Mida nimetatakse õhu absoluutseks niiskuseks. Mis määrab õhu suhtelise niiskuse

1 m3 õhus sisalduva veeauru massiks või täpsemalt massiks nimetatakse absoluutne niiskus. Teisisõnu, see veeauru tihedusõhus. Samal temperatuuril suudab õhk neelata üsna teatud koguse veeauru ja saavutada täieliku küllastumise oleku. selle küllastumise olekus nimetatakse niiskusmahtuvus.

Õhu niiskusesisaldus suureneb järsult temperatuuri tõustes. suuruse suhe absoluutne õhuniiskus antud temperatuuril nimetatakse selle niiskusmahtuvuse väärtust samal temperatuuril suhteline niiskus.

Temperatuuri määramiseks ja suhteline niiskus kasutage spetsiaalset seadet - psühromeetrit. Psühromeeter koosneb kahest termomeetrist. Neist ühe pall niisutatakse marli kattega, mille ots lastakse veega anumasse. Teine termomeeter jääb kuivaks ja näitab ümbritseva õhu temperatuuri. Märgtermomeeter näitab madalamat temperatuuri kui kuivtermomeeter, kuna marli niiskus nõuab teatud soojust. Märgkolbi temperatuuri nimetatakse jahutuspiir. Kuiva ja märja lambi näitude erinevust nimetatakse psühromeetriline erinevus.

Psühromeetrilise erinevuse väärtuse ja suhte vahel on teatud seos. Mida suurem on psühromeetriline erinevus antud õhutemperatuuril, seda väiksem suhteline niiskusõhku ja seda rohkem niiskust õhk suudab imada. Kui erinevus on null, on õhk küllastunud ja niiskuse edasine aurustamine sellises õhus ei toimu.

Absoluutne niiskus

Suhteline niiskus

Mis on kastepunkt

Tagasi ette

Tähelepanu! Slaidi eelvaade on ainult informatiivsel eesmärgil ja ei pruugi esindada esitluse kogu ulatust. Kui olete huvitatud see töö palun laadige alla täisversioon.

• pakkuda assimilatsioonõhuniiskuse mõiste ;
• arenedaõpilase iseseisvus; mõtlemine; järelduste tegemise oskus;praktiliste oskuste arendamine töötamisel füüsiliste seadmetega;
• näidata selle füüsikalise suuruse praktiline rakendamine ja tähtsus.

Tunni tüüp: uue materjali õppimine .

Varustus:

• jaoks esitöö: klaas vett, termomeeter, tükk marli; niidid, psühromeetriline tabel.
• demonstratsioonideks: psühromeeter, juukse- ja kondensatsioonihügromeetrid, pirn, alkohol.

Tundide ajal

I. Kodutööd üle vaadata ja kontrollida

1. Sõnasta aurustumis- ja kondenseerumisprotsesside definitsioon.

2. Milliseid aurustamise liike teate? Kuidas need üksteisest erinevad?

3. Millistel tingimustel vedelik aurustub?

4. Millistest teguritest sõltub aurustumiskiirus?

5. Mis on aurustumissoojus?

6. Millele kulub aurustumisel antav soojushulk?

7. Miks on terepurk lihtsam?

8. Kas 1 kg vee ja auru siseenergia on sama temperatuuril 100 °C

9. Miks ei aurustu tihedalt korgiga suletud pudelis vesi?

II. Uue õppimine materjalist

Vaatamata jõgede, järvede, ookeanide tohutule pinnale ei ole õhus olev veeaur küllastunud, atmosfäär on avatud anum. Õhumasside liikumine toob kaasa asjaolu, et mõnes kohas sisse Sel hetkel vee aurustumine domineerib kondenseerumise üle ja teistes vastupidi.

Atmosfääriõhk on erinevate gaaside ja veeauru segu.

Nimetatakse rõhku, mille veeaur tekitaks, kui kõik teised gaasid puuduvad osaline rõhk (või elastsus) veeaur.

Õhuniiskuse tunnuseks võib võtta õhus sisalduva veeauru tihedust. Seda väärtust nimetatakse absoluutne niiskus [g/m3].

Veeauru osarõhu või absoluutse niiskuse teadmine ei ütle midagi selle kohta, kui kaugel on veeaur küllastumisest.

Selleks sisestatakse väärtus, mis näitab, kui lähedal on antud temperatuuril veeaur küllastumisele - suhteline niiskus.

Suhteline niiskus nimetatakse absoluutse niiskuse suhteks küllastunud veeauru tiheduseni 0 samal temperatuuril, väljendatuna protsentides.

P - osarõhk antud temperatuuril;

P 0 - küllastunud auru rõhk samal temperatuuril;

absoluutne niiskus;

0 on küllastunud veeauru tihedus antud temperatuuril.

Küllastunud aurude rõhku ja tihedust erinevatel temperatuuridel saab leida spetsiaalsete tabelite abil.

Jahutamisel niiske õhk konstantsel rõhul tõuseb selle suhteline õhuniiskus, mida madalam on temperatuur, seda lähemal on auru osarõhk õhus küllastusauru rõhule.

Temperatuur t, milleni õhk tuleb jahutada, et selles sisalduv aur jõuaks küllastusseisundisse (antud niiskuse, õhu ja konstantse rõhu juures), nimetatakse kastepunkt.

Küllastunud veeauru rõhk õhutemperatuuril võrdne kastepunkt, on veeauru osarõhk atmosfääris. Kui õhk jahtub kastepunktini, hakkavad aurud kondenseeruma. : udu ilmub, langeb kaste. Kastepunkt iseloomustab ka õhuniiskust.

Õhuniiskust saab määrata spetsiaalsete seadmetega.

1. Kondensatsiooni hügromeeter

Seda kasutatakse kastepunkti määramiseks. See on kõige täpsem viis suhtelise õhuniiskuse muutmiseks.

2. Juuste hügromeeter

Selle toime põhineb rasvatustatud juuste omadustel Koos ja pikeneda suhtelise õhuniiskuse suurenemisega.

Seda kasutatakse juhtudel, kui õhuniiskuse määramisel pole vaja suurt täpsust.

3. Psühromeeter

Tavaliselt kasutatakse juhtudel, kui on vaja piisavalt täpset ja kiiret õhuniiskuse määramist.

Õhuniiskuse väärtus elusorganismidele

Temperatuuril 20-25°C peetakse inimelu jaoks kõige soodsamaks õhku suhtelise õhuniiskusega 40-60%. Kui keskkonna temperatuur on kõrgem kui inimkeha temperatuur, suureneb higistamine. Rohke higistamine viib keha jahutamiseni. Selline higistamine on aga inimesele märkimisväärne koormus.

Kahjulik on ka suhteline õhuniiskus alla 40% normaalsel õhutemperatuuril, kuna see põhjustab organismide niiskuse kadu, mis viib dehüdratsioonini. Eriti madal siseõhu niiskus talveaeg; see on 10-20%. Madala õhuniiskuse korral, kiire aurustumine pinnaniiskus ning nina, kõri, kopsude limaskestade kuivamine, mis võib kaasa tuua enesetunde halvenemise. Samuti, kui õhuniiskus on madal, väliskeskkond patogeenid püsivad kauem ja esemete pinnale koguneb rohkem staatilist laengut. Seetõttu toimub talvel eluruumides poorsete õhuniisutajate abil niisutamine. Taimed on head niisutajad.

Kui suhteline õhuniiskus on kõrge, siis me ütleme, et õhk niiske ja lämmatav. Kõrge õhuniiskus on masendav, sest aurumine on väga aeglane. Veeauru kontsentratsioon õhus on sel juhul kõrge, mille tulemusena naasevad õhust molekulid vedelikku peaaegu sama kiiresti kui aurustuvad. Kui higi kehast aurustub aeglaselt, jahutatakse keha väga nõrgalt ja me ei tunne end päris mugavalt. 100% suhtelise õhuniiskuse juures ei saa aurustumist üldse tekkida – sellistes tingimustes ei kuiva märjad riided ega niiske nahk kunagi.

Bioloogia kursusest saate teada taimede erinevatest kohanemistest kuivadel aladel. Kuid taimed on sellega kohanenud kõrge õhuniiskusõhku. Niisiis, Monstera kodumaa on märg ekvatoriaalne mets Monstera 100% lähedase suhtelise õhuniiskuse juures "nutab", eemaldab liigse niiskuse läbi lehtede aukude – hüdatoodide. Kaasaegsetes hoonetes kasutatakse kliimaseadet inimeste heaolule kõige soodsama siseõhukeskkonna loomiseks ja säilitamiseks. Samal ajal reguleeritakse automaatselt temperatuuri, niiskust, õhu koostist.

Niiskus mängib külma tekkimisel olulist rolli. Kui õhuniiskus on kõrge ja õhk on auruküllastuse lähedal, siis temperatuuri langedes võib õhk küllastuda ja kastet hakata langema.Kuid veeauru kondenseerumisel eraldub energia (aurustumise erisoojus temperatuuril). 0 ° C lähedal on 2490 kJ / kg), seetõttu ei jahtu kaste tekkimise ajal mullapinna lähedal olev õhk alla kastepunkti ja külmumise tõenäosus väheneb. Külmumise tõenäosus sõltub esiteks temperatuuri languse kiirusest ja

Teiseks õhuniiskusest. Piisab, kui tead ühte neist andmetest, et enam-vähem täpselt ennustada külmumise tõenäosust.

Ülevaatusküsimused:

1. Mida mõeldakse õhuniiskuse all?
2. Mis on õhu absoluutne niiskus? Milline valem väljendab selle mõiste tähendust? Millistes ühikutes seda väljendatakse?
3. Mis on veeauru rõhk?
4. Mis on õhu suhteline niiskus? Millised valemid väljendavad selle mõiste tähendust füüsikas ja meteoroloogias? Millistes ühikutes seda väljendatakse?
5. Suhteline õhuniiskus 70%, mida see tähendab?
6. Mida nimetatakse kastepunktiks?

Milliseid seadmeid kasutatakse õhuniiskuse mõõtmiseks? Millised on inimese subjektiivsed õhuniiskuse aistingud? Pärast pildi joonistamist selgitage juukse- ja kondensatsioonihügromeetri ning psühromeetri ehitust ja tööpõhimõtet.

Laboritöö nr 4 "Õhu suhtelise niiskuse mõõtmine"

Eesmärk: õppida määrama õhu suhtelist niiskust, arendada praktilisi oskusi töötamisel füüsiliste seadmetega.

Varustus: termomeeter, marliside, vesi, psühhomeetriline tabel

Tundide ajal

Enne töö sooritamist on vaja õpilaste tähelepanu juhtida mitte ainult töö sisule ja edenemisele, vaid ka termomeetrite ja klaasanumate käsitsemise reeglitele. Tuleb meeles pidada, et kogu aeg, kui termomeetrit mõõtmiseks ei kasutata, peab see olema korpuses. Temperatuuri mõõtmisel tuleb termomeetrit hoida ülemisest servast. See võimaldab teil temperatuuri suurima täpsusega määrata.

Esimesed temperatuurimõõtmised tuleks teha kuivtermomeetriga.See temperatuur auditooriumis töötamise ajal ei muutu.

Temperatuuri mõõtmiseks märja termomeetriga on parem võtta riidena marli tükk. Marli imab väga hästi ja viib vett märjast otsast kuiva otsa.

Psühromeetrilise tabeli abil on suhtelise õhuniiskuse väärtust lihtne määrata.

Lase t c = h= 22 °С, t m \u003d t 2= 19 °C. Siis t = tc- 1 W = 3 °C.

Otsige tabelist suhtelist õhuniiskust. Sel juhul on see 76%.

Võrdluseks saate mõõta välisõhu suhtelist niiskust. Selleks võib kahe- või kolmeliikmelisel õpilasgrupil, kes on põhiosa tööst edukalt läbinud, lasta tänaval sarnaseid mõõte teha. Selleks ei tohiks kuluda rohkem kui 5 minutit. Saadud õhuniiskuse väärtust saab võrrelda klassiruumi õhuniiskusega.

Töö tulemused on kokku võetud järeldustes. Nad peaksid märkima mitte ainult lõpptulemuste formaalseid väärtusi, vaid näitama ka põhjuseid, mis põhjustavad vigu.

III. Probleemi lahendamine

Alates sellest laboritööd sisult üsna lihtne ja mahult väike, ülejäänud tunni saab pühendada uuritava teema probleemide lahendamisele. Ülesannete lahendamiseks ei ole vaja, et kõik õpilased hakkaksid neid korraga lahendama. Töö edenedes saavad nad individuaalselt ülesandeid vastu võtta.

Soovitada võib järgmisi lihtsaid ülesandeid:

Väljas sajab külma sügisvihma. Millisel juhul kuivab kööki riputatud pesu kiiremini: kui aken on avatud või kui see on suletud? Miks?

Õhuniiskus on 78% ja kuiva pirni näit 12°C. Millist temperatuuri näitab märgtermomeeter? (Vastus: 10 °C.)

Kuiva ja märja termomeetri näitude erinevus on 4°C. Suhteline õhuniiskus 60%. Millised on kuiva ja märja pirni näidud? (Vastus: t c -l9°С, tm= 10 °C.)

Kodutöö

• Korrake õpiku lõiku 17.
• Ülesanne number 3. Lk. 43.

Õpilaste sõnumid aurustumise rollist taimede ja loomade elus.

Aurustumine taimede elus

Taimeraku normaalseks eksisteerimiseks peab see olema veega küllastunud. Vetikate jaoks on see nende eksisteerimise tingimuste loomulik tagajärg, maismaataimede puhul saavutatakse see kahe vastandliku protsessi tulemusena: vee imendumine juurte poolt ja aurustumine. Edukaks fotosünteesiks peavad maismaataimede klorofülli kandvad rakud säilitama lähima kontakti ümbritseva atmosfääriga, mis varustab neid vajaliku süsihappegaasiga; selline tihe kontakt aga viib paratamatult selleni, et rakke küllastav vesi aurustub pidevalt ümbritsevasse ruumi ning sama päikeseenergia, mis annab taimele fotosünteesiks vajaliku energia, absorbeerides klorofülli, aitab kaasa ka rakke soojendamisele. lehtedele ja seeläbi intensiivistades aurustumisprotsessi.

Väga vähesed ja pealegi väheorganiseerunud taimed, nagu samblad ja samblikud, taluvad pikki veevarustuse katkestusi ja taluvad seda aega täielikus väljasuremises. Kõrgematest taimedest on selleks võimelised vaid mõned kivise ja kõrbetaimestiku esindajad, näiteks Karakumi liivades levinud tarn. Enamiku suurte taimede jaoks oleks selline kuivatamine saatuslik ja seetõttu on nende vee väljavool ligikaudu võrdne selle sissevooluga.

Et kujutada ette vee aurustumise ulatust taimede poolt, toome järgmise näite: ühel kasvuperioodil aurustatakse ühel päevalille- või maisiõiel kuni 200 kg või rohkem vett, s.t tahke suurusega tünni! Sellise energeetilise tarbimise korral pole vaja vähem energilist veevõttu. Selleks (kasvab juurestik, mille mõõtmed on tohutud, talirukki juurte ja juurekarvade arv andis järgmised hämmastavad numbrid: juuri oli peaaegu neliteist miljonit, kõigi juurte kogupikkus on 600 km ja nende kogupind on umbes 225 m 2. Nendel juurtel oli umbes 15 miljardit juurekarva kogupindalaga 400 m 2 peale.

Taime elu jooksul kasutatava vee hulk sõltub suurel määral kliimast. Kuumas kuivas kliimas ei tarbi taimed vähem, mõnikord isegi rohkem vett kui niiskemas kliimas, nendel taimedel on arenenum juurestik ja vähem arenenud lehepind. Kõige vähem vett tarbivad niiskete varjuliste troopiliste metsade, veekogude kallaste taimed: neil on õhukesed laiad lehed, nõrk juur- ja juhtivussüsteem. Kuivade piirkondade taimedel, kus pinnases on väga vähe vett ning õhk on kuum ja kuiv, on nende karmide tingimustega kohanemiseks mitmesuguseid meetodeid. Kõrbetaimed on huvitavad. Need on näiteks jämedate lihakate tüvedega kaktused, mille lehed on muutunud okasteks. Neil on väike, suure mahuga pind, paksud katted, vett ja veeauru vähe läbilaskvad, väheste, peaaegu alati suletud stoomidega. Seetõttu aurustavad kaktused isegi äärmise kuumuse korral vähe vett.

Teistel kõrbevööndi taimedel (kaameli okas, stepi lutsern, koirohi) on õhukesed lehed, millel on lai avatud stoomid, mis intensiivselt assimileeruvad ja aurustuvad, mille tõttu lehtede temperatuur langeb oluliselt. Sageli on lehed kaetud paksu hallide või valgete karvade kihiga, mis kujutab endast omamoodi poolläbipaistvat ekraani, mis kaitseb taimi ülekuumenemise eest ja vähendab aurumise intensiivsust.

Paljudel kõrbetaimedel (sulghein, puhmik, kanarbik) on sitked nahkjad lehed. Sellised taimed taluvad pikaajalist närbumist. Sel ajal on nende lehed keerdunud torusse ja stomatid on selle sees.

Talvel muutuvad aurustumistingimused dramaatiliselt. Külmunud pinnasest ei suuda juured vett imada. Seetõttu väheneb lehtede langemise tõttu niiskuse aurustumine taime poolt. Lisaks jääb lehtede puudumisel võrale vähem lund, mis kaitseb taimi mehaaniliste vigastuste eest.

Aurumisprotsesside roll loomorganismide jaoks

Aurustumine on kõige kergemini kontrollitav viis siseenergia vähendamiseks. Kõik paaritumist takistavad tingimused rikuvad keha soojusülekande regulatsiooni. Niisiis, nahk, kumm, õliriie, sünteetilised riided raskendavad kehatemperatuuri reguleerimist.

Higistamine mängib olulist rolli keha termoregulatsioonis, see tagab inimese või looma kehatemperatuuri püsivuse. Higi aurustumise tõttu väheneb siseenergia, tänu millele keha jahtub.

Õhku suhtelise õhuniiskusega 40–60% peetakse inimelu jaoks normaalseks. Kui keskkonna temperatuur on kõrgem kui inimkehas, siis toimub tõus. Rohke higistamine viib keha jahutamiseni, aitab tingimustes töötada kõrge temperatuur. Selline aktiivne higistamine on aga inimesele märkimisväärne koormus! Kui samal ajal on absoluutne õhuniiskus kõrge, muutub elu ja töö veelgi raskemaks (märg troopika, mõned töökojad, näiteks värvimine).

Suhteline õhuniiskus alla 40% normaalsel õhutemperatuuril on samuti kahjulik, kuna see põhjustab keha suurenenud niiskuse kadu, mis viib dehüdratsioonini.

Termoregulatsiooni ja aurustumisprotsesside rolli seisukohalt on mõned elusolendid väga huvitavad. Näiteks on teada, et kaamel ei saa kaks nädalat juua. Seda seletatakse asjaoluga, et see tarbib vett väga säästlikult. Kaamel ei higista peaaegu isegi neljakümnekraadises kuumuses. Tema keha on kaetud paksu ja tiheda karvaga - vill päästab ülekuumenemise eest (kuumal pärastlõunal köetakse kaameli seljas kaheksakümne kraadini ja nahk selle all vaid kuni neljakümneni!). Samuti takistab vill niiskuse aurustumist kehast (pügatud kaamelil suureneb higistamine 50%). Kaamel ei tee kunagi, isegi kõige tugevama kuumuse korral, suud lahti: suu lahti tehes aurustub ju suu limaskestalt palju vett! Kaameli hingamissagedus on väga madal – 8 korda minutis. Seeläbi vähem vett jätab keha õhku. Kuumaga aga tõuseb tema hingamine 16 korrani minutis. (Võrdle: pull hingab samades tingimustes 250 ja koer - 300–400 korda minutis.) Lisaks langeb kaameli kehatemperatuur öösel 34 °-ni ja päeval tõuseb kuumuse käes 40-ni. -41 °. See on vee säästmiseks väga oluline. Kaamelil on ka väga uudishimulik seade vee hoidmiseks tulevikuks.Teada on, et rasvast, kui see kehas "põleb", saadakse palju vett - 100g rasvast 107g. Nii saab kaamel vajadusel oma küürudest välja tõmmata kuni pool senti vett.

Veetarbimise ökonoomsuse seisukohalt on Ameerika jerboa jumperid (kängururotid) veelgi hämmastavamad. Nad ei joo üldse kunagi. Kängururotid elavad ka Arizona kõrbes ning närivad seemneid ja kuivanud rohtu. Peaaegu kogu vesi, mis nende kehas on, on endogeenne, s.t. toodetakse rakkudes toidu seedimise käigus. Katsed on näidanud, et 100 g pärl odrast, mida kängururottidele söödeti, said nad pärast selle seedimist ja oksüdeerimist 54 g vett!

Lindude termoregulatsioonis suur roll turvapadjad mängivad. Kuuma ilmaga aurustub õhukottide sisepinnalt niiskus, mis aitab keha jahutada. II seos selle linnuga aastal kuum ilm avab noka. (Katz //./> Biofüüsika füüsikatundides. - M .: Haridus, 1974).

n Iseseisev töö

Milline vabanev soojushulk mri täielik põlemine 20 kg kivisüsi? (Vastus: 418 MJ)

Kui palju soojust eraldub 50 liitri metaani täielikul põlemisel? Võtke metaani tihedus 0,7 kg / m 3. (Vastus: -1.7 MJ)

Jogurtiklaasil on kirjas: energeetiline väärtus 72 kcal. Väljendage toote energiaväärtust J.

Teievanuste kooliõpilaste päevase toiduratsiooni kütteväärtus on umbes 1,2 MJ.

1) Kas teile piisab 100 g rasvase kodujuustu, 50 g nisuleiva, 50 g veiseliha ja 200 g kartuli tarbimisest. Nõutavad lisaandmed:

• rasvane kodujuust 9755;
• nisuleib 9261;
• veiseliha 7524;
• kartul 3776.

2) Kas sulle piisab päeva jooksul tarbimisest 100 g ahvenat, 50 g värsked kurgid, 200 g viinamarju, 100 g rukkileib, 20 g päevalilleõli ja 150 g jäätist.

Eripõlemissoojus q x 10 3, J / kg:

• ahven 3520;
• värsked kurgid 572;
• viinamarjad 2400;
• rukkileib 8884;
• päevalilleõli 38900;
• kreemjas jäätis 7498. ,

(Vastus: 1) Tarbitud ca 2,2 MJ - piisavalt; 2) Tarbitud juurde 3,7 MJ on piisav.)

Kahe tunni jooksul tundideks valmistudes kulutate umbes 800 kJ energiat. Kas taastate energia, kui jood 200 ml lõssi ja sööd 50 g nisuleiba? Lõssi tihedus on 1036 kg/m 3 . (Vastus: Tarbitakse umbes 1 MJ - piisab.)

Keeduklaasist vesi valati alkoholilambi leegiga kuumutatud anumasse ja aurustati. Arvutage põlenud alkoholi mass. Tähelepanuta võib jätta laeva soojendamise ja õhu soojendamise kaod. (Vastus: 1,26 g.)

• Kui palju soojust eraldub 1 tonni antratsiidi täielikul põlemisel? (Vastus: 26.8. 109 J.)
• Millise massi biogaasi tuleb põletada, et eralduks 50 MJ soojust? (Vastus: 2 kg.)
• Kui suur on soojushulk, mis eraldub 5 liitri kütteõli põlemisel. Parv ness võtke kütteõli 890 kg / m 3. (Vastus: umbes 173 MJ.)

Kommikarbil on kirjas: 100 g kalorisisaldus on 580 kcal. Väljendage toote nailisisaldust J.

Loe erinevate toiduainete etikette. Kirjutage energia üles Mina, koos milline on toodete väärtus (kalorisisaldus), väljendades seda džaulides või ka-Juris (kilokalorites).

1 tund rattaga sõites kulutate ligikaudu 2 260 000 J energiat. Kas taastate oma energiavaru, kui sööte 200 g kirsse?

AT see õppetund tutvustatakse absoluutse ja suhtelise õhuniiskuse mõistet, käsitletakse nende mõistetega seotud termineid ja suurusi: küllastunud aur, kastepunkt, niiskuse mõõtmise seadmed. Tunnis tutvume küllastunud auru tiheduse ja rõhu tabelitega ning psühromeetrilise tabeliga.

Niiskus on inimese jaoks väga oluline parameeter. keskkond, sest meie keha reageerib selle muutustele väga aktiivselt. Näiteks selline organismi talitlust reguleeriv mehhanism nagu higistamine on otseselt seotud keskkonna temperatuuri ja niiskusega. Kõrge õhuniiskuse korral kompenseeritakse niiskuse aurustumise protsessid naha pinnalt praktiliselt selle kondenseerumisprotsessidega ja soojuse eemaldamine kehast on häiritud, mis põhjustab termoregulatsiooni rikkumisi. Madala õhuniiskuse korral domineerivad niiskuse aurustumise protsessid kondenseerumisprotsesside üle ja keha kaotab liiga palju vedelikku, mis võib viia dehüdratsioonini.

Niiskuse väärtus on oluline mitte ainult inimese ja teiste elusorganismide, vaid ka voolu jaoks tehnoloogilised protsessid. Näiteks tänu tuntud vara vesi juhib elektrit, selle sisaldus õhus võib tõsiselt mõjutada enamiku elektriseadmete õiget tööd.

Lisaks on niiskuse mõiste kõige olulisem hindamise kriteerium ilmastikutingimused mida kõik teavad ilmaennustuste põhjal. Tasub teada, et kui võrrelda õhuniiskust erinevatel aastaaegadel meie jaoks tavapärasega kliimatingimused, siis on see suvel kõrgem ja talvel madalam, mis on seotud eelkõige erinevatel temperatuuridel toimuvate aurustumisprotsesside intensiivsusega.

Niiske õhu peamised omadused on järgmised:

1. veeauru tihedus õhus;
2. suhteline niiskus.

Õhk on liitgaas, see sisaldab palju erinevaid gaase, sealhulgas veeauru. Selle koguse hindamiseks õhus on vaja kindlaks teha, milline on veeauru mass teatud eraldatud mahus - see väärtus iseloomustab tihedust. Veeauru tihedust õhus nimetatakse absoluutne niiskus.

Definitsioon.Absoluutne õhuniiskus- niiskuse hulk, mis sisaldub ühes kuupmeetris õhus.

Määramineabsoluutne niiskus: (nagu ka tavaline tiheduse tähistus).

Ühikudabsoluutne niiskus: (SI-s) või (õhus oleva veeauru väikese koguse mõõtmise hõlbustamiseks).

Valem arvutused absoluutne niiskus:

Nimetused:

Auru (vee) mass õhus, kg (SI) või g;

Õhu maht, milles sisaldub näidatud aurumass, .

Ühest küljest on õhu absoluutne niiskus arusaadav ja mugav väärtus, kuna see annab aimu õhu spetsiifilisest veesisaldusest massi järgi, teisalt on see väärtus ebamugav. elusorganismide vastuvõtlikkust niiskusele. Selgub, et näiteks inimene ei tunneta mitte vee massisisaldust õhus, vaid selle sisaldust maksimaalse võimaliku väärtuse suhtes.

Selle taju kirjeldamiseks on kogus nagu suhteline niiskus.

Definitsioon.Suhteline niiskus- väärtus, mis näitab, kui kaugel on aur küllastumisest.

See tähendab suhtelise õhuniiskuse väärtust, lihtsate sõnadega, näitab järgmist: kui aur on küllastumisest kaugel, siis on õhuniiskus madal, kui lähedal, siis kõrge.

Määraminesuhteline niiskus: .

Ühikudsuhteline niiskus: %.

Valem arvutused suhteline niiskus:

Märge:

veeauru tihedus (absoluutne niiskus), (SI) või ;

Küllastunud veeauru tihedus antud temperatuuril (SI) või .

Nagu valemist näha, sisaldab see meile juba tuttavat absoluutset niiskust ja küllastunud auru tihedust samal temperatuuril. Tekib küsimus, kuidas määrata viimast väärtust? Selleks on olemas spetsiaalsed seadmed. Me kaalume kondenseeruminehügromeeter(Joonis 4) - seade, mis on ette nähtud kastepunkti määramiseks.

Definitsioon.Kastepunkt on temperatuur, mille juures aur küllastub.

Riis. 4. Kondensatsioonihügromeeter ()

Seadme anumasse valatakse kergesti aurustuv vedelik, näiteks eeter, sisestatakse termomeeter (6) ja pirni (5) abil pumbatakse õhk läbi anuma. Suurenenud õhuringluse tulemusena algab eetri intensiivne aurustumine, mille tõttu anuma temperatuur langeb ja peeglile (4) ilmub kaste (kondenseerunud auru tilgad). Sel hetkel, kui peeglile ilmub kaste, mõõdetakse temperatuuri termomeetriga ja see temperatuur on kastepunkt.

Mida teha saadud temperatuuri väärtusega (kastepunkt)? Seal on spetsiaalne tabel, kuhu sisestatakse andmed - milline küllastunud veeauru tihedus vastab igale konkreetsele kastepunktile. Tuleb märkida kasulik fakt et kastepunkti väärtuse suurenemisega suureneb ka vastava küllastunud auru tiheduse väärtus. Teisisõnu, mida soojem on õhk, seda rohkem niiskust see võib sisaldada ja vastupidi, mida külmem on õhk, seda väiksem on maksimaalne aurusisaldus selles.

Vaatleme nüüd teist tüüpi hügromeetrite, niiskusomaduste mõõtmise seadmete (kreeka keelest hygros - "märg" ja metreo - "mõõdan") tööpõhimõtet.

Juuste hügromeeter(joon. 5) - suhtelise õhuniiskuse mõõtmise seade, milles juuksed, näiteks juuksekarvad, toimivad aktiivse elemendina.

Juuste hügromeetri toime põhineb rasvavabade juuste omadusel muuta oma pikkust õhuniiskuse muutumisel (niiskuse suurenemisega juuste pikkus suureneb, vähenedes väheneb), mis võimaldab mõõta suhtelist õhuniiskust. . Juuksed venitatakse üle metallraami. Juuste pikkuse muutus edastatakse piki skaalat liikuvale noolele. Tuleb meeles pidada, et juuksehügromeeter annab ebatäpseid suhtelise õhuniiskuse väärtusi ja seda kasutatakse peamiselt koduseks otstarbeks.

Mugavam ja täpsem on selline suhtelise õhuniiskuse mõõtmise seade nagu psühromeeter (teisest kreeka keelest ψυχρός - “külm”) (joonis 6).

Psühromeeter koosneb kahest termomeetrist, mis on fikseeritud ühisele skaalal. Ühte termomeetrit nimetatakse märjaks, kuna see on mähitud kambrikusse, mis on sukeldatud seadme tagaküljel asuvasse veepaaki. Vesi aurustub märjast koest, mis viib termomeetri jahtumiseni, selle temperatuuri alandamise protsess jätkub kuni staadiumini, kuni märja koe läheduses olev aur jõuab küllastumiseni ja termomeeter hakkab näitama kastepunkti temperatuuri. Seega näitab märgtermomeeter temperatuuri, mis on väiksem või võrdne tegeliku ümbritseva õhu temperatuuriga. Teist termomeetrit nimetatakse kuivaks ja see näitab tegelikku temperatuuri.

Seadme korpusel on reeglina kujutatud ka nn psühromeetrilist tabelit (tabel 2). Selle tabeli abil saab välisõhu suhtelist niiskust määrata kuiva pirni näidatud temperatuuriväärtuse ning kuiva pirni ja märja pirni temperatuuride erinevuse järgi.

Kuid isegi ilma sellise lauata saate selle abil ligikaudselt määrata niiskuse hulga põhimõtet järgides. Kui mõlema termomeetri näidud on üksteise lähedal, kompenseerib vee aurumine niiskest peaaegu täielikult kondenseerumisega, st õhuniiskus on kõrge. Kui termomeetri näitude erinevus on vastupidi suur, siis aurustumine niiskest koest on ülekaalus kondenseerumisest ning õhk on kuiv ja õhuniiskus madal.

Pöördume tabelite poole, mis võimaldavad teil määrata õhuniiskuse omadusi.

Tab. 1. Küllastunud veeauru tihedus ja rõhk

Veel kord märgime, et nagu varem mainitud, suureneb küllastunud auru tiheduse väärtus selle temperatuuriga, sama kehtib ka küllastunud auru rõhu kohta.

Tab. 2. Psühhomeetriline tabel

Tuletame meelde, et suhteline õhuniiskus määratakse kuivade lambipirni näitude väärtusega (esimene veerg) ning kuiva ja märja näitude erinevus (esimene rida).

Tänases tunnis tutvusime õhu olulise omadusega – selle niiskusega. Nagu me juba ütlesime, väheneb õhuniiskus külmal aastaajal (talvel) ja soojal (suvel) tõuseb. Neid nähtusi on oluline reguleerida, näiteks kui on vaja õhuniiskust tõsta, paigutada talvel mitu veepaaki siseruumidesse, et aurustumisprotsesse tõhustada, kuid see meetod on efektiivne ainult sobival temperatuuril, mis on kõrgem. kui väljas.

Järgmises tunnis vaatleme, mis on gaasi töö ja sisepõlemismootori tööpõhimõte.

Bibliograafia

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Koževnikov V.B. / Toim. Orlova V.A., Roizena I.I. Füüsika 8. - M.: Mnemosüün.
2. Peryshkin A.V. Füüsika 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Füüsika 8. - M.: Valgustus.

1. Interneti-portaal "dic.academic.ru" ()
2. Interneti-portaal "baroma.ru" ()
3. Interneti-portaal "femto.com.ua" ()
4. Interneti-portaal "youtube.com" ()

Kodutöö

Sest kvantifitseerimine Niiskuse mõõtmisel kasutatakse absoluutset ja suhtelist õhuniiskust.

Absoluutset niiskust mõõdetakse õhus oleva veeauru tiheduse või selle rõhu järgi.

Suhteline õhuniiskus B annab selgema ettekujutuse õhuniiskuse astmest. Suhtelist õhuniiskust mõõdetakse arvuga, mis näitab, mitu protsenti on absoluutne niiskus veeauru tihedusest, mis on vajalik õhu küllastamiseks selle praegusel temperatuuril:

Suhtelist õhuniiskust saab määrata ka aururõhu järgi, kuna aururõhk on praktiliselt võrdeline selle tihedusega .. Seetõttu võib B defineerida ka järgmiselt: suhtelist õhuniiskust mõõdetakse arvuga, mis näitab, mitu protsenti on absoluutne niiskus rõhust veeauru, mis küllastab õhku selle praegusel temperatuuril:

Seega ei määra suhtelist õhuniiskust mitte ainult absoluutne niiskus, vaid ka õhutemperatuur. Suhtelise õhuniiskuse arvutamisel tuleb väärtused või võtta tabelitest (vt tabel 9.1).

Uurime, kuidas õhutemperatuuri muutus võib selle niiskust mõjutada. Õhu absoluutne niiskus olgu temperatuuril Kuna küllastava veeauru tihedus 22 °C juures on (tabel 9.1), siis suhteline õhuniiskus B on umbes 50%.

Oletame nüüd, et selle õhu temperatuur langeb 10°C-ni, samas kui tihedus jääb samaks. Siis on õhu suhteline niiskus 100%, see tähendab, et õhk on veeauruga küllastunud. Kui temperatuur langeb 6 ° C-ni (näiteks öösel), kondenseerub igast õhukuupmeetrist kg veeauru (kaste langeb).

Tabel 9.1. Küllastunud veeauru rõhk ja tihedus erinevatel temperatuuridel

Temperatuuri, mille juures õhk jahtumise ajal veeauruga küllastub, nimetatakse kastepunktiks. Ülaltoodud näites on kastepunkt Pange tähele, et teadaoleva kastepunkti korral saab õhu absoluutse niiskuse leida tabelist. 9.1, kuna see on võrdne küllastusauru tihedusega kastepunktis.

Üks neist kõige olulisemad omadused suruõhk tööstuses, toiduainetööstuses, meditsiinis ja teistes tööstusharudes kasutatakse niiskust. See artikkel annab mõiste "õhuniiskus" määratluse, tabelid on toodud kastepunkti määramiseks sõltuvalt temperatuurist ja suhtelisest õhuniiskusest, küllastunud aururõhu väärtustest vee ja jää pinnal ning absoluutse niiskuse väärtustest. . Ja ka parandustegurite tabel vee suhtes küllastunud õhu suhtelise niiskuse teisendamiseks jää suhtes küllastunud õhu suhteliseks niiskuseks.

Enamik üldine määratlus Kas see on: niiskus- See on mõõt, mis iseloomustab veeauru sisaldust õhus (või muus gaasis). See määratlus, muidugi ei pretendeeri "teadusmahukale", vaid annab niiskuse füüsilise mõiste.

Gaaside "niiskuse" kvantifitseerimiseks kasutatakse kõige sagedamini järgmisi omadusi:

• veeauru osarõhk (p)- rõhk, milles oleks atmosfääri- või suruõhu osaks olev veeaur, kui see üksinda hõivaks sama temperatuuriga õhu mahuga võrdse mahu. Gaasi segu kogurõhk on võrdne selle segu üksikute komponentide osarõhkude summaga .
• suhteline niiskus- on määratletud kui õhu tegeliku niiskuse ja selle maksimaalse võimaliku niiskuse suhe, st suhteline õhuniiskus näitab, kui palju niiskusest ei piisa antud keskkonnatingimustes kondenseerumise tekkeks. "Teaduslikum" on järgmine sõnastus: suhteline õhuniiskus on väärtus, mis on määratletud kui veeauru osarõhu (p) ja küllastusauru rõhu suhe antud temperatuuril, väljendatuna protsentides.
• kastepunkti temperatuur(külm) on defineeritud kui temperatuur, mille juures vee (jää) suhtes küllastunud auru osarõhk on võrdne iseloomustatavas gaasis oleva veeauru osarõhuga. See tähendab, et see on temperatuur, mille juures algab niiskuse kondenseerumisprotsess. Praktiline väärtus Kastepunkt seisneb selles, et see näitab, milline on maksimaalne niiskus, mida antud temperatuuril võib õhk sisaldada. Tõepoolest, tegelik veekogus, mida saab hoida konstantses õhuhulgas, sõltub ainult temperatuurist. Kastepunkti mõiste on kõige mugavam tehniline parameeter. Teades kastepunkti väärtust, võime kindlalt väita, et niiskuse hulk antud õhuhulgas ei ületa teatud väärtust.
• absoluutne niiskus, mis on määratletud kui vee massisisaldus gaasi mahuühiku kohta. see on väärtus, mis näitab, kui palju veeauru sisaldub antud õhuhulgas, see on kõige suurem üldine kontseptsioon, seda väljendatakse g/m3. Väga madala gaasiniiskuse korral on selline parameeter nagu niiskusesisaldus, mille ühik on ppm (miljoniosa - miljoniosa). See on absoluutväärtus, mis iseloomustab veemolekulide arvu kogu segu miljoni molekuli kohta. See ei sõltu temperatuurist ega rõhust. See on arusaadav, veemolekulide arv ei saa rõhu ja temperatuuri muutustega suureneda ega väheneda.

Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon (WMO) soovitab meteoroloogiapraktikas kasutada vee ja jää tasasel pinnal esineva küllastunud auru rõhu sõltuvust temperatuurist, mis on teoreetiliselt saadud Clausius-Clapeyroni võrrandi alusel ja mida on kontrollitud paljude teadlaste eksperimentaalsete andmetega. :

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,

kus p sw on küllastusauru rõhk tasase veepinna kohal (Pa);
p si - küllastunud auru rõhk tasasel jääpinnal (Pa);
T - temperatuur (K).

Ülaltoodud valemid kehtivad temperatuuridel 0 kuni 100 ºC (p sw puhul) ja -0 kuni -100 ºC (p si puhul). Samal ajal soovitab WMO esimest valemit ülejahutatud vee negatiivsete temperatuuride jaoks (kuni -50ºC).

On ilmne, et need valemid on üsna tülikad ja ebamugavad praktiline töö, seetõttu on arvutustes palju mugavam kasutada spetsiaalsetes tabelites kokku võetud valmisandmeid. Allpool on mõned neist tabelitest.

Tabel 1. Kastepunkti määratlused sõltuvalt õhu temperatuurist ja suhtelisest niiskusest

Tabel 2. Küllastunud aururõhk vee (p sw) ja jää (p si) tasasel pinnal.

Tabel 3. Küllastunud auru rõhu väärtused tasase veepinna kohal (p sw).

Tabel 4. 100% suhtelise õhuniiskusega gaasi absoluutse niiskuse väärtused erinevatel temperatuuridel.

Siin on näide ülaltoodud tabelite kasutamisest praktiline tegevus: võimsusega 10 m 3 / min "imeb" 10 kuupmeetrit minutis atmosfääriõhk.

Leiame 10 kuupmeetris atmosfääriõhus sisalduva vee koguse parameetritega temperatuur +25 °C, suhteline õhuniiskus 85%. Tabeli 4 kohaselt sisaldab õhk, mille temperatuur on +25 ° C ja niiskus sada protsenti, 23,04 g / m 3 vett. See tähendab, et 85% õhuniiskuse korral sisaldab üks kuupmeeter õhku 0,85 * 23,04 \u003d 19,584 g vett ja kümme - 195,84 g.

Õhu kokkusurumise protsessis väheneb selle poolt hõivatud maht. Suruõhu vähendatud ruumala rõhul 6 baari saab arvutada Boyle-Mariotte'i seaduse alusel (õhutemperatuur ei muutu oluliselt):

P1 x V1 = P2 x V2

V2 = (P1 x V1) / P2

kus P1- atmosfäärirõhk 1,013 baari;
V2\u003d (1,013 baari x 10 m 3) / (6 + 1,013) bar \u003d 1,44 m 3.

See tähendab, et 10 kuupmeetrit atmosfääriõhku "muutus" kokkusurumisel kompressori väljalaskeava juures 1,44 m 3 suruõhuks, ülerõhuga 6 baari.