رطوبة الجو. طرق تحديد رطوبة الهواء. البخار المشبع والغليان ورطوبة الهواء عند درجات حرارة متساوية الرطوبة النسبية في الأوعية

الرطوبة مقياس لكمية بخار الماء في الهواء. الرطوبة النسبية هي كمية الماء الموجودة في الهواء عند درجة حرارة معينة مقارنة بالكمية القصوى من الماء التي يمكن احتواؤها في الهواء عند نفس درجة حرارة البخار.

بمعنى آخر ، تشير الرطوبة النسبية إلى مقدار الرطوبة الذي لا يزال مفقودًا حتى يبدأ التكثيف في ظل ظروف بيئية معينة. هذه القيمة تميز درجة تشبع الهواء ببخار الماء. عند حساب الرطوبة المثلى في الغرفة ، يتحدث المرء عن الرطوبة النسبية.

على سبيل المثال ، عند درجة حرارة 21 درجة مئوية ، يمكن أن يحتوي كيلوغرام واحد من الهواء الجاف على ما يصل إلى 15.8 جم من الرطوبة. إذا احتوى 1 كجم من الهواء الجاف على 15.8 جم من الماء ، يقال إن الرطوبة النسبية تبلغ 100٪. إذا احتوت نفس كمية الهواء على 7.9 جم من الماء عند نفس درجة الحرارة ، فعندئذٍ ، مقارنة بأقصى قدر ممكن من الرطوبة ، ستكون النسبة: 7.9 / 15.8 = 0.50 (50٪). لذلك ، فإن الرطوبة النسبية لهذا الهواء ستكون 50٪.

ما هي الرطوبة المثلى

الرطوبة المثالية في منطقة سكنية هي 40-60٪. في أشهر الصيف ، يكون الهواء رطبًا بدرجة كافية (خاصة في الطقس الممطر ، يمكن أن تصل الرطوبة النسبية إلى 80-90٪) ، لذلك ليست هناك حاجة لطرق إضافية للترطيب.

ومع ذلك ، في فصل الشتاء ، تؤدي أنظمة التدفئة المركزية وأجهزة التدفئة الأخرى إلى الإفراط في تجفيف الهواء. وذلك لأن التسخين القوي يرفع درجة الحرارة ، لكنه لا يزيد من كمية بخار الماء. يؤدي هذا إلى زيادة تبخر الرطوبة من كل مكان: من بشرتك ومن جسمك ونباتات المنزل وحتى الأثاث. الرطوبة النسبية في الشقق في الشتاء لا تزيد عادة عن 15٪. هذا أقل مما هو عليه في الصحراء الكبرى! الرطوبة النسبية هناك 25٪.

الطاولة الرطوبة المثلىيوضح مدى كفاية مستوى 15٪:

الإنسان 45-65٪أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المنزلية 45-65٪الأثاث والآلات الموسيقية 40-60٪المكتبات ومعارض المعارض الفنية والمتاحف 40-60٪

كيف نحقق الرطوبة المثلى؟

النصيحة الوحيدة هي ترطيب الغرفة.

هناك العديد من الطرق "الشعبية" للترطيب. يمكنك ، على سبيل المثال ، تعليق مناشف وخرق مبللة في الغرفة. ضع خزان ماء على السخان. سيؤدي تبخر الماء عاجلاً أم آجلاً إلى زيادة رطوبة الهواء. لحماية البيانو من الجفاف ، كان يوصى مسبقًا بوضع وعاء من الماء بداخله. خيار لأولئك الذين لا يدخرون المال هو نافورة زخرفية في الغرفة.

ومع ذلك ، فإن هذه الأساليب غير ملائمة وغير فعالة. لن تعمل زيادة الرطوبة في الغرفة بشكل كبير مع وجود جرة من الماء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الجرة الموجودة على البطارية والمناشف على الحبال لا تبدو جذابة للغاية من الناحية الجمالية.

الطريقة الأكثر فعالية وعملية لزيادة الرطوبة في الأماكن المغلقة هي التثبيت المرطب. هذا الجهاز المناخي قادر على الحفاظ على مستوى محدد من الرطوبة ، علاوة على ذلك ، فهو غير مكلف وسهل الاستخدام. يتحكم جيل جديد من أجهزة الترطيب نفسها في الرطوبة المثلى.

يمتلئ الهواء ببخار الماء إلى حد ما. تتميز كميتها بمؤشر مثل الرطوبة. يمكن أن تكون مطلقة ونسبية. يشير المؤشر الأول إلى حجم الماء الموجود في متر مكعب واحد من الهواء. يستخدم المصطلح الثاني لتحديد النسبة بين أكبر قدر ممكن من البخار إلى الحقيقي. إذا تم تحديد الرطوبة في الغرفة ، فهذا يعني مؤشر نسبي.

لماذا قياس الرطوبة الداخلية والتحكم فيها؟

تؤثر الرطوبة في المنزل بشكل مباشر على صحة ورفاهية جميع سكانه. إذا كانت المؤشرات لا تتوافق مع القاعدة ، فلن يعاني الأشخاص فقط ، ولكن أيضًا النباتات الداخلية والأثاث وأشياء أخرى. كمية بخار الماء في البيئة غير مستقرة وتتغير طوال الوقت حسب الموسم.

لماذا الهواء الجاف خطير؟

الرطوبة الداخلية المنخفضة شائعة جدًا خلال موسم التدفئة. هذا يؤدي إلى حقيقة أن الشخص يفقد الماء بسرعة عبر الجلد والجهاز التنفسي. نتيجة لهذه الظواهر السلبية ، لوحظت التأثيرات التالية:

يؤدي انخفاض مرونة الجلد وجفافه ، المصحوب بظهور تشققات صغيرة ، إلى تطور التهاب الجلد ؛
يؤدي تجفيف الغشاء المخاطي للعين إلى احمرارها وحرقها وتمزقها.
يفقد الدم جزءًا من المكون السائل ، مما يقلل من سرعة حركته ، مما يخلق عبئًا إضافيًا على القلب ؛
يعاني الشخص من الصداع والشعور بالتعب ويفقد القدرة على العمل الطبيعية ؛
تزداد لزوجة عصير المعدة مما يضعف الهضم.
يحدث تجفيف للأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي ، مما يضعف المناعة المحلية ؛
زيادة في تركيز مسببات الأمراض في الهواء ، والتي عادة ما يتم تحييدها بواسطة قطرات الهواء.

لقياس الهواء في الشقة ، يكفي شراء أبسط جهاز ، والذي يتم دمجه عادةً مع مقياس حرارة أو ساعة. يحتوي على خطأ صغير بنسبة 3-5 ٪ ، وهو ليس حرجًا.

باستخدام كوب من الماء

لتحديد رطوبة الهواء ، من الضروري سحب الماء إلى كوب عادي وإرساله إلى الثلاجة لمدة 3 ساعات حتى يبرد السائل إلى 3-5 درجات مئوية. يتم إخراج الوعاء ووضعه على الطاولة بعيدًا عن أجهزة التدفئة. لعدة دقائق ، لاحظوا جدران الزجاج ، حيث اكتشفوا ظهور المكثفات على شكل قطرات ماء. يتم التعبير عن نتائج التجربة على النحو التالي:

يجف الزجاج بسرعة - تنخفض الرطوبة ؛
ظلت الجدران ضبابية - تم استيفاء معايير الرطوبة الداخلية ؛
بدأ الماء يتدفق إلى أسفل الزجاج - تزداد الرطوبة.

طاولة أسمان

صُمم جدول Assmann لتحديد الرطوبة باستخدام مقياس رطوبة ، ويتكون من مقياسين للحرارة - أحدهما تقليدي وجهاز ترطيب. ستكون المؤشرات التي يقاسها الجهاز الثاني أقل قليلاً ، ووفقًا لجدول خاص ، باستخدام القيم التي تم الحصول عليها ، يتم تحديد رطوبة الهواء.

باستخدام مخروط التنوب

يأخذون مخروطًا عاديًا من خشب التنوب ويضعونه بعيدًا عن أجهزة التدفئة. في الهواء الجاف ، ستفتح قشورها ، وفي الهواء الرطب ، سوف تنكمش بإحكام.

القواعد المقبولة بشكل عام

تعتمد معايير الرطوبة في الغرفة على الغرض منها والوقت من العام. سيضمن الامتثال للمعايير الموصى بها صحة جيدة ، ولن يؤثر سلبًا على مناعة الإنسان.

معايير الشقة

بالنسبة للشقة ، يتم تحديد جميع المعايير المتعلقة بالمعلمات المناخية في GOST 30494-96. وفقًا لهذه الوثيقة ، يجب أن تتراوح رطوبة الهواء في موسم البرد من 30-45 ٪ ، وفي الموسم الدافئ - 30-60 ٪. على الرغم من هذه القيم ، فإن مؤشر 30 ٪ قد لا يدركه جسم الإنسان بشكل سيئ. لذلك ، يوصي الأطباء بالحفاظ على المعلمات بنسبة 40-60٪ ، والتي تعتبر مثالية في أي وقت من السنة.

قواعد غرفة الأطفال

جسم الطفل غير قادر على العمل بشكل صحيح مع انخفاض الرطوبة. هذا يؤدي إلى تجفيف سريع للأغشية المخاطية ، وهو أمر محفوف بانخفاض المناعة المحلية.

مكان العمل

يعتمد معيار الرطوبة في مكان العمل على تفاصيل العمل. على سبيل المثال ، بالنسبة للعاملين في المكاتب ، تبلغ النسبة 40-60٪.

كيفية تطبيع المناخ المحلي في الغرفة؟

لجعل المناخ الداخلي مريحًا للعيش ، تحتاج إلى استخدام النصائح التالية:

استخدام المرطبات. لا غنى عنه خلال موسم التدفئة في أي مكان ؛
تهوية منتظمة
زيادة عدد النباتات الداخلية ؛
تهوية العادم. سوف يقوم غطاء الإمداد بتزويد الغرفة بالهواء النقي وتطبيع كمية بخار الماء ؛
في بعض الحالات ، يوصى باستخدام مزيلات الرطوبة الخاصة المجهزة بمواد ماصة ؛
يحظر تجفيف الملابس في المباني السكنية ، مما يؤثر سلبًا على مناخها المحلي.

فيديو: كيفية قياس رطوبة الهواء

الصفحة الرئيسية
مكيفات الهواء

هذا الفيديو التعليمي متاح عن طريق الاشتراك

هل لديك اشتراك بالفعل؟ ليأتي

I-17 = ""> بخار مشبع ، رطوبة الهواء

سيخصص درس اليوم لمناقشة شيء مثل رطوبة الهواء وطرق قياسها. الظاهرة الرئيسية التي تؤثر على رطوبة الهواء ستكون عملية تبخر الماء والتي ناقشناها سابقاً ، والمفهوم الأكثر أهمية الذي سنستخدمه هو البخار المشبع وغير المشبع.

إذا ميزنا حالات البخار المختلفة ، فسيتم تحديدها من خلال تفاعل البخار مع سائلها. إذا تخيلنا أن بعض السوائل في وعاء مغلق وتحدث عملية التبخر ، فستصل هذه العملية عاجلاً أم آجلاً إلى حالة حيث يتم تعويض التبخر على فترات منتظمة عن طريق التكثيف وما يسمى بالتوازن الديناميكي لـ سيأتي السائل مع بخاره (الشكل 1).

أرز. 1. بخار مشبع

تعريف.بخار مشبعيكون البخار في حالة توازن ديناميكي حراري مع سائله. إذا لم يكن البخار مشبعًا ، فلا يوجد توازن ديناميكي حراري (الشكل 2).

أرز. 2. بخار غير مشبع

بمساعدة هذين المفهومين ، سنصف خاصية مهمة للهواء مثل الرطوبة.

تعريف.رطوبة الجو- قيمة تشير إلى محتوى بخار الماء في الهواء.

السؤال الذي يطرح نفسه: لماذا يعتبر مفهوم الرطوبة مهمًا في الاعتبار وكيف يدخل بخار الماء في الهواء؟ من المعروف أن الماء (المحيط العالمي) يشغل معظم سطح الأرض ، ويحدث التبخر من سطحه باستمرار (الشكل 3). بالطبع ، في المناطق المناخية المختلفة ، تختلف شدة هذه العملية ، والتي تعتمد على متوسط درجة الحرارة اليومية ، ووجود الرياح ، وما إلى ذلك. تحدد هذه العوامل حقيقة أن عملية تبخر الماء في أماكن معينة تكون أكثر كثافة من التكثيف ، وفي بعض الأماكن يكون العكس. في المتوسط ، يمكن القول أن البخار الذي يتشكل في الهواء غير مشبع ، ويجب أن تكون خصائصه قابلة للتوضيح.

أرز. 3. تبخر السائل (المصدر)

بالنسبة للإنسان ، تعد قيمة الرطوبة معلمة مهمة جدًا للبيئة ، حيث يتفاعل جسمنا بنشاط كبير مع تغيراته. على سبيل المثال ، ترتبط آلية تنظيم عمل الجسم مثل التعرق ارتباطًا مباشرًا بدرجة حرارة ورطوبة البيئة. في الرطوبة العالية ، يتم تعويض عمليات تبخر الرطوبة من سطح الجلد عمليًا من خلال عمليات تكثيفها وإزالة الحرارة من الجسم ، مما يؤدي إلى انتهاكات التنظيم الحراري. في الرطوبة المنخفضة ، تسود عمليات تبخر الرطوبة على عمليات التكثيف ويفقد الجسم الكثير من السوائل ، مما قد يؤدي إلى الجفاف.

تعتبر قيمة الرطوبة مهمة ليس فقط للبشر والكائنات الحية الأخرى ، ولكن أيضًا لتدفق العمليات التكنولوجية. على سبيل المثال ، نظرًا للخاصية المعروفة للمياه لتوصيل الكهرباء ، يمكن أن يؤثر محتواها في الهواء بشكل خطير على التشغيل الصحيح لمعظم الأجهزة الكهربائية.

بالإضافة إلى أن مفهوم الرطوبة هو أهم معيار لتقييم الأحوال الجوية ، وهو ما يعرفه الجميع من تنبؤات الطقس. وتجدر الإشارة إلى أنه إذا قارنا الرطوبة في أوقات مختلفة من العام في ظروفنا المناخية المعتادة ، فستكون أعلى في الصيف وأقل في الشتاء ، والتي ترتبط بشكل خاص بكثافة عمليات التبخر عند درجات حرارة مختلفة.

رطوبة الهواء المطلقة

الخصائص الرئيسية للهواء الرطب هي:

كثافة بخار الماء في الهواء.
الرطوبة النسبية.

الهواء هو غاز مركب ، ويحتوي على العديد من الغازات المختلفة ، بما في ذلك بخار الماء. لتقدير مقدارها في الهواء ، من الضروري تحديد كمية بخار الماء في حجم مخصص معين - هذه القيمة تميز الكثافة. كثافة بخار الماء في الهواء تسمى الرطوبة المطلقة.

تعريف.رطوبة الهواء المطلقة- كمية الرطوبة الموجودة في المتر المكعب من الهواء.

تعيينالرطوبة المطلقة: (بالإضافة إلى الترميز المعتاد للكثافة).

الوحداتالرطوبة المطلقة: img = "">

كتلة البخار (الماء) في الهواء ، كجم (في SI) أو ز ؛

I-19 = ""> رطوبة الهواء النسبية

لوصف هذا التصور ، كمية مثل الرطوبة النسبية.

تعريف.الرطوبة النسبية- قيمة توضح مدى بعد البخار عن التشبع.

أي أن قيمة الرطوبة النسبية ، بكلمات بسيطة ، توضح ما يلي: إذا كان البخار بعيدًا عن التشبع ، تكون الرطوبة منخفضة ، وإذا كانت قريبة ، فهي عالية.

تعيينالرطوبة النسبية: .

الوحداتالرطوبة النسبية: %.

معادلةالعمليات الحسابية الرطوبة النسبية:

Img = "" i-20 = ""> مقياس رطوبة التكثيف

كما يتضح من الصيغة ، فهي تحتوي على الرطوبة المطلقة التي نعرفها بالفعل ، وكثافة البخار المشبع عند نفس درجة الحرارة. السؤال الذي يطرح نفسه ، كيف تحدد القيمة الأخيرة؟ لهذا هناك أجهزة خاصة. سننظر التكثيفالرطوبة(الشكل 4) - جهاز يعمل على تحديد نقطة الندى.

تعريف.قطرة ندىهي درجة الحرارة التي يتشبع عندها البخار.

أرز. 4. مقياس رطوبة التكثيف (المصدر)

يتم تبخير السائل بسهولة ، على سبيل المثال ، الأثير ، الذي يُسكب داخل حاوية الجهاز ، ويتم إدخال مقياس حرارة (6) ويتم ضخ الهواء عبر الحاوية باستخدام كمثرى (5). نتيجة لزيادة دوران الهواء ، يبدأ التبخر المكثف للأثير ، وتنخفض درجة حرارة الحاوية بسبب ذلك ، ويظهر الندى على المرآة (4) (قطرات من البخار المكثف). في اللحظة التي يظهر فيها الندى على المرآة ، يتم قياس درجة الحرارة باستخدام مقياس حرارة ، وهذه درجة الحرارة هي نقطة الندى.

ماذا تفعل بقيمة درجة الحرارة التي تم الحصول عليها (نقطة الندى)؟ يوجد جدول خاص يتم فيه إدخال البيانات - ما هي كثافة بخار الماء المشبع الذي يتوافق مع كل نقطة ندى محددة. تجدر الإشارة إلى حقيقة مفيدة أنه مع زيادة قيمة نقطة الندى ، تزداد أيضًا قيمة كثافة البخار المشبع المقابلة. بمعنى آخر ، كلما كان الهواء أكثر دفئًا ، زادت الرطوبة التي يمكن أن يحتويها ، والعكس صحيح ، كلما كان الهواء أكثر برودة ، انخفض الحد الأقصى لمحتوى البخار فيه.

رطوبة الشعر

دعونا ننظر الآن في مبدأ تشغيل الأنواع الأخرى من أجهزة قياس الرطوبة ، وأجهزة قياس خصائص الرطوبة (من اليونانية hygros - "الرطب" و metreo - "أنا أقيس").

رطوبة الشعر(الشكل 5) - جهاز لقياس الرطوبة النسبية ، حيث يعمل الشعر ، على سبيل المثال ، شعر الإنسان ، كعنصر نشط.

أرز. 5. مقياس رطوبة الشعر (المصدر)

يعتمد عمل مقياس رطوبة الشعر على خاصية الشعر الخالي من الدهون لتغيير طوله مع تغيرات في رطوبة الهواء (مع زيادة الرطوبة ، يزداد طول الشعر ، مع انخفاض ، ينقص) ، مما يجعله من الممكن قياس الرطوبة النسبية. يمتد الشعر على إطار معدني. ينتقل التغيير في طول الشعر إلى السهم المتحرك على طول المقياس. يجب أن نتذكر أن مقياس رطوبة الشعر يعطي قيم رطوبة نسبية غير دقيقة ، ويستخدم بشكل أساسي للأغراض المنزلية.

مقياس ضغط الدم

أكثر ملاءمة ودقة في الاستخدام هو جهاز لقياس الرطوبة النسبية مثل مقياس رطوبة الجو (من اليونانية الأخرى ψυχρός - "بارد") (الشكل 6).

يتكون مقياس رطوبة الجو من مقياسين للحرارة ، يتم تثبيتهما على مقياس مشترك. يُطلق على أحد موازين الحرارة اسم مبلل ، لأنه ملفوف بكامبري ، وهو مغمور في خزان مياه موجود في الجزء الخلفي من الجهاز. يتبخر الماء من النسيج الرطب مما يؤدي إلى تبريد الترمومتر ، وتستمر عملية خفض درجة حرارته حتى يصل إلى المرحلة حتى يصل البخار القريب من النسيج الرطب إلى التشبع ويبدأ الترمومتر في إظهار درجة حرارة نقطة الندى. وبالتالي ، يشير مقياس الحرارة ذو البصيلة الرطبة إلى درجة حرارة أقل من درجة الحرارة المحيطة الفعلية أو مساوية لها. يسمى مقياس الحرارة الثاني جاف ويظهر درجة الحرارة الفعلية.

في حالة الجهاز ، كقاعدة عامة ، يتم أيضًا تصوير ما يسمى بجدول القياس النفسي (الجدول 2). باستخدام هذا الجدول ، يمكن تحديد الرطوبة النسبية للهواء المحيط من قيمة درجة الحرارة المشار إليها بواسطة البصيلة الجافة وفرق درجة الحرارة بين البصيلة الجافة والبصيلة الرطبة.

ومع ذلك ، حتى بدون وجود مثل هذا الجدول في متناول اليد ، يمكنك تحديد مقدار الرطوبة تقريبًا باستخدام المبدأ التالي. إذا كانت قراءات كلا الترمومترين قريبة من بعضها البعض ، فإن تبخر الماء من الرطب يتم تعويضه بالكامل تقريبًا عن طريق التكثيف ، أي أن رطوبة الهواء مرتفعة. على العكس من ذلك ، إذا كان الاختلاف في قراءات مقياس الحرارة كبيرًا ، فإن التبخر من الأنسجة الرطبة يسود على التكثيف ويكون الهواء جافًا والرطوبة منخفضة.

جداول الرطوبة

دعنا ننتقل إلى الجداول التي تسمح لك بتحديد خصائص رطوبة الهواء.

درجة الحرارة،

الضغط ، مم RT. فن.

كثافة البخار ،

بخار مشبع.

إذا كانت السفينة مع السائل بإحكام ، ثم ستنخفض كمية السائل أولاً ، ثم تظل ثابتة. ان لممين درجة الحرارة ، سيصل نظام البخار السائل إلى حالة توازن حراري وسيبقى فيه لفترة طويلة بشكل عشوائي. بالتزامن مع عملية التبخر ، يحدث التكثيف أيضًا ، كلتا العمليتين في المتوسطتنشيط بعضنا البعض. في اللحظة الأولى ، بعد سكب السائل في الوعاء وإغلاقه ، سوف يفعل السائليتبخر وستزداد كثافة البخار فوقه. ومع ذلك ، في نفس الوقت ، سيزداد أيضًا عدد الجزيئات العائدة إلى السائل. كلما زادت كثافة البخار ، زاد عدد جزيئاته التي عادت إلى السائل. نتيجة لذلك ، يتم إنشاء توازن ديناميكي (متحرك) بين السائل والبخار في وعاء مغلق عند درجة حرارة ثابتة ، أي عدد الجزيئات التي تترك سطح السائل لبعضص الفترة الزمنية ، ستكون مساوية في المتوسط لعدد جزيئات البخار التي تعود في نفس الوقت إلى السائلب. البخار ، ناه التي هي في حالة توازن ديناميكي مع سائلها تسمى بخار مشبع. هذا هو تعريف الشرطة السفليةهذا يعني أن حجمًا معينًا عند درجة حرارة معينة لا يمكن أن يحتوي على كمية أكبر من البخار.

ضغط البخار المشبع .

ماذا سيحدث للبخار المشبع إذا انخفض الحجم الذي يشغله؟ على سبيل المثال ، إذا ضغطت بخارًا في حالة توازن مع سائل في أسطوانة أسفل مكبس ، مع الحفاظ على درجة حرارة محتويات الأسطوانة ثابتة. عندما يتم ضغط البخار ، سيبدأ التوازن في الاختلال. ستزداد كثافة البخار في اللحظة الأولى بشكل طفيف ، وسيبدأ عدد أكبر من الجزيئات بالانتقال من الغاز إلى السائل أكثر من السائل إلى الغاز. بعد كل شيء ، فإن عدد الجزيئات التي تترك السائل لكل وحدة زمنية يعتمد فقط على درجة الحرارة ، وضغط البخار لا يغير هذا الرقم. تستمر العملية حتى يتم إنشاء التوازن الديناميكي وكثافة البخار مرة أخرى ، وبالتالي لن يأخذ تركيز جزيئاتها قيمها السابقة. وبالتالي ، فإن تركيز جزيئات البخار المشبعة عند درجة حرارة ثابتة لا يعتمد على حجمها. نظرًا لأن الضغط يتناسب مع تركيز الجزيئات (p = nkT) ، فإنه يتبع من هذا التعريف أن ضغط البخار المشبع لا يعتمد على الحجم الذي يشغله. الضغط p n.p. يسمى البخار الذي يكون فيه السائل في حالة اتزان مع بخاره ضغط بخار التشبع.

اعتماد ضغط البخار المشبع على درجة الحرارة.

يتم وصف حالة البخار المشبع ، كما تظهر التجربة ، تقريبًا بواسطة معادلة حالة الغاز المثالي ، ويتم تحديد ضغطه بواسطة الصيغة P = nkT مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد الضغط. نظرًا لأن ضغط بخار التشبع لا يعتمد على الحجم ، فإنه يعتمد فقط على درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن اعتماد рn.p. من T ، وجد تجريبياً ، ليس متناسبًا بشكل مباشر ، كما هو الحال في غاز مثالي بحجم ثابت. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار المشبع الحقيقي أسرع من ضغط الغاز المثالي (الشكل.بالوعة المنحنى 12). لماذا يحدث هذا؟ عندما يتم تسخين سائل في وعاء مغلق ، يتحول جزء من السائل إلى بخار. نتيجة لذلك ، وفقًا للصيغة Р = nкТ ، يزداد ضغط البخار المشبع ليس فقط بسبب زيادة درجة حرارة السائل ، ولكن أيضًا بسبب زيادة تركيز جزيئات (كثافة) البخار. بشكل أساسي ، يتم تحديد الزيادة في الضغط مع زيادة درجة الحرارة بدقة من خلال زيادة التركيزالمركز ثانيا. (الاختلاف الرئيسي في السلوك والغاز المثالي والبخار المشبع هو أنه عندما تتغير درجة حرارة البخار في وعاء مغلق (أو عندما يتغير الحجم عند درجة حرارة ثابتة) ، تتغير كتلة البخار. يتحول السائل جزئيًا إلى بخار ، أو على العكس من ذلك ، يتكثف البخار جزئيًاtsya. لا شيء من هذا القبيل يحدث مع الغاز المثالي.) عندما يتبخر كل السائل ، يتوقف البخار عن التشبع عند زيادة التسخين ويزداد ضغطه عند الحجم الثابتتتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة (انظر الشكل ، قسم المنحنى 23).

الغليان.

الغليان هو انتقال مكثف لمادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية ، وتحدث في كامل حجم السائل (وليس فقط من سطحه). (التكثيف هو عملية عكسية.) مع زيادة درجة حرارة السائل ، يزداد معدل التبخر. أخيرًا ، يبدأ السائل في الغليان. عند الغليان ، تتشكل فقاعات بخار سريعة النمو في جميع أنحاء حجم السائل ، والتي تطفو على السطح. تظل درجة غليان السائل ثابتة. وذلك لأن كل الطاقة التي يتم توفيرها للسائل يتم إنفاقها على تحويله إلى بخار. تحت أي ظروف يبدأ الغليان؟

يحتوي السائل دائمًا على غازات مذابة تنطلق في قاع الإناء وجدرانه ، وكذلك على جزيئات الغبار العالقة في السائل ، وهي مراكز التبخر. الأبخرة السائلة داخل الفقاعات مشبعة. مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار ويزداد حجم الفقاعات. تحت تأثير قوة الطفو ، تطفو. إذا كانت الطبقات العليا من السائل ذات درجة حرارة منخفضة ، يتكثف البخار في هذه الطبقات في الفقاعات. ينخفض الضغط بسرعة وتنهار الفقاعات. يكون الانهيار سريعًا لدرجة أن جدران الفقاعة ، عند اصطدامها ، تنتج شيئًا مثل الانفجار. العديد من هذه الانفجارات الدقيقة تخلق ضوضاء مميزة. عندما يسخن السائل بدرجة كافية ، تتوقف الفقاعات عن الانهيار وتطفو على السطح. سوف يغلي السائل. شاهد الغلاية على الموقد بعناية. ستجد أنه يكاد يتوقف عن إحداث ضوضاء قبل الغليان. يفسر اعتماد ضغط بخار التشبع على درجة الحرارة سبب اعتماد نقطة غليان السائل على الضغط على سطحه. يمكن أن تنمو فقاعة بخار عندما يتجاوز ضغط البخار المشبع بداخلها قليلاً الضغط في السائل ، وهو مجموع ضغط الهواء على سطح السائل (الضغط الخارجي) والضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل. يبدأ الغليان عند درجة حرارة يكون عندها ضغط بخار التشبع في الفقاعات مساويًا للضغط في السائل. كلما زاد الضغط الخارجي ، زادت نقطة الغليان. على العكس من ذلك ، من خلال تقليل الضغط الخارجي ، فإننا بذلك نخفض نقطة الغليان. عن طريق ضخ الهواء وبخار الماء من القارورة ، يمكنك جعل الماء يغلي في درجة حرارة الغرفة. لكل سائل نقطة غليان خاصة به (والتي تظل ثابتة حتى يغلي السائل بأكمله) ، والتي تعتمد على ضغط البخار المشبع. كلما زاد ضغط بخار التشبع ، انخفضت نقطة غليان السائل.

رطوبة الهواء وقياسها.

يحتوي الهواء المحيط بنا دائمًا على قدر من بخار الماء. تعتمد رطوبة الهواء على كمية بخار الماء التي يحتويها. يحتوي الهواء الخام على نسبة مئوية من جزيئات الماء أعلى من الهواء الجاف.الم من الأهمية بمكان الرطوبة النسبية للهواء ، والتي يتم سماع تقارير عنها كل يوم في تقارير توقعات الطقس.

نسبياالرطوبة العالية هي نسبة كثافة بخار الماء الموجود في الهواء إلى كثافة البخار المشبع عند درجة حرارة معينة ، معبرًا عنها كنسبة مئوية (يوضح مدى قرب بخار الماء في الهواء من التشبع).

قطرة ندى

يعتمد جفاف الهواء أو رطوبته على مدى اقتراب بخار الماء من التشبع. إذا تم تبريد الهواء الرطب ، فيمكن إحضار البخار الموجود فيه إلى التشبع ، ثم يتكثف. علامة على أن البخار مشبع هو ظهور أول قطرات من السائل المكثف - الندى. تسمى درجة الحرارة التي يتشبع فيها البخار الموجود في الهواء بنقطة الندى. تميز نقطة الندى أيضًا رطوبة الهواء. أمثلة: ندى في الصباح ، تعفير الزجاج البارد إذا استنشقته ، تكوين قطرة ماء على أنبوب ماء بارد ، رطوبة في أقبية المنازل. تستخدم أجهزة قياس الرطوبة لقياس رطوبة الهواء. هناك عدة أنواع من أجهزة قياس الرطوبة ، ولكن أهمها مقياس الشعر والقياس النفسي.

تم سكب بعض الماء في دورق زجاجي وإغلاقه بفلين. تبخر الماء تدريجياً. في نهاية العملية ، لم يتبق سوى بضع قطرات من الماء على جدران القارورة. يوضح الشكل مؤامرة التركيز مقابل الوقت نجزيئات بخار الماء داخل القارورة. أي عبارة يمكن اعتبارها صحيحة؟

س 1) في القسم 1 ، البخار مشبع ، وفي القسم 2 - غير مشبع

س 2) في القسم 1 ، البخار غير مشبع ، وفي القسم 2 - مشبع

س 3) في كلا القسمين البخار مشبع

2. المهمة رقم D3360E

الرطوبة النسبية للهواء في وعاء مغلق 60٪. ماذا ستكون الرطوبة النسبية إذا انخفض حجم الوعاء عند درجة حرارة ثابتة بمقدار 1.5 مرة؟

5. المهمة №4aa3e9

الرطوبة النسبية للهواء في الغرفة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية
يساوي 70٪. باستخدام جدول ضغط البخار ، حدد ضغط البخار للغرفة.

o 1) 21.1 ملم زئبق. فن.

س 2) 25 مم زئبق. فن.

3) 17.5 ملم زئبق. فن.

o 4) 12.25 ملم زئبق. فن.

32. كويست №e430b9

الرطوبة النسبية للهواء في الغرفة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية 70٪. باستخدام جدول كثافة بخار الماء المشبع ، حدد كتلة الماء لكل متر مكعب من الغرفة.

o 3) 1.73⋅10 -2 كجم

o 4) 1.21⋅10 -2 كجم

33. مهمة №DFF058

على ri-sun-ke للصورة-ra-zhe-na: dot-dir-noy li-ni-her - رسم بياني لضغط الأبخرة المشبعة بالماء من tem-pe- ra-tu-ry ، و li-ni-her المستمر - عملية 1-2 من-me-not-pair-qi-al-no-go ضغط بخار الماء.

إلى حد مثل هذا التغيير من ضغط par-qi-al-no-go لبخار الماء ، والرطوبة المطلقة للهواء-دو-ها

1) uve-li-chi-va-et-sya

2) تقليل-sha-et-sya

3) ليس مني

4) يمكن أن تزيد وتنقص

34. كويست №e430b9

لتحديد-de-le-niya من-but-si-tel-noy الرطوبة-no-sti air-du-ha use-pol-zu-yut الفرق في-ka-za-ny-su-ho-go والرطوبة- but-go ter-mo-meter (انظر ri-su-nok). باستخدام بيانات ri-sun-ka و psi-chro-met-ri-che-table-tsu ، حدد-دي-لي-تي ، أي نوع من pe-ra-tu-ru (في gra-du-sah Tsel -siya) ka-zy-va-et dry ter-mo-meter ، إذا كانت رطوبة الهواء من no-si-tel-naya في مكان أفضل - ni 60٪.

35. مهمة №DFF034

في co-su-de ، تحت المكبس ، on-ho-dit-sya ليس بخارًا مشبعًا. يمكن إعادة التدوير في الأغنياء ،

1) iso-bar-but-you-shay-pe-ra-tu-ru. 1) iso-bar-but-you-shay-pe-ra-tu-ru

2) إضافة غاز آخر إلى الوعاء

3) زيادة حجم البخار

4) تقليل حجم البخار

36. المهمة رقم 9C5165

الرطوبة من no-si-tel-naya للهواء-دو-ها في شخص لشخص تبلغ 40٪. كا-كو-إن-المشاركة من-لا-هي-ني-مركز-نشوئها ن mo-le-cool من الماء في هواء الغرفة عليك وتركيز mo-le-cool من الماء في بخار الماء المشبع في نفس الظلام per-ra-tu-re؟

1) ن أقل من 2.5 مرة

2) ن أكثر من 2.5 مرة

3) ن أقل من 40٪

4) ن أكثر بنسبة 40٪

37. مهمة №DFF058

الرطوبة النسبية للهواء في الاسطوانة تحت المكبس 60٪. تم ضغط الهواء iso-ter-mi-che-ski ، مما قلل من حجمه إلى النصف. أصبحت الرطوبة من no-si-tel-naya air-du-ha

38. المهمة №1BE1AA

في qi-lin-dra-che-che-so-su-de المغلقة ، يكون الهواء الرطب عند درجة حرارة 100 درجة مئوية. لكي تكون you-pa-la dew على جدران so-su-da ، فأنت بحاجة إلى iso-ter-mi-che-ski من me-thread حجم so-su-da هو 25 مرة. ما الذي يساوي تقريبًا رطوبة ab-co-lute الأولى من نوعها في air-du-ha في سو سو دي؟ الإجابة بـ ve-di-te في g / m 3 ، المنطقة-سواء كاملة.

39. المهمة №0B1D50

في وعاء أسطواني تحت المكبس لفترة طويلة يوجد ماء وبخار. يبدأ المكبس في التحرك خارج الوعاء. في الوقت نفسه ، تظل درجة حرارة الماء والبخار دون تغيير. كيف ستتغير كتلة السائل في الوعاء في هذه الحالة؟ اشرح إجابتك بالإشارة إلى القوانين الفيزيائية التي استخدمتها لشرحها

40. مهمة №C32A09

في وعاء أسطواني تحت المكبس لفترة طويلة يوجد ماء وبخار. يتم دفع المكبس إلى الوعاء. في الوقت نفسه ، تظل درجة حرارة الماء والبخار دون تغيير. كيف ستتغير كتلة السائل في الوعاء في هذه الحالة؟ اشرح إجابتك من خلال الإشارة إلى الأنماط المادية التي استخدمتها لشرحها.

41. المهمة №AB4432

في تجربة توضح اعتماد درجة الغليان على ضغط الهواء (الشكل. أ ) ، الماء المغلي تحت جرس مضخة الهواء يحدث بالفعل في درجة حرارة الغرفة ، إذا كان الضغط منخفضًا بدرجة كافية.

باستخدام مخطط الضغط بخار مشبععلى درجة الحرارة (الشكل. ب ) ، حدد مقدار ضغط الهواء الذي يجب إنشاؤه تحت جرس المضخة حتى يغلي الماء عند 40 درجة مئوية. اشرح إجابتك بالإشارة إلى الظواهر والأنماط التي استخدمتها لشرحها.


(أ)	(ب)

42. كويست # E6295D

الرطوبة النسبية في ر= 36 درجة مئوية 80٪. ضغط البخار المشبع عند درجة الحرارة هذه صن = 5945 باسكال. ما كتلة البخار الموجودة في 1 م 3 من هذا الهواء؟

43. المهمة رقم 9C5165

دخل رجل يرتدي نظارات الغرفة الدافئة من الشارع ووجد أن نظارته مغطاة بالضباب. ما هي درجة الحرارة الخارجية لحدوث هذه الظاهرة؟ تبلغ درجة حرارة الهواء في الغرفة 22 درجة مئوية والرطوبة النسبية 50٪. اشرح كيف حصلت على الجواب. (استخدم الجدول لضغط بخار الماء المشبع عند الإجابة على هذا السؤال.)

44. كويست # E6295D

في البخار المغلق so-su-de و on-ho-dyat-sya-dya-noy وكمية المياه ليست شيئًا سربًا. How from-me-nyat-sya مع انخفاض iso-ter-mi-che-sky في الحجم-e-ma co-su-yes الأشياء الثلاثة التالية-li-chi-na: إعطاء -le-nie في ذلك- سو دي ، كتلة من الماء ، كتلة بخار؟ لكل ve-li-chi-ny ، حدد-de-li-te co-from-vet-stvo-u-char-ter from-me-non-niya:

1) زيادة لي شيت سيا ؛

2) تقليل ؛

3) ليس من-لي-نيت-شيا.

For-pi-shi-te في أرقام table-li-tsu المحددة لكل fi-zi-che-ve-li-chi-ny. قد تتكرر الأرقام الموجودة في من بين هؤلاء.

45. المهمة رقم 8BE996

الرطوبة المطلقة للهواء-دو-ها ، أون-هو-ديا-سش-غو-شيا في تشي-لين-دراي-تشي-سو-سو-دي تحت المكبس ، تساوي. درجة حرارة الغاز في co-su-de هي 100 درجة مئوية. كيف وكم مرة قامت tre-bu-et-sya iso-ter-mi-che-ski from-me-thread بحجم co-su-da لتشكل على جدرانها حول ra-zo-va سقوط الندى؟

1) قم بتقليل الخياطة بالقرب من bli-zi-tel-ولكن 2 مرات 2) زيادة-li-chit near-zi-tel-ولكن 20 مرة
3) قم بتقليل الخياطة بالقرب من bli-zi-tel-ولكن 20 مرة 4) زيادة-li-chit near-zi-tel-ولكن مرتين

46. المهمة №8BE999

في ex-pe-ri-men-te ، أنشأنا-new-le-but ، في نفس الوقت-pe-ra-tu-re air-du-ha في شخص ما على الحائط-ke مائة-كا- باستخدام الماء البارد na-chi-na-et-sya con-den-sa-tion لبخار الماء من الهواء-دو-ها ، إذا قمت بتقليل الـ pe-ra-tu-ru hundred-ka-na إلى. وفقًا لـ rezul-ta-there من هؤلاء السابقين pe-ri-men-tov ، حدد الرطوبة de-li-te من no-si-tel-nuyu للهواء-دو ها. لحل مشكلة-da-chi ، استخدم table-li-tsey. هل يرجع ذلك إلى رطوبة-no-si-tel-naya عندما ترتفع درجة الحرارة-pe-ra-tu-ry air-du-ha في شخص ما على هؤلاء ، إذا كان هناك خطر من بخار الماء من الهواء سوف -du-ha أن تكون na-chi-na-et-sya في نفس te-pe-ra-tu-re مائة-كا-نا؟ ضغط وكثافة بخار الماء المشبع الذي لا يسمح باستخدامه عند درجات حرارة مختلفة- pe-ra-tu-re in-ka-for-but-tab-سواء:



7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6	16,3	18,4	20,6	23,0	25,8	28,7	51,2	130,5

في هذا الدرس ، سيتم تقديم مفهوم الرطوبة المطلقة والنسبية ، وسيتم مناقشة المصطلحات والكميات المرتبطة بهذه المفاهيم: البخار المشبع ، نقطة الندى ، أجهزة قياس الرطوبة. خلال الدرس سوف نتعرف على جداول الكثافة والضغط للبخار المشبع والجدول النفسي.

الخصائص الرئيسية للهواء الرطب هي:

كثافة بخار الماء في الهواء.
الرطوبة النسبية.

الهواء هو غاز مركب ، ويحتوي على العديد من الغازات المختلفة ، بما في ذلك بخار الماء. لتقدير مقدارها في الهواء ، من الضروري تحديد كتلة بخار الماء في حجم مخصص معين - هذه القيمة تميز الكثافة. كثافة بخار الماء في الهواء تسمى الرطوبة المطلقة.

تعريف.رطوبة الهواء المطلقة- كمية الرطوبة الموجودة في المتر المكعب من الهواء.

تعيينالرطوبة المطلقة: (بالإضافة إلى الترميز المعتاد للكثافة).

الوحداتالرطوبة المطلقة: (في SI) أو (لتسهيل قياس كمية بخار الماء الصغيرة في الهواء).

معادلةالعمليات الحسابية الرطوبة المطلقة:

التعيينات:

كتلة البخار (الماء) في الهواء ، كجم (في SI) أو جم ؛

حجم الهواء الذي يحتوي على كتلة البخار المشار إليها ،.

من ناحية ، تعتبر الرطوبة المطلقة للهواء قيمة مفهومة وملائمة ، لأنها تعطي فكرة عن محتوى الماء المحدد في الهواء بالكتلة ، ومن ناحية أخرى ، هذه القيمة غير مريحة من وجهة النظر حساسية الكائنات الحية للرطوبة. اتضح ، على سبيل المثال ، أن الشخص لا يشعر بالمحتوى الكتلي للماء في الهواء ، ولكن محتواه بالنسبة لأقصى قيمة ممكنة.

لوصف هذا التصور ، كمية مثل الرطوبة النسبية.

تعريف.الرطوبة النسبية- قيمة توضح مدى بعد البخار عن التشبع.

تعيينالرطوبة النسبية: .

الوحداتالرطوبة النسبية: %.

معادلةالعمليات الحسابية الرطوبة النسبية:

الرموز:

كثافة بخار الماء (الرطوبة المطلقة) ، (في SI) أو ؛

كثافة بخار الماء المشبع عند درجة حرارة معينة (في SI) أو.

تعريف.قطرة ندىهي درجة الحرارة التي يتشبع عندها البخار.

أرز. 4. مقياس رطوبة التكثيف ()

رطوبة الشعر(الشكل 5) - جهاز لقياس الرطوبة النسبية ، حيث يعمل الشعر ، على سبيل المثال ، شعر الإنسان ، كعنصر نشط.

يعتمد عمل مقياس رطوبة الشعر على خاصية الشعر الخالي من الدهون لتغيير طوله مع تغيرات في رطوبة الهواء (مع زيادة الرطوبة ، يزداد طول الشعر ، مع انخفاض ، ينقص) ، مما يسمح بقياس الرطوبة النسبية . يمتد الشعر على إطار معدني. ينتقل التغيير في طول الشعر إلى السهم المتحرك على طول المقياس. يجب أن نتذكر أن مقياس رطوبة الشعر يعطي قيم رطوبة نسبية غير دقيقة ، ويستخدم بشكل أساسي للأغراض المنزلية.

دعنا ننتقل إلى الجداول التي تسمح لك بتحديد خصائص رطوبة الهواء.

درجة الحرارة،	الضغط ، مم RT. فن.	كثافة البخار ،

فاتورة غير مدفوعة. 1. كثافة وضغط بخار الماء المشبع

مرة أخرى ، نلاحظ ، كما ذكرنا سابقًا ، أن قيمة كثافة البخار المشبع تزداد مع درجة حرارته ، وينطبق الشيء نفسه على ضغط البخار المشبع.

فاتورة غير مدفوعة. 2. الجدول السيكومتري

تذكر أن الرطوبة النسبية تتحدد بقيمة قراءات البصيلة الجافة (العمود الأول) والفرق بين القراءات الجافة والرطبة (الصف الأول).

في درس اليوم ، تعرفنا على خاصية مهمة للهواء - الرطوبة. كما قلنا ، تنخفض الرطوبة في فصل الشتاء (في الشتاء) ، وفي الموسم الدافئ (الصيف) ترتفع. من المهم أن تكون قادرًا على تنظيم هذه الظواهر ، على سبيل المثال ، إذا كان من الضروري زيادة الرطوبة ، ضع العديد من خزانات المياه في الداخل في الشتاء لتعزيز عمليات التبخر ، ولكن هذه الطريقة لن تكون فعالة إلا عند درجة حرارة مناسبة ، وهي أعلى من الخارج.

في الدرس التالي سوف ننظر إلى ماهية عمل الغاز ، ومبدأ تشغيل محرك الاحتراق الداخلي.

فهرس

جيندنشتاين إل إي ، كايدالوف أ.ب. ، كوزيفنيكوف ف.ب. / إد. Orlova V.A.، Roizena I.I. الفيزياء 8. - م: Mnemosyne.
Peryshkin A.V. الفيزياء 8. - م: بوستارد ، 2010.
فاديفا أ.أ ، زاسوف أ.ف. ، كيسيليف د. الفيزياء 8. - م: التنوير.

بوابة الإنترنت "dic.academic.ru" ()
بوابة الإنترنت "baroma.ru" ()
بوابة الإنترنت "femto.com.ua" ()
بوابة الإنترنت "youtube.com" ()

الواجب المنزلي

لهذه المهمة ، يمكنك الحصول على نقطة واحدة في الامتحان في عام 2020

تم تخصيص المهمة 10 من الاستخدام في الفيزياء للتوازن الحراري وكل ما يتعلق به. تم تصميم التذاكر بطريقة تحتوي نصفها تقريبًا على أسئلة حول الرطوبة (مثال نموذجي لمثل هذه المهمة هو "كم مرة زاد تركيز جزيئات البخار إذا انخفض حجم البخار إلى النصف متساوي الحرارة") ، والباقي تتعلق بالقدرة الحرارية للمواد. تحتوي الأسئلة حول السعة الحرارية دائمًا على رسم بياني يجب دراسته أولاً للإجابة على السؤال بشكل صحيح.

عادة ما تسبب المهمة 10 من الاستخدام في الفيزياء صعوبات للطلاب ، باستثناء عدد قليل من الخيارات المخصصة لتحديد الرطوبة النسبية للهواء باستخدام جداول القياس النفسي. في أغلب الأحيان ، يبدأ الطلاب المهام بهذا السؤال ، والذي يستغرق حله عادةً من دقيقة إلى دقيقتين. إن منح الطالب تذكرة بهذا النوع من المهمة رقم 10 من اختبار الحالة الموحدة في الفيزياء سيسهل الاختبار بأكمله إلى حد كبير ، نظرًا لأن وقت إكماله يقتصر على عدد معين من الدقائق.