kutiji čokolade piše: kalorijski sadržaj 100 g 580 kcal. Izrazite nilor sadržaj proizvoda u J.

Proučite etikete različitih prehrambenih proizvoda. Zapišite energiju Ja, sa kolika je vrijednost (sadržaj kalorija) proizvoda, izražena u džulima ili k-jurijama (kilokalorije).

Kada vozite bicikl za 1 sat, potrošite približno 2.260.000 J energije. Da li ćete povratiti nivo energije ako pojedete 200 g višanja?

IN ovu lekciju Uvodi se pojam apsolutne i relativne vlažnosti vazduha, raspravljaće se o pojmovima i količinama koje se odnose na ove pojmove: zasićena para, tačka rose, instrumenti za merenje vlažnosti. Tokom lekcije upoznaćemo se sa tabelama gustine i pritiska zasićene pare i psihrometrijskom tabelom.

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

Količina vlage važna je ne samo za ljude i druge žive organizme, već i za protok tehnološkim procesima. Na primjer, zbog poznato svojstvo voda provodi električnu struju, njen sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij procjene vremenskim uslovima, koje svi znaju iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost u različito doba godine u našoj uobičajenoj klimatskim uslovima, tada je veći ljeti, a manji zimi, što je posebno povezano sa intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

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

Vazduh je kompozitni gas i sadrži mnogo različitih gasova, uključujući vodenu paru. Da bi se procijenila njegova količina u zraku, potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenoj dodijeljenoj zapremini - ovu vrijednost karakterizira gustina. Gustina vodene pare u vazduhu se naziva Gustina vodene pare sadržana u zraku može se uzeti kao karakteristika vlažnosti zraka. Ova količina se zove.

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

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

Jedinice mjerenjaapsolutna vlažnost: (u SI) ili (za praktičnost mjerenja malih količina vodene pare u zraku).

Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:

Oznake:

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

Volumen zraka koji sadrži naznačenu masu pare je .

S jedne strane, apsolutna vlažnost zraka je razumljiva i prikladna vrijednost, jer daje predstavu o specifičnom sadržaju vode u zraku po masi, s druge strane, ova vrijednost je nezgodna sa stanovišta osjetljivosti vlažnosti živih organizama. Ispada da, na primjer, osoba ne osjeća maseni sadržaj vode u zraku, već upravo njen sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost.

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

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

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

Oznakarelativna vlažnost: .

Jedinice mjerenjarelativna vlažnost: %.

Formula kalkulacije relativna vlažnost:

Oznake:

Gustina vodene pare (apsolutna vlažnost), (u SI) ili ;

Gustina zasićene vodene pare na datoj temperaturi, (u SI) ili .

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

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

Rice. 4. Kondenzacijski higrometar ()

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Okrenimo se tablicama koje vam omogućavaju da odredite karakteristike vlažnosti zraka.

Table 1. Gustina i pritisak zasićene vodene pare

Napomenimo još jednom da, kao što je ranije rečeno, vrijednost gustine zasićene pare raste s njenom temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.

Table 2. Psihometrijska tabela

Podsjetimo da je relativna vlažnost zraka određena vrijednošću očitanja suhog termometra (prva kolona) i razlike između očitanja suhih i vlažnih (prvi red).

U današnjoj lekciji naučili smo o važnoj osobini zraka - njegovoj vlažnosti. Kao što smo već rekli, vlažnost se smanjuje u hladnoj sezoni (zima), a povećava se u toploj sezoni (ljeto). Važno je znati regulisati ove pojave, na primjer, ako je potrebno povećati vlažnost, zimi postaviti nekoliko rezervoara vode u zatvorenom prostoru kako bi se ubrzali procesi isparavanja, međutim, ova metoda će biti efikasna samo na odgovarajućoj temperaturi, koji je viši nego spolja.

U sledećoj lekciji ćemo pogledati šta je rad gasa i princip rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Reference

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drfa, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.

1. Internet portal “dic.academic.ru” ()
2. Internet portal “baroma.ru” ()
3. Internet portal “femto.com.ua” ()
4. Internet portal “youtube.com” ()

Domaći

Za kvantifikacija Vlažnost vazduha koristi apsolutnu i relativnu vlažnost vazduha.

Apsolutna vlažnost vazduha meri se gustinom vodene pare u vazduhu, odnosno njenim pritiskom.

Jasniju predstavu o stepenu vlažnosti vazduha daje relativna vlažnost B. Relativna vlažnost vazduha se meri brojem koji pokazuje koliki je procenat apsolutne vlažnosti od gustine vodene pare neophodne za zasićenje vazduha na postojećoj temperaturi:

Relativna vlažnost se može odrediti i pritiskom pare, jer je u praksi pritisak pare proporcionalan njenoj gustini, pa se B može odrediti na ovaj način: relativna vlažnost se meri brojem koji pokazuje koliki je procenat apsolutne vlažnosti od pritiska vodene pare. zasićenje zraka na postojećoj temperaturi:

Dakle, relativna vlažnost zraka nije određena samo apsolutnom vlažnošću, već i temperaturom zraka. Prilikom izračunavanja relativne vlažnosti, vrijednosti ili moraju se uzeti iz tabela (vidi tabelu 9.1).

Hajde da saznamo kako promjene temperature zraka mogu utjecati na njegovu vlažnost. Neka je apsolutna vlažnost vazduha jednaka Pošto je gustina zasićene vodene pare na 22 °C jednaka (tabela 9.1), onda je relativna vlažnost vazduha B oko 50%.

Pretpostavimo sada da temperatura ovog zraka padne na 10°C, ali gustina ostaje ista. Tada će relativna vlažnost vazduha biti 100%, odnosno vazduh će biti zasićen vodenom parom. Ako temperatura padne na 6 °C (na primjer, noću), tada će se kg vodene pare kondenzirati iz svakog kubnog metra zraka (rosa će pasti).

Tabela 9.1. Pritisak i gustina zasićene vodene pare na različitim temperaturama

Temperatura na kojoj vazduh postaje zasićen vodenom parom tokom procesa hlađenja naziva se tačka rose. U gornjem primjeru, tačka rose je. Imajte na umu da se sa poznatom tačkom rose apsolutna vlažnost vazduha može naći iz tabele. 9.1, budući da je jednaka gustini zasićene pare na tački rose.

Jedan od najvažnije karakteristike komprimirani zrak, koji se koristi u industriji, prehrambenoj industriji, medicini i drugim industrijama, je vlaga. Ovaj članak definiše pojam „vlažnosti vazduha“, daje tabele za određivanje tačke rosišta u zavisnosti od temperature i relativne vlažnosti, vrednosti pritiska zasićene pare iznad površine vode i leda, vrednosti apsolutne vlažnosti. Takođe, tabela faktora korekcije za pretvaranje relativne vlažnosti zasićenog vazduha u odnosu na vodu u relativnu vlažnost vazduha zasićenog u odnosu na led.

Najviše opšta definicija je ovo: vlažnost je mjera koja karakterizira sadržaj vodene pare u zraku (ili drugom plinu). Ova definicija, naravno, ne pretenduje da bude „naučno intenzivno“, već daje fizički koncept vlažnosti.

Za kvantificiranje "vlažnosti" plinova najčešće se koriste sljedeće karakteristike:

• parcijalni pritisak vodene pare (p)- pritisak koji bi imala vodena para uključena u atmosferski ili komprimovani vazduh da sama zauzima zapreminu jednaku zapremini vazduha na istoj temperaturi. Ukupni pritisak mešavine gasova jednak je zbiru parcijalnih pritisaka pojedinih komponenti ove mešavine .
• relativna vlažnost- definira se kao omjer stvarne vlažnosti zraka i njegove maksimalne moguće vlažnosti, odnosno relativna vlažnost pokazuje koliko vlage još nedostaje da bi kondenzacija započela u datim uvjetima okoline. „Naučnija“ formulacija je sledeća: relativna vlažnost je vrednost definisana kao odnos parcijalnog pritiska vodene pare (p) i pritiska zasićene pare na datoj temperaturi, izražen u procentima.
• temperatura tačke rose(mraz), definiše se kao temperatura na kojoj je parcijalni pritisak zasićene pare u odnosu na vodu (led) jednak parcijalnom pritisku vodene pare u okarakterisanom gasu. Odnosno, ovo je temperatura na kojoj počinje proces kondenzacije vlage. Praktični značaj tačka rose je da pokazuje koja maksimalna količina vlage može biti sadržana u vazduhu na određenoj temperaturi. Zaista, stvarna količina vode koja se može zadržati u konstantnom volumenu zraka ovisi samo o temperaturi. Koncept tačke rose je najpogodniji tehnički parametar. Znajući vrijednost tačke rosišta, možemo sa sigurnošću reći da količina vlage u datoj zapremini zraka neće premašiti određenu vrijednost.
• apsolutna vlažnost, definisan kao maseni sadržaj vode po jedinici zapremine gasa. ovo je vrijednost koja pokazuje koliko vodene pare sadrži data zapremina zraka, ovo je najviše opšti koncept, izražava se u g/m3. Pri vrlo niskoj vlažnosti plina, parametar kao što je sadržaj vlage, čija je mjerna jedinica ppm (dijelovi na milijun - dijelovi na milijun). Ovo je apsolutna vrijednost koja karakterizira broj molekula vode na milion molekula cijele smjese. Ne zavisi od temperature ili pritiska. To je razumljivo da se broj molekula vode ne može povećati ili smanjiti s promjenama tlaka i temperature.

Zavisnosti pritiska zasićene pare na ravnoj površini vode i leda od temperature, dobijene teoretski na osnovu Clausius-Clapeyron jednadžbe i provjerene eksperimentalnim podacima mnogih istraživača, preporučuje za meteorološku praksu Svjetska meteorološka organizacija (WMO):

ln p sw =-6094.4692T -1 +21.1249952-0.027245552 T+0.000016853396T 2 +2.4575506 lnT
ln p si = -5504.4088T -1 - 3.5704628-0.017337458T+ 0.0000065204209T 2 + 6.1295027 lnT,

gdje je p sw pritisak zasićene pare iznad ravne vodene površine (Pa);
p si - pritisak zasićene pare na ravnoj površini leda (Pa);
T - temperatura (K).

Navedene formule važe za temperature od 0 do 100ºC (za p sw) i od -0 do -100ºC (za p si). Istovremeno, WMO preporučuje prvu formulu za negativne temperature za prehlađenu vodu (do -50ºC).

Očigledno je da su ove formule prilično glomazne i nezgodne za praktičan rad, stoga je u proračunima mnogo pogodnije koristiti gotove podatke sastavljene u posebnim tabelama. Ispod su neke od ovih tabela.

Tabela 1. Definicije tačke rose u zavisnosti od temperature i relativne vlažnosti

Tabela 2. Vrijednosti tlaka zasićene pare iznad ravne površine vode (p sw) i leda (p si).

Tabela 3. Vrijednosti tlaka zasićene pare iznad ravne vodene površine (p sw).

Tabela 4. Vrijednosti apsolutne vlažnosti plina uz relativnu vlažnost vode 100% pri različitim temperaturama.

Dajemo primjer korištenja gornjih tabela u praktične aktivnosti: sa kapacitetom od 10 m 3 /min, "usisava" 10 kubnih metara u minuti atmosferski vazduh.

Nađimo količinu vode koja se nalazi u 10 kubnih metara atmosferskog vazduha sa parametrima temperatura +25°C, relativna vlažnost 85%. Prema tabeli 4, vazduh temperature +25 °C i 100% vlažnosti sadrži 23,04 g/m 3 vode. To znači da će pri vlažnosti od 85% jedan kubni metar zraka sadržavati 0,85 * 23,04 = 19,584 g vode, a deset - 195,84 g.

Kako se zrak komprimira, volumen koji zauzima će se smanjiti. Smanjena zapremina komprimovanog vazduha pri pritisku od 6 bara može se izračunati na osnovu Boyle-Mariotteovog zakona (temperatura vazduha se ne menja značajno):

P1 x V1 = P2 x V2

V2 = (P1 x V1) / P2

Gdje P1- atmosferski pritisak jednak 1,013 bara;
V2= (1,013 bar x 10 m 3)/ (6 + 1,013) bar = 1,44 m 3.

Odnosno, 10 kubnih metara atmosferskog vazduha se tokom procesa kompresije „pretvorilo“ u 1,44 m 3 komprimovanog vazduha, sa viškom od 6 bara, na izlazu iz kompresora.