Vodena para u atmosferi. Vodena para u vazduhu, uprkos ogromnim površinama okeana, mora, jezera i reka, nije uvek zasićena. Kretanje vazdušne mase dovodi do toga da na nekim mjestima na našoj planeti ovog trenutka isparavanje vode prevladava nad kondenzacijom, dok u ostalima, naprotiv, prevladava kondenzacija. Ali gotovo uvijek postoji određena količina vodene pare u zraku.
Sadržaj vodene pare u vazduhu, odnosno njegovu vlažnost, može se okarakterisati sa nekoliko veličina.
Gustina vodene pare u vazduhu se naziva apsolutna vlažnost. Apsolutna vlažnost se stoga mjeri u kilogramima po kubnom metru (kg/m3).
Parcijalni pritisak vodene pare. Atmosferski vazduh je mješavina raznih plinova i vodene pare. Svaki od plinova doprinosi ukupnom pritisku koji zrak proizvodi na tijela u njemu. Pritisak koji bi proizvela vodena para da nema svih drugih gasova naziva se parcijalni pritisak vodene pare. Parcijalni pritisak vodene pare se uzima kao jedan od pokazatelja vlažnosti vazduha. Izražava se u jedinicama za pritisak - paskalima ili milimetrima živa.
Atmosferski pritisak određuje se zbirom parcijalnih pritisaka komponenti suvog vazduha (kiseonik, azot itd.) i vodene pare.
Relativna vlažnost. Parcijalnim pritiskom vodene pare i apsolutna vlažnost Još nije moguće procijeniti koliko je vodena para blizu zasićenja u ovim uvjetima. Naime, od toga zavisi intenzitet isparavanja vode i gubitak vlage od strane živih organizama. Zato se uvodi vrijednost koja pokazuje koliko je vodena para blizu zasićenja na datoj temperaturi - relativna vlažnost.
Relativna vlažnost vazduha naziva se odnos parcijalnog pritiska R vodena para sadržana u vazduhu na datoj temperaturi do pritiska r n.p. zasićena para na istoj temperaturi, izraženo u procentima:

Relativna vlažnost obično je manja od 100%.
Psihrometar. Vlažnost vazduha se meri posebnim instrumentima. Reći ćemo vam o jednom od njih - psihrometar.
Psihrometar se sastoji od dva termometra ( Fig.11.4). Rezervoar jednog od njih ostaje suv i pokazuje temperaturu vazduha. Rezervoar drugog je okružen trakom od tkanine čiji je kraj uronjen u vodu. Voda isparava, a to hladi termometar. Više relativna vlažnost, što je manje intenzivno isparavanje i temperatura koju pokazuje termometar okružen vlažnom krpom bliža je temperaturi suhog termometra.

Pri relativnoj vlažnosti od 100%, voda uopće neće ispariti i očitanja oba termometra će biti ista. Na osnovu temperaturne razlike između ovih termometara, pomoću posebnih tablica, možete odrediti vlažnost zraka.
Vrijednost vlažnosti. Intenzitet isparavanja vlage sa površine ljudske kože zavisi od vlažnosti. I isparavanje vlage ima veliki značaj za održavanje konstantne tjelesne temperature. IN svemirski brodovi održava se najpovoljnija relativna vlažnost vazduha za čoveka (40-60%).
Veoma je važno poznavati vlažnost u meteorologiji – u vezi sa vremenskom prognozom. Iako je relativna količina vodene pare u atmosferi relativno mala (oko 1%), njena uloga u atmosferske pojave značajan. Kondenzacija vodene pare dovodi do stvaranja oblaka i naknadnih padavina. Istovremeno se ističe veliki broj toplina. Nasuprot tome, isparavanje vode je praćeno apsorpcijom toplote.
U tkalačkoj, konditorskoj i drugim industrijama potrebna je određena vlažnost zraka za normalan tok procesa.
Čuvanje umetničkih dela i knjiga zahteva održavanje vlažnosti vazduha na potrebnom nivou. Zato možete vidjeti psihrometre na zidovima muzeja.
Važno je znati ne apsolutnu količinu vodene pare u atmosferi, već relativnu. Relativna vlažnost se mjeri psihrometrom.
Tačka rose
Tačka rosišta pri datom pritisku je temperatura do koje se vazduh mora ohladiti da bi vodena para koju sadrži da bi dostigla stanje zasićenja i počela da se kondenzuje u rosu.
Tačka rose je određena relativnom vlažnošću zraka. Što je veća relativna vlažnost, to je viša tačka rose i bliža je stvarnoj temperaturi vazduha. Što je niža relativna vlažnost, niža je tačka rose od stvarne temperature. Ako je relativna vlažnost 100%, tada je tačka rose ista kao i stvarna temperatura.
Tačka rose se ne može podesiti. Nije na prozorima ili prozorima sa duplim staklom. To se može vidjeti samo na grafikonima, gdje debela crna linija, povučena dijagonalno između osa temperature i vlažnosti, dijeli dvije zone: suvu zonu i zonu u kojoj počinje da se stvara kondenzacija.
Međutim, sa tačkom rose susrećemo se svaki dan. Podižemo stakleni poklopac sa tiganja na kojem kuhamo - voda obilno teče iz poklopca. U kupatilu, nakon toplog tuširanja, otkrivamo da se ogledalo zamaglilo. Ulazimo u toplu radnju sa ulice zimi - naočare nam se momentalno zamagljuju. Ovo su sve šale o tački rose.
Glavna stvar koju treba zapamtiti je da morate jasno razumjeti da na kondenzaciju podjednako utiču oba faktora: temperatura i vlažnost. Ako se hladan predmet unese u prostoriju sa ulice, njegova temperatura i vlažnost u prostoriji zajedno mogu dovesti do stvaranja kondenzacije. Ako jednostavno snizite temperaturu pri stalnoj vlažnosti - ista priča, kondenzacija će početi upravo u zraku, a tako se stvara magla, omiljena svim vozačima, na autoputevima - u nizinama i u područjima vodenih tijela.

G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, N.N.Sotsky, Fizika 10. razred, http://ru.wikipedia.org/wiki/Dew_point

Kerabit je sasvim druga priča. Fabrika pripada korporaciji Lemminkainen - promet u 2008. iznosio je 2.830 miliona evra. Korporacija profesionalnih građevinara koji optimiziraju cijenu ugovora za potencijalne klijente. Pločice prave uglavnom za svoje građevinske kompanije, koji provode gradnju širom svijeta, uključujući i završetak ugovora za izgradnju komunikacijske infrastrukture za Nokiju u Ukrajini. Bitumenske materijale je Katepal Oy proizvodio mnogo ranije - od 1920-ih. Korporacija je 2010. godine proslavila svoju 100. godišnjicu. Bitumenske šindre su se počele proizvoditi istovremeno sa Katepal Oy, kada je bitumen postao popularan u Sjeverna Evropa i Francuska. Obim prodaje Kerabita u 2008. godini iznosio je 79 miliona eura. Glavna prodaja u Finskoj, Švedskoj i Evropi, ZND nije prioritet, ne daju ekskluzive. Budući da odluke o tehnologiji proizvodnje i poboljšanju proizvoda u Upravnom odboru korporacije donose iskusni vrhunski menadžeri sa stručnim građevinskim obrazovanjem, to uvelike utiče na sam proizvod. Glavni zahtjev za proizvod je usklađenost sa tehničkim standardom, danas je to EN544 i dug radni vijek. S obzirom da se sve uči usporedbom, kada usporedimo Ruflex sa Kerabit pločicama, možemo zaključiti da je Kerabit tehnološki daleko ispred Katepala, ambalaža osigurava dostavu do gradilišta, ali je značajno inferiornija od finskog pandana u pogledu prezentacije. Od 2008. godine Kerabit se proizvodi prema nova tehnologija- 1 m2 pločice = 7 kg, fiberglas 123g/m2, preljev od škriljevca-bazalt, gumeno-bitumenski ljepljivi sloj, HDPE film na stražnja strana pločice umjesto kvarcnog pijeska.

Apsolutna vlažnost

Apsolutna vlažnost je količina vlage (u gramima) sadržana u jednom kubnom metru zraka. Zbog male vrijednosti, obično se mjeri u g/m3. Ali zbog činjenice da pri određenoj temperaturi zraka zrak može sadržavati samo maksimalnu maksimalnu količinu vlage (sa povećanjem temperature ova maksimalna moguća količina vlage raste, s padom temperature zraka maksimalno moguća količina vlage opada) koncept relativne Uvedena je vlaga.

Relativna vlažnost

Ekvivalentna definicija je omjer masenog udjela vodene pare u zraku do maksimuma mogućeg na datoj temperaturi. Izmjereno u postocima i određeno formulom:

gde je: - relativna vlažnost smeše (vazduha) u pitanju; - parcijalni pritisak vodene pare u smeši; - ravnotežni pritisak zasićene pare.

Pritisak zasićene pare voda se jako povećava s povećanjem temperature (vidi grafikon). Dakle, kod izobaričnog (tj. pri konstantnom pritisku) hlađenja zraka sa konstantnom koncentracijom pare dolazi trenutak (tačka rose) kada je para zasićena. U ovom slučaju, "dodatna" para se kondenzira u obliku magle ili kristala leda. Procesi zasićenja i kondenzacije vodene pare igraju veliku ulogu u atmosferskoj fizici: procesi formiranja i formiranja oblaka atmosferski frontovi u velikoj mjeri određuju procesi zasićenja i kondenzacije; toplina koja se oslobađa pri kondenzaciji atmosferske vodene pare daje energetski mehanizam za nastanak i razvoj tropskih ciklona (uragana).

Procjena relativne vlažnosti

Relativna vlažnost mješavine vode i zraka može se procijeniti ako je poznata njena temperatura ( T) i temperaturu rosišta ( Td). Kada T I Td izraženo u stepenima Celzijusa, tada je tačan sljedeći izraz:

Gdje je procijenjen parcijalni pritisak vodene pare u smeši e str :

I procjenjuje se pritisak vlažne pare vode u smjesi na temperaturi e s :

Prezasićena vodena para

U nedostatku kondenzacijskih centara, kada se temperatura smanji, može se formirati prezasićeno stanje, odnosno relativna vlažnost zraka postaje veća od 100%. Ioni ili čestice aerosola mogu djelovati kao kondenzacijski centri; upravo na kondenzaciji prezasićene pare na jonima koji nastaju prilikom prolaska nabijene čestice u takvoj pari zasniva se princip rada Wilsonove komore i difuzijskih komora: kapljice vode kondenzacijom na formiranim ionima formira se vidljivi trag (trag) nabijenih čestica.

Drugi primjer kondenzacije prezasićene vodene pare su tragovi aviona, koji nastaju kada se prezasićena vodena para kondenzira na česticama čađi iz izduvnih gasova motora.

Sredstva i metode kontrole

Za određivanje vlažnosti zraka koriste se instrumenti koji se nazivaju psihrometri i higrometri. Avgustovski psihrometar se sastoji od dva termometra - suvog i vlažnog. Mokri termometar pokazuje nižu temperaturu od suvog termometra jer... njegov rezervoar je umotan u krpu natopljenu vodom, koja ga hladi dok isparava. Intenzitet isparavanja zavisi od relativne vlažnosti vazduha. Na osnovu očitavanja suhih i mokrih termometara, relativna vlažnost zraka se utvrđuje pomoću psihrometrijskih tablica. IN U poslednje vreme Integrisani senzori vlažnosti (obično sa izlaznim naponom) su postali široku upotrebu, zasnovani na svojstvu nekih polimera da menjaju svoje električne karakteristike (kao što je dielektrična konstanta medija) pod uticajem vodene pare sadržane u vazduhu. Za provjeru instrumenata za mjerenje vlažnosti koriste se posebne instalacije - higrostati.

Vlažnost vazduha je važna karakteristika okruženje. Ali ne razumiju svi u potpunosti šta se podrazumijeva pod vremenskim izvještajima. i apsolutna vlažnost su povezani koncepti. Nije moguće razumjeti suštinu jednog bez razumijevanja drugog.

Vazduh i vlaga

Vazduh sadrži mešavinu supstanci koje su u gasovitom stanju. Prvenstveno su to dušik i kisik. ih unutra opšti sastav(100%) sadrži približno 75% i 23% mase, respektivno. Oko 1,3% je argon, manje od 0,05% je ugljični dioksid. Ostatak (količina koja nedostaje je oko 0,005% ukupno) čine ksenon, vodonik, kripton, helijum, metan i neon.

Takođe postoji određena količina vlage u vazduhu u svakom trenutku. U atmosferu ulazi nakon isparavanja molekula vode iz svjetskih okeana i iz vlažnog tla. U skučenom prostoru, njegov sadržaj se može razlikovati od spoljašnje okruženje i zavisi od dostupnosti dodatnih izvora prihoda i potrošnje.

Za precizniju definiciju fizičke karakteristike i kvantitativnih indikatora koriste se dva koncepta: relativna vlažnost i apsolutna vlažnost. U svakodnevnom životu višak se stvara prilikom sušenja odeće i tokom kuvanja. Ljudi i životinje ga izlučuju disanjem, biljke kao rezultat izmjene plinova. U proizvodnji, promjene u omjeru vodene pare mogu biti povezane s kondenzacijom zbog promjena temperature.

Apsolut i karakteristike upotrebe termina

Koliko je važno znati tačnu količinu vodene pare u atmosferi? Na osnovu ovih parametara izračunavaju se vremenska prognoza, mogućnost padavina i njihova zapremina, te putanje kretanja frontova. Na osnovu toga se utvrđuju rizici od ciklona, ​​a posebno uragana, koji mogu predstavljati ozbiljnu opasnost po region.

Koja je razlika između ova dva koncepta? Zajedničko im je da i relativna i apsolutna vlažnost mjere količinu vodene pare u zraku. Ali prvi pokazatelj se određuje proračunom. Drugi se može izmjeriti fizičkim metodama s rezultatom u g/m 3.

Međutim, s promjenama temperature okoline, ovi indikatori se mijenjaju. Poznato je da vazduh može sadržati maksimalno određenu količinu vodene pare – apsolutnu vlažnost. Ali za režime +1°C i +10°C ove vrijednosti će biti različite.

Ovisnost kvantitativnog sadržaja vodene pare u zraku od temperature prikazana je u indikatoru relativne vlažnosti. Izračunava se pomoću formule. Rezultat se izražava u procentima (objektivni pokazatelj maksimalno moguće vrijednosti).

Utjecaj uslova okoline

Kako će se apsolutna i relativna vlažnost zraka promijeniti s porastom temperature, na primjer, sa +15°C na +25°C? Kako se povećava, povećava se i pritisak vodene pare. To znači da će više molekula vode stati u jediničnu zapreminu (1 kubni metar). Posljedično se povećava i apsolutna vlažnost. Relativna vrijednost će se smanjiti. To se objašnjava činjenicom da je stvarni sadržaj vodene pare ostao na istom nivou, a maksimum moguće značenje povećana. Prema formuli (dijeljenje jednog s drugim i množenje rezultata sa 100%), rezultat će biti smanjenje indikatora.

Kako će se apsolutna i relativna vlažnost mijenjati kako temperatura pada? Šta se dešava kada smanjite sa +15°C na +5°C? Apsolutna vlažnost će se smanjiti. Prema tome, u 1 kubnom metru. Maksimalna količina vazdušne mešavine vodene pare koja može da stane je manja. Izračun pomoću formule će pokazati povećanje konačnog indikatora - postotak relativne vlažnosti će se povećati.

Značenje za ljude

Ako postoji višak vodene pare, osjećate se začepljeno, ako je premalo, osjećate suvu kožu i žeđ. Očigledno je da je vlažnost vlažnog vazduha veća. Ako postoji višak, višak vode se ne zadržava u plinovitom stanju i pretvara se u tekući ili čvrsti medij. U atmosferi se spušta, što se manifestuje padavinama (magla, mraz). U zatvorenom prostoru na unutrašnjim predmetima se stvara sloj kondenzacije, a na površini trave ujutro ima rose.

Povećanje temperature lakše se podnosi u suhoj prostoriji. Međutim, isti režim, ali pri relativnoj vlažnosti iznad 90%, uzrokuje brzo pregrijavanje tijela. Tijelo se bori protiv ove pojave na isti način - toplina se oslobađa kroz znoj. Ali na suhom zraku brzo isparava (suši se) s površine tijela. U vlažno okruženje ovo se praktično nikada ne dešava. Najprikladniji (udoban) način rada za osobu je 40-60%.

Zašto je to potrebno? U rasutom stanju vlažno vrijeme sadržaj suhe materije po jedinici zapremine se smanjuje. Ova razlika nije toliko značajna, ali s velikim količinama može "rezultirati" u stvarno uočljivu količinu.

Proizvodi (žito, brašno, cement) imaju prihvatljiv prag vlažnosti na kojem se mogu skladištiti bez gubitka kvaliteta ili tehnoloških svojstava. Stoga je praćenje indikatora i njihovo održavanje na optimalnom nivou obavezno za skladišta. Smanjenjem vlage u zraku postiže se smanjenjem vlage u proizvodima.

Uređaji

U praksi se stvarna vlažnost mjeri higrometrima. Ranije su postojala dva pristupa. Jedan se zasniva na promjenama u izdužnosti kose (ljudske ili životinjske). Drugi se zasniva na razlici u očitanjima termometra u suhom i vlažnom okruženju (psihometrijski).

U higrometru za kosu, pokazivač mehanizma je povezan s kosom zategnutom na okvir. Mijenja se ovisno o vlažnosti okolnog zraka fizička svojstva. Igla odstupa od referentne vrijednosti. Njegovo kretanje se prati na skali.

Poznato je da relativna i apsolutna vlažnost vazduha ovise o temperaturi okoline. Ova karakteristika se koristi u psihrometru. Prilikom određivanja, očitavanja se uzimaju sa dva susjedna termometra. Boca od jedne (suhe) je unutra normalnim uslovima. U drugom (mokrom) je obavijen fitiljem, koji je povezan sa rezervoarom vode.

U takvim uslovima, termometar mjeri okolinu uzimajući u obzir vlagu koja isparava. A ovaj pokazatelj ovisi o količini vodene pare u zraku. Određuje se razlika u očitanjima. Vrijednost relativne vlažnosti zraka određuje se pomoću posebnih tablica.

Nedavno su senzori koji koriste promjene postali sve više korišteni. električne karakteristike određenim materijalima. Za potvrdu rezultata i verifikaciju instrumenata postoje referentne postavke.

U vazduhu karakteriše niz količina. Voda koja isparava sa površine kada se zagreju ulazi i koncentriše se u nižim slojevima troposfere. Temperatura na kojoj zrak dostiže zasićenje vlagom za dati sadržaj vodene pare i konstantan naziva se tačka rose.

Vlažnost karakteriziraju sljedeći pokazatelji:

Apsolutna vlažnost(latinski absolutus - potpun). Izražava se masom vodene pare u 1 m vazduha. Izračunato u gramima vodene pare na 1 m3 vazduha. Što je veća, veća je apsolutna vlažnost, jer više vode kada se zagreje, prelazi iz tečnog u parno stanje. Tokom dana apsolutna vlažnost je veća nego noću. Indikator apsolutne vlažnosti zavisi od: na polarnim geografskim širinama, na primjer, jednaka je do 1 g po 1 m2 vodene pare, na ekvatoru do 30 grama po 1 m2 u Batumiju (, obala) apsolutna vlažnost iznosi 6 g na 1 m, au Verhojansku ( , ) - 0,1 grama na 1 m. Vegetacijski pokrivač područja u velikoj mjeri ovisi o apsolutnoj vlažnosti zraka;

Relativna vlažnost. Ovo je omjer količine vlage u zraku i količine koju može sadržavati na istoj temperaturi. Relativna vlažnost se izračunava u procentima. Na primjer, relativna vlažnost iznosi 70%. To znači da zrak sadrži 70% količine pare koju može zadržati na datoj temperaturi. Ako dnevni ciklus Dok je apsolutna vlažnost direktno proporcionalna temperaturnom trendu, relativna vlažnost je obrnuto proporcionalna ovom trendu. Osoba se dobro osjeća na 40-75%. Odstupanje od norme uzrokuje bolno stanje tijela.

Vazduh u prirodi retko je zasićen vodenom parom, ali uvek sadrži neku njenu količinu. Nigdje na Zemlji nije zabilježena relativna vlažnost od 0%. On meteorološke stanice Vlažnost se mjeri higrometrom, osim toga koriste se registratori - higrografi;

Vazduh je zasićen i nezasićen. Kada voda ispari sa površine okeana ili kopna, vazduh ne može beskonačno zadržati vodenu paru. Ovo ograničenje zavisi od. Vazduh koji više ne može da zadrži vlagu naziva se zasićeni vazduh. Iz ovog zraka, pri najmanjem hlađenju, počinju se oslobađati kapljice vode u obliku rose. To se dešava jer voda, kada se ohladi, prelazi iz stanja (para) u tečno. Vazduh iznad suh i topla površina, obično sadrži manje vodene pare nego što bi mogla sadržavati na datoj temperaturi. Takav vazduh se naziva nezasićenim. Kada se ohladi, voda se ne ispušta uvijek. Što je zrak topliji, to je veća njegova sposobnost upijanja vlage. Na primjer, na temperaturi od -20°C, zrak ne sadrži više od 1 g/m vode; na temperaturi od +10°C - oko 9 g/m3, a na +20°C - oko 17 g/m3 Dakle, uz naizgled visoku vlažnost vazduha u

Na Zemlji postoji mnogo otvorenih vodenih tijela sa čije površine voda isparava: okeani i mora zauzimaju oko 80% Zemljine površine. Zbog toga u vazduhu uvek ima vodene pare.

Lakši je od zraka jer je molarna masa vode (18 * 10 -3 kg mol -1) manja molarna masa azot i kiseonik, od kojih se uglavnom sastoji vazduh. Zbog toga se vodena para diže. Istovremeno se širi, jer je u gornjim slojevima atmosfere pritisak niži nego na površini Zemlje. Ovaj proces se približno može smatrati adijabatskim, jer za vrijeme dok se odvija, izmjena topline pare sa okolnim zrakom nema vremena da se dogodi.

1. Objasnite zašto se para hladi.

Oni ne padaju jer lebde u rastućim strujama vazduha, kao što lete zmajevi (Sl. 45.1). Ali kada kapi u oblacima postanu prevelike, počinju da padaju: pada kiša(Sl. 45.2).

Osjećamo se ugodno kada je pritisak vodene pare na sobnoj temperaturi (20 ºC) oko 1,2 kPa.

2. Koliki je dio (u procentima) naznačeni tlak tlaka zasićene pare na istoj temperaturi?
Clue. Koristite tablicu vrijednosti tlaka zasićene vodene pare na različita značenja temperatura. Dato je u prethodnom paragrafu. Ovdje pružamo detaljniju tabelu.

Sada ste pronašli relativnu vlažnost. Hajde da to definišemo.

Relativna vlažnost vazduha φ je odnos parcijalnog pritiska p vodene pare i pritiska pn zasićene pare na istoj temperaturi, izražen u procentima:

φ = (p/p n) * 100%. (1)

Udobni uslovi za ljude odgovaraju relativnoj vlažnosti od 50-60%. Ako je relativna vlažnost znatno niža, zrak nam se čini suh, a ako je veća, djeluje vlažno. Kada se relativna vlažnost približi 100%, vazduh se doživljava kao vlažan. U tom slučaju lokve se ne isušuju, jer se procesi isparavanja vode i kondenzacije pare međusobno nadoknađuju.

Dakle, relativna vlažnost vazduha se ocenjuje po tome koliko je vodena para u vazduhu blizu zasićenosti.

Ako se zrak sa nezasićenom vodenom parom u njemu komprimuje izotermno, i pritisak zraka i tlak nezasićene pare će se povećati. Ali pritisak vodene pare će se samo povećavati dok ne postane zasićen!

Kako se zapremina dalje smanjuje, pritisak vazduha će nastaviti da raste, ali pritisak vodene pare će ostati konstantan – ostaće jednak pritisku zasićene pare na datoj temperaturi. Višak pare će se kondenzovati, odnosno pretvoriti u vodu.

3. Posuda ispod klipa sadrži vazduh čija je relativna vlažnost 50%. Početna zapremina ispod klipa je 6 litara, temperatura vazduha je 20 ºS. Vazduh se počinje izotermno sabijati. Pretpostavimo da se zapremina vode formirane iz pare može zanemariti u poređenju sa zapreminom vazduha i pare.
a) Kolika će biti relativna vlažnost kada zapremina ispod klipa postane 4 litra?
b) Pri kojoj zapremini ispod klipa će para postati zasićena?
c) Kolika je početna masa pare?
d) Za koliko će se puta smanjiti masa pare kada zapremina ispod klipa postane jednaka 1 litru?
e) Koja će se masa vode kondenzirati?

2. Kako relativna vlažnost zavisi od temperature?

Razmotrimo kako se brojnik i nazivnik u formuli (1), koji određuje relativnu vlažnost zraka, mijenjaju s povećanjem temperature.
Brojač je pritisak nezasićene vodene pare. Ona je direktno proporcionalna apsolutna temperatura(podsjetimo da se vodena para dobro opisuje jednadžbom stanja idealnog plina).

4. Za koliko procenata raste pritisak nezasićene pare kada temperatura poraste od 0 ºS do 40 ºS?

Sada da vidimo kako se mijenja pritisak zasićene pare u nazivniku.

5. Koliko puta se povećava pritisak zasićene pare kada se temperatura poveća sa 0 ºS na 40 ºS?

Rezultati ovih zadataka pokazuju da kako temperatura raste, tlak zasićene pare raste mnogo brže od tlaka nezasićene pare, pa se relativna vlažnost zraka određena formulom (1) brzo smanjuje s povećanjem temperature. Shodno tome, kako temperatura pada, relativna vlažnost raste. U nastavku ćemo to detaljnije pogledati.

Jednadžba stanja idealnog plina i gornja tabela pomoći će vam da izvršite sljedeći zadatak.

6. Na 20 ºS relativna vlažnost je bila 100%. Temperatura vazduha je porasla na 40 ºS, ali je masa vodene pare ostala nepromenjena.
a) Koliki je bio početni pritisak vodene pare?
b) Koliki je bio konačni pritisak vodene pare?
c) Koliki je pritisak zasićene pare na 40 ºS?
d) Kolika je relativna vlažnost u konačnom stanju?
e) Kako će ovaj zrak čovjek doživjeti: kao suv ili kao vlažan?

7. U vlažnom jesenjem danu, vanjska temperatura je 0 ºS. Temperatura prostorije je 20 ºS, relativna vlažnost 50%.
a) Gdje je veći parcijalni pritisak vodene pare: u prostoriji ili napolju?
b) U kom pravcu će teći vodena para ako otvorite prozor - u prostoriju ili van prostorije?
c) Kolika bi postala relativna vlažnost u prostoriji kada bi parcijalni pritisak vodene pare u prostoriji postao jednak parcijalnom pritisku vodene pare napolju?

8. Mokri predmeti su obično teži od suhih: na primjer, mokra haljina je teža od suve, a vlažna drva za ogrjev su teža od suhih. To se objašnjava činjenicom da se težina vlage koja se nalazi u njemu također dodaje vlastitoj težini tijela. Ali sa vazduhom je suprotno: vlažan vazduh je lakši od suvog! Kako ovo objasniti?

3. Tačka rose

Kako temperatura pada, relativna vlažnost vazduha raste (iako se masa vodene pare u vazduhu ne menja).
Kada relativna vlažnost dostigne 100%, vodena para postaje zasićena. (Pod posebnim uslovima može se dobiti prezasićena para. Koristi se u komorama oblaka za otkrivanje tragova (tragova) elementarne čestice na akceleratorima.) Daljnjim smanjenjem temperature počinje kondenzacija vodene pare: pada rosa. Prema tome, temperatura na kojoj određena vodena para postaje zasićena naziva se tačka rose za tu paru.

9. Objasnite zašto rosa (Sl. 45.3) obično pada u ranim jutarnjim satima.

Razmotrimo primjer pronalaženja tačke rose za zrak određene temperature sa datom vlažnošću. Za ovo nam je potrebna sljedeća tabela.

10. Čovek sa naočarima ušao je u radnju sa ulice i otkrio da su mu naočare zamagljene. Pretpostavićemo da je temperatura stakla i sloja vazduha uz njega jednaka temperaturi vazduha napolju. Temperatura vazduha u prodavnici je 20 ºS, relativna vlažnost 60%.
a) Da li je vodena para u sloju vazduha pored čaša zasićena?
b) Koliki je parcijalni pritisak vodene pare u skladištu?
c) Na kojoj temperaturi je pritisak vodene pare jednak pritisku zasićene pare?
d) Kolika bi mogla biti temperatura zraka napolju?

11. Prozirni cilindar ispod klipa sadrži vazduh relativne vlažnosti od 21%. Početna temperatura vazduha je 60 ºS.
a) Na koju temperaturu se zrak mora ohladiti pri konstantnoj zapremini da bi se u cilindru stvorila rosa?
b) Za koliko puta treba smanjiti zapreminu vazduha? konstantna temperatura pa da rosa pada u cilindar?
c) Vazduh se prvo kompresuje izotermno, a zatim se hladi konstantnom zapreminom. Rosa je počela da pada kada je temperatura vazduha pala na 20 ºC. Koliko je puta smanjen volumen zraka u odnosu na početnu zapreminu?

12. Zašto toplotni talas teže tolerisati visoka vlažnost zrak?

4. Mjerenje vlažnosti

Vlažnost vazduha se često meri psihrometrom (slika 45.4). (Od grčkog "psychros" - hladno. Ovo ime je zbog činjenice da su očitavanja mokrog termometra niža od onih na suhom termometru.) Sastoji se od suhog i mokrog termometra.

Očitavanja mokrog žarulja su niža od očitanja suhih jer se tečnost hladi dok isparava. Što je niža relativna vlažnost, to je intenzivnije isparavanje.

13. Koji se termometar na slici 45.4 nalazi lijevo?

Dakle, prema očitanjima termometara, možete odrediti relativnu vlažnost zraka. Da biste to učinili, koristite psihrometrijsku tablicu, koja se često postavlja na sam psihrometar.

Da biste odredili relativnu vlažnost zraka, potrebno je:
– uzeti očitavanja termometra (u u ovom slučaju 33 ºS i 23 ºS);
– pronađite u tabeli red koji odgovara očitanjima suhog termometra i kolonu koja odgovara razlici u očitanjima termometra (slika 45.5);
– na preseku reda i kolone očitati vrednost relativne vlažnosti vazduha.

14. Koristeći psihrometrijsku tabelu (slika 45.5), odredite na kojim očitanjima termometra je relativna vlažnost vazduha 50%.

Dodatna pitanja i zadaci

15. U stakleniku zapremine 100 m3 relativna vlažnost mora da se održava na najmanje 60%. Rano ujutru, na temperaturi od 15 ºS, rosa je padala u stakleniku. Temperatura u stakleniku tokom dana porasla je na 30 ºS.
a) Koliki je parcijalni pritisak vodene pare u stakleniku na 15 ºS?
b) Kolika je masa vodene pare u stakleniku na ovoj temperaturi?
c) Koliki je minimalni dozvoljeni parcijalni pritisak vodene pare u stakleniku na 30 ºC?
d) Kolika je masa vodene pare u stakleniku?
e) Koju masu vode treba ispariti u stakleniku da bi se u njemu održala potrebna relativna vlažnost?

16. Na psihrometru oba termometra pokazuju istu temperaturu. Kolika je relativna vlažnost? Objasnite svoj odgovor.