Ime Saudijske Arabije. Saudijska Arabija: atrakcije i opće informacije. Regije Saudijske Arabije

U ovoj lekciji tema je: „Vlažnost. Mjerenje vlage”, raspravljat ćemo o svojstvima zasićene i nezasićene vodene pare, koja je uvijek prisutna u atmosferi.

U prethodnoj lekciji upoznali smo se sa konceptom "zasićene pare". Kao i kod proučavanja bilo koje teme i predmeta, može se postaviti pitanje: "Gdje koristimo ovaj koncept, kako ćemo ga primijeniti?" U ovoj lekciji će se raspravljati o najvažnijoj primjeni svojstava zasićene pare.

Vjerovatno vam je dobro poznat naslov teme, jer pojam "vlažnosti zraka" čujete svaki dan kada gledate ili slušate vremensku prognozu. Međutim, ako vas pitaju: "Šta se podrazumijeva pod vlažnošću zraka?", malo je vjerovatno da ćete odmah dati tačnu fizičku definiciju.

Hajde da pokušamo da formulišemo šta fizika podrazumeva pod vlažnošću vazduha. Pre svega, kakva je voda u vazduhu? Uostalom, takve su, na primjer, magla, kiša, oblaci i druge atmosferske pojave koje se odvijaju uz sudjelovanje vode u jednom ili drugom agregatnom stanju. Ako se sve ove pojave uzmu u obzir pri opisivanju vlažnosti, kako onda izvršiti mjerenja? Već iz tako jednostavnog razmišljanja postaje jasno da se ovdje ne mogu izostaviti intuitivne definicije. Zapravo, prije svega govorimo o vodenoj pari koja se nalazi u našoj atmosferi.

Atmosferski vazduh je mešavina gasova, od kojih je jedan vodena para (slika 1). On doprinosi atmosferskom pritisku, ovaj doprinos se zove parcijalni pritisak(kao i elastičnost) vodene pare.

Rice. 1. Komponente atmosferskog zraka

Daltonov zakon

Glavne zakonitosti koje smo dobili u okviru proučavanja molekularne kinetičke teorije odnose se na takozvane čiste plinove, odnosno plinove koji se sastoje od atoma ili molekula iste vrste. Međutim, vrlo često morate imati posla sa mješavinom plinova. Najjednostavniji i najčešći primjer takve mješavine je atmosferski zrak koji nas okružuje. Kao što znamo, sastoji se od 78% azota, više od 21% kiseonika, a preostali procenat zauzima vodena para i drugi gasovi.

Rice. 2. Sastav atmosferskog zraka

Svaki od gasova koji su deo vazduha ili bilo koje druge mešavine gasova, naravno, doprinosi ukupnom pritisku ove mešavine gasova. Doprinos svake pojedinačne takve komponente se naziva parcijalni pritisak gasa,T. Odnosno, pritisak koji bi ovaj gas vršio u odsustvu drugih komponenti smeše.

Engleski hemičar John Dalton eksperimentalno je ustanovio da je za mješavine razrijeđenih plinova ukupni tlak jednostavan zbir parcijalnih pritisaka svih komponenti mješavine:

Ovaj omjer se naziva Daltonov zakon.

Dokaz Daltonovog zakona u okviru molekularne kinetičke teorije, iako nije posebno kompliciran, prilično je glomazan, pa ga ovdje nećemo iznositi. Ovaj zakon je prilično jednostavno kvalitativno objasniti, ako uzmemo u obzir činjenicu da zanemarimo interakciju između molekula, odnosno da su molekule elastične kuglice koje se mogu sudarati samo jedna s drugom i sa stijenkama posude. U praksi, model idealnog gasa dobro funkcioniše samo za dovoljno razređene sisteme. U slučaju gustih plinova uočava se odstupanja od ispunjenja Daltonovog zakona.

Parcijalni pritisakstr vodena para je jedan od pokazatelja vlažnosti zraka, koji se mjeri u paskalima ili milimetrima žive.

Pritisak vodene pare zavisi od koncentracije njegovih molekula u vazduhu, kao i od apsolutne temperature potonjeg. Gustoća se češće uzima kao karakteristika vlage ρ vodena para sadržana u vazduhu, tzv apsolutna vlažnost .

Apsolutna vlažnost pokazuje koliko grama vodene pare sadrži vazduh. Prema tome, jedinica mjere za apsolutnu vlažnost je.

Oba navedena indikatora vlage povezana su Mendeljejev-Klapejronovom jednačinom:

- molarna masa vodene pare;

je njegova apsolutna temperatura.

Odnosno, znajući jedan od pokazatelja, na primjer, gustoću, lako možemo odrediti drugi, odnosno pritisak.

Svi znamo da vodena para može biti i nezasićena i zasićena. Para u termodinamičkoj ravnoteži s tekućinom istog sastava naziva se zasićena. Nezasićena para - para koja nije postigla dinamičku ravnotežu sa svojom tekućinom. U ovom slučaju ne postoji ravnoteža između procesa kondenzacije i isparavanja.

Općenito, vodena para u atmosferi, uprkos prisustvu veliki broj Vodena tijela: okeani, mora, rijeke, jezera i tako dalje - je nezasićena, jer naša atmosfera nije zatvorena posuda. Međutim, kretanje zračnih masa: vjetrovi, uragani i tako dalje - dovode do činjenice da u različitim točkama na Zemlji u svakom trenutku vremena postoji različit omjer između stopa kondenzacije i isparavanja vode, kao rezultat od kojih na nekim mjestima para može dostići zasićenje. čemu ovo vodi? Štaviše, u takvom prostoru para počinje da se kondenzuje, jer se sjećamo da je zasićena para uvijek u kontaktu sa svojom tekućinom. Kao rezultat, mogu se stvoriti magla ili oblaci, može ispasti rosa. Temperatura na kojoj para postaje zasićena naziva se tačka rose . Označavamo pritisak vodene pare (zasićene) na tački rose.

Razmislite zašto rosa pada u rano jutro? Šta se dešava u ovom trenutku dana sa temperaturom, a samim tim i sa graničnim pritiskom, sa pritiskom zasićene pare? Očigledno, poznavanje apsolutne vlažnosti ili parcijalnog pritiska vodene pare ne daje nam nikakvu ideju o tome koliko je data para blizu ili daleko od zasićenja. Ali upravo ta udaljenost ili blizina zasićenosti određuje brzinu procesa isparavanja i kondenzacije, odnosno onih procesa koji određuju vitalnu aktivnost živih organizama.

Ako isparavanje prevlada nad kondenzacijom, organizmi i tlo će izgubiti vlagu (slika 3). Ako prevladava kondenzacija, procesi sušenja postaju nemogući (slika 4.) Suočeni smo sa potrebom poboljšanja koncepta vlažnosti; koncept apsolutne vlažnosti, kao što smo upravo vidjeli, ne opisuje u potpunosti sve pojave koje su nam potrebne.

Rice. 3. Isparavanje prevladava nad kondenzacijom

Rice. 4. Kondenzacija prevladava nad isparavanjem

Hajde da ponovo razgovaramo o problemu. Učinimo to jednostavnim primjerom. Zamislite da se u određenom vozilu nalazi 20 ljudi. Da li je to puno ili malo, odnosno da li je ovo apsolutna vrijednost od 20 ljudi? Naravno, nećemo moći reći da li je to puno ili malo, dok ne saznamo maksimalan kapacitet datog automobila ili vozilo... 20 ljudi unutra putnički automobil- Ovo je, naravno, mnogo, to je praktično nemoguće, a 20 ljudi u velikom autobusu nije toliko. Slično, u slučaju apsolutne vlažnosti, odnosno sa parcijalnim pritiskom vodene pare, treba je uporediti s nečim. Sa čime uporediti ovaj parcijalni pritisak? Poslednja lekcija nam govori odgovor. Koji je važan, poseban značaj pritiska vodene pare? Ovo je pritisak zasićene vodene pare. Ako uporedimo parcijalni pritisak vodene pare na datoj temperaturi sa pritiskom zasićene vodene pare na istoj temperaturi, možemo preciznije okarakterisati samu vlažnost. Da bi se okarakterisala udaljenost stanja pare od zasićenja, uvedena je posebna veličina, tzv. relativna vlažnost .

Relativna vlažnost vazduhom se naziva procentualni odnos pritiska vodene pare sadržane u vazduhu i pritiska zasićene pare na istoj temperaturi:

Sada je jasno da što je niža relativna vlažnost, to je ova ili ona para dalje od zasićenja. Tako, na primjer, ako je vrijednost relativne vlažnosti 0, tada u zraku zapravo nema vodene pare. Odnosno, kod nas je kondenzacija nemoguća, a pri relativnoj vlažnosti od 100% sva vodena para u vazduhu je zasićena, jer je njen pritisak tačno jednak pritisku zasićene vodene pare na datoj temperaturi. Na ovaj način smo sada precizno odredili kolika je ista vlažnost, čija nam se vrijednost svaki put javlja u vremenskoj prognozi.

Koristeći Mendeljejev-Klapejronovu jednačinu, možemo dobiti alternativnu formulu za relativnu vlažnost, koja sada uključuje vrednost gustine vodene pare sadržane u vazduhu i gustine zasićene pare na istoj temperaturi.

Pritisak i gustina pare;

Pritisak i gustina zasićene pare na datoj temperaturi;

Univerzalna plinska konstanta.

Formula relativne vlažnosti:

Gustina vodene pare u zraku;

Gustina zasićene pare na istoj temperaturi.

Utjecaj intenziteta isparavanja i kondenzacije vode na žive organizme

Ljudi su vrlo osjetljivi na vrijednost relativne vlažnosti, od toga ovisi intenzitet isparavanja vlage sa površine kože. S visokom vlagom, posebno u vrućem danu, ovo isparavanje se smanjuje, zbog čega je poremećena normalna izmjena topline tijela sa okolinom. Na suhom zraku, naprotiv, dolazi do brzog isparavanja vlage s površine kože, od čega se, na primjer, isušuju sluznice respiratornog trakta. Najpovoljnija za čovjeka je relativna vlažnost zraka u rasponu od 40-60%.

Važna je i uloga vodene pare u formiranju vremenskih uslova. Kondenzacija vodene pare dovodi do stvaranja oblaka i naknadnih padavina, što je, naravno, važno za svaki aspekt našeg života i za nacionalnu ekonomiju. U mnogim proizvodnim procesima održavaju se uvjeti umjetne vlage. Primjeri takvih procesa su tkanje, slastičarstvo, farmaceutske radnje i mnoge druge. U bibliotekama i muzejima, radi očuvanja knjiga i eksponata, važno je i održavanje određene vrijednosti relativne vlažnosti zraka, pa je u ovakvim ustanovama u svim prostorijama uvijek na zid okačen psihrometar - uređaj za mjerenje relativne vlažnosti.

Da bismo izračunali relativnu vlažnost, kao što smo upravo vidjeli, moramo znati vrijednost pritiska ili gustine zasićene pare na datoj temperaturi.

U prošloj lekciji, dok smo proučavali zasićenu paru, govorili smo o ovoj zavisnosti, ali njen analitički oblik je veoma komplikovan, naše matematičko znanje nije dovoljno. Kako biti u ovom slučaju? Izlaz je vrlo jednostavan: umjesto da ove formule zapišemo u analitičkom obliku, koristićemo tabele pritiska i gustine zasićene pare na datoj temperaturi (tabela 1). Ove tabele se nalaze i u udžbenicima iu bilo kom priručniku tehničkih količina.

Tab. 1. Zavisnost pritiska i gustine zasićene vodene pare o temperaturi

Pogledajmo sada promjenu relativne vlažnosti s temperaturom. Što je temperatura viša, to je niža relativna vlažnost. Zašto i kako, razmotrimo primjer problema.

Zadatak

U nekim posudama para postaje zasićena na. Kolika će biti njegova relativna vlažnost pri,,?

Budući da je riječ o pari u posudi, volumen pare ostaje nepromijenjen kada se temperatura promijeni. Dodatno nam je potrebna tabela zavisnosti pritiska i gustine zasićene pare od temperature (tabela 2).

Tab. 2. Zavisnosti pritiska i gustine zasićene pare od temperature

Rješenje:

Iz teksta pitanja jasno je da pri, jer upravo pri toj vrijednosti para postaje zasićena, odnosno iz definicije relativne vlažnosti, imamo:

Brojnik je gustina vodene pare prisutne u posudi, a nazivnik je gustina zasićene pare koja je odsutna u posudi na istoj temperaturi. Šta će se dogoditi sa količinom vlage kako temperatura raste? Brojač, uzimajući u obzir zatvorenost posude, neće se promijeniti. Zaista, pošto nema kondenzacije i nema razmene materije sa spoljnim svetom, masa pare, a sa njom i njena gustina, zadržaće svoje vrednosti. A nazivnik, kao što znamo iz prošle lekcije, raste s temperaturom, pa će se relativna vlažnost zraka smanjivati. Gustoća pare u posudi pri može se izračunati iz gornje formule:

Istu gustinu pare imat će i na svim drugim temperaturama. Stoga će nam za izračunavanje sadržaja vlage biti dovoljno da znamo vrijednost gustine zasićene pare na svim zadatim temperaturama i odmah možemo dobiti odgovore. Vrijednost gustine zasićene pare uzimamo iz tabele. Zamjenjujući jednu po jednu vrijednosti u formuli za vlažnost, dobijamo sljedeće odgovore:

odgovor:

Primjer rješavanja tipičnog problema za određivanje relativne vlažnosti

Prilikom rješavanja ovakvih problema važno je znati da pritisak zasićene pare zavisi od temperature, ali ne zavisi od zapremine.

Zadatak:

Posuda sadrži vazduh čija je relativna vlažnost na temperaturi jednaka. Kolika će biti relativna vlažnost nakon smanjenja volumena posude za n puta (n = 3) i zagrijavanja plina na temperaturu? Gustina zasićene vodene pare na temperaturi je .

Napredak rješenja:

Iz definicije relativne vlažnosti možemo zapisati da je na temperaturi apsolutna vlažnost, prije kompresije, jednaka:

I nakon kompresije:

Odnosno, sa smanjenjem volumena puta s konstantnom masom, gustoća se povećava za nekoliko puta.

Nakon kompresije, masa vlage po jedinici zapremine posude, ne samo u obliku para, već iu obliku kondenzovane tečnosti, ako su nastali uslovi za kondenzaciju, biće jednaka:

Na temperaturi je pritisak zasićene vodene pare jednak normalnom atmosferskom pritisku, o čemu smo govorili u prošloj lekciji, a iznosi:

A njihova gustoća, ako koristimo Mendelejev-Clapeyronovu jednačinu, može se izračunati po formuli:

Gdje , budući da će posuda sadržavati nezasićenu paru s relativnom vlagom:

Izražavajući ovu vlagu u procentima, dobijamo vrijednost od 2,9%.

odgovor: .

A sada hajde da pričamo ne samo o tome šta je vlaga, već i o tome kako se ta ista vlaga može izmeriti. Najčešći instrument za takva mjerenja je takozvani higrometrijski psihrometar, koji je prikazan na sl. 5.

Rice. 5. Higrometrijski psihrometar

Na postolju su pričvršćena dva termometra sa istim skalama. Rezervoar žive jednog od njih je umotan u vlažnu krpu (slika 8).

Rice. 6. Termometri higrometrijskog psihrometra

Iz ove tkanine isparava voda, zbog čega se sam termometar hladi, odnosno termometri se nazivaju suhi i mokri (slika 7).

Rice. 7. Suvi i mokri termometri higrometrijskog psihrometra

Što je veća relativna vlažnost okolnog vazduha, to je manje intenzivno, slabije je isparavanje vode iz vlažne krpe, manja je razlika u očitanjima suhih i mokrih termometara. Odnosno, pri ϕ = 100%, voda neće ispariti, jer je sva vodena para zasićena, a očitanja oba termometra će se poklopiti. Kada će razlika u očitanjima termometra biti maksimalna. Dakle, prema razlici u očitanjima termometra pomoću posebnih psihometrijskih tablica (najčešće se takva tablica odmah postavlja na tijelo samog uređaja), određuje se vrijednost relativne vlažnosti.

Kao što znamo, veći dio površine naše planete prekriva Svjetski okean, stoga voda i svi procesi koji se s njom odvijaju, posebno isparavanje i kondenzacija, igraju presudnu ulogu u svim procesima našeg života. Mi smo sami dali strogu definiciju pojmova "apsolutna vlažnost" i "relativna vlažnost". Zapravo, ovo je fizička veličina, relativna vlažnost pokazuje koliko se atmosferska para razlikuje od zasićene.

Bibliografija

1. Kasyanov V.A. Fizika 10 razred. - M.: Drfa, 2010.
2. Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Molekularna fizika. Termodinamika. - M.: Drfa, 2010.

1. Internet portal WorldOfSchool.ru ()
2. Internet portal “Fizika. Stari udžbenici"()

Zadaća

1. Koja je razlika između apsolutne i relativne vlažnosti?
2. Šta se može mjeriti psihrometrijskim higrometrom i koji je njegov princip rada?
3. Koliki su parcijalni pritisci atmosferskog pritiska?

Težina, odnosno masa vodene pare sadržane u 1 m3 zraka naziva se apsolutna vlažnost vazduha... Drugim rečima, jeste gustina vodene pare u vazduhu. Na istoj temperaturi, zrak može apsorbirati prilično određenu količinu vodene pare i dostići stanje potpunog zasićenja. u stanju svoje zasićenosti naziva se kapacitet vlage.

Vrijednost sadržaja vlage u zraku naglo raste s povećanjem njegove temperature. Odnos magnitude apsolutna vlažnost vazduha na datoj temperaturi na vrijednost njegovog kapaciteta vlage na istoj temperaturi naziva se relativna vlažnost.

Za određivanje temperature i relativna vlažnost koristite poseban uređaj - psihrometar. Psihrometar se sastoji od dva termometra. Kuglica jednog od njih navlaži se poklopcem od gaze, čiji je kraj uronjen u posudu s vodom. Drugi termometar ostaje suh i pokazuje temperaturu okoline. Mokri termometar pokazuje nižu temperaturu od suhog, 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 niža relativna vlažnost zraka i više vlage zrak može apsorbirati. Kada je razlika jednaka nuli, zrak je zasićen i dalje isparavanje vlage u takvom zraku ne dešava se.

Apsolutna vlažnost

(f) je količina vodene pare koja se stvarno nalazi u 1m 3 vazduha:
f= m (masa vodene pare u vazduhu) / V (zapremina)
Uobičajena jedinica za apsolutnu vlažnost je: (f)= g / m 3

Relativna vlažnost

Relativna vlažnost: φ = (apsolutna vlažnost) / (maksimalna vlažnost)
Relativna vlažnost obično se izražava u postocima. Ove količine su međusobno povezane sljedećim odnosom:
φ = (f × 100) / fmax

Šta je tačka rose

Za kvantitativnu procjenu vlažnosti zraka koristi se apsolutna i relativna vlažnost zraka.

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

Jasniju predstavu o stepenu vlažnosti vazduha daje relativna vlažnost vazduha B. Relativna vlažnost vazduha se meri brojem koji pokazuje koliko procenata je apsolutna vlažnost gustine vodene pare koja je potrebna za zasićenje vazduha na njegova dostupna temperatura:

Relativna vlažnost se takođe može odrediti pritiskom pare, pošto je pritisak pare praktično proporcionalan njenoj gustini.. Dakle, B se može odrediti na sledeći način: relativna vlažnost se meri brojem koji pokazuje koliko procenata je apsolutna vlažnost vazduha. pritisak vodene pare koja zasićuje vazduh na njegovoj dostupnoj 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 promjena temperature zraka može utjecati na njegovu vlažnost. Neka je apsolutna vlažnost vazduha 1. Pošto je gustina zasićene vodene pare na 22°C (tabela 9.1), relativna vlažnost vazduha B iznosi oko 50%.

Pretpostavimo sada da temperatura ovog zraka padne na 10°C, dok 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 zrak postaje zasićen vodenom parom dok se hladi naziva se tačka rose. U gornjem primjeru, tačka rose je Imajte na umu da se na poznatoj tački rose apsolutna vlažnost može naći iz tabele. 9.1, pošto je jednaka gustini zasićene pare na tački rose.

U ovoj lekciji će se uvesti pojam apsolutne i relativne vlažnosti vazduha, raspravljaće se o pojmovima i veličinama vezanim za ove pojmove: zasićena para, tačka rose, instrumenti za merenje vlažnosti. U toku lekcije upoznaćemo se sa tabelama gustine i pritiska zasićene pare i psihrometrijskom tabelom.

Vlažnost vazduha je veoma važan parametar za ljude. okruženje, jer naše tijelo vrlo aktivno reaguje na njegove promjene. Na primjer, takav 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, isparavanje vlage ima prednost nad kondenzacijom 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 dobro poznatog svojstva vode da provodi električnu struju, njen sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za procjenu vremenskih prilika, što svi znaju iz vremenske prognoze. Treba napomenuti da ako uporedimo vlažnost u različito doba godine u nama poznatim klimatskim uvjetima, onda je ona viša ljeti i niža zimi, što je posebno povezano s intenzitetom procesa isparavanja pri različitim temperature.

Glavne karakteristike vlažnog vazduha su:

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

Vazduh je složeni 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 apsolutna vlažnost.

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

Oznakaapsolutna vlažnost: (kao uobičajena notacija gustine).

Jediniceapsolutna vlažnost: (u SI) ili (za praktičnost mjerenja malog sadržaja vodene pare u zraku).

Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:

Legenda:

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

Zapremina vazduha u kojoj se nalazi određena masa pare,.

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 vlage. osetljivost na žive organizme. Ispada da, na primjer, osoba ne osjeća maseni sadržaj vode u zraku, već upravo njen sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost.

Za opisivanje ove percepcije potrebna je količina kao što je 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: .

Jedinicerelativna 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 možete vidjeti iz formule, sadrži apsolutnu vlažnost, koju smo već upoznati, i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi. Postavlja se pitanje, kako odrediti posljednju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Razmotrićemo kondenzacijahigrometar(sl. 4) - uređaj koji služi za određivanje tačke rose.

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

Rice. 4. Kondenzacijski higrometar ()

U posudu uređaja ulijeva se tečnost koja lako isparava, na primjer eter, ubacuje se termometar (6) i uz pomoć kruške (5) kroz posudu se pumpa zrak. Kao rezultat pojačane cirkulacije zraka, počinje intenzivno isparavanje etra, zbog toga se smanjuje temperatura posude, a na ogledalu (4) se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare). U trenutku kada se rosa pojavi na ogledalu, temperatura se meri termometrom, a ta temperatura je tačka rose.

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 sa povećanjem vrednosti tačke rose raste i vrednost odgovarajuće gustine zasićene pare. Drugim riječima, što je zrak topliji, to može sadržavati više 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 dlake da mijenja svoju dužinu s promjenom vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti dužina vlasi se povećava, sa smanjenjem se smanjuje), što omogućava za mjerenje relativne vlažnosti. Kosa je navučena preko metalnog okvira. Promjena dužine kose prenosi se na strelicu koja se kreće duž skale. Treba imati na umu da higrometar za kosu daje netočne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se uglavnom 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 mokar jer je umotan u kambričnu tkaninu, koja je uronjena u rezervoar vode koji se nalazi na zadnjoj strani uređaja. Iz mokre krpe isparava voda, što dovodi do hlađenja termometra, proces snižavanja njegove temperature traje dok se ne dostigne stadijum, dok para u blizini mokre krpe ne dostigne zasićenje i termometar počne da pokazuje temperaturu tačke rose. Dakle, vlažna sijalica pokazuje temperaturu manju ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi i pokazuje stvarnu temperaturu.

Na kućištu uređaja je u pravilu prikazana i takozvana psihrometrijska tablica (tabela 2). Koristeći ovu tabelu, relativna vlažnost okolnog zraka može se odrediti iz vrijednosti temperature prikazane suhom mjerom i temperaturnom razlikom između suhog i mokrog termometra.

Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete grubo odrediti količinu vlage koristeći sljedeći princip. Ako su očitanja oba termometra blizu jedno drugom, tada se isparavanje vode iz mokrog gotovo u potpunosti kompenzira kondenzacijom, odnosno visoka je vlažnost zraka. Ako je, naprotiv, razlika u očitanjima termometra velika, tada isparavanje iz vlažne krpe prevladava nad kondenzacijom i zrak je suh, a vlažnost niska.

Pogledajmo tabele koje vam omogućavaju da odredite karakteristike vlažnosti vazduha.

temperatura,	Pritisak, mm. rt. Art.	Gustina pare,

Tab. 1. Gustina i pritisak zasićene vodene pare

Imajte na umu da, kao što je ranije navedeno, vrijednost gustine zasićene pare raste s njenom temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.

Tab. 2. Psihometrijska tabela

Podsjetimo da se relativna vlažnost zraka određuje na osnovu očitanja suhog termometra (prva kolona) i razlike između očitanja suhih i mokrih mjerača (prvi red).

U današnjoj lekciji smo se upoznali sa važnom karakteristikom vazduha - njegovom vlažnošću. Kao što smo već rekli, vlažnost se smanjuje tokom hladne sezone (zima), a povećava se tokom tople sezone (ljeto). Važno je moći regulisati ove pojave, npr. ako je potrebno povećati vlažnost, prostoriju smjestiti u zimsko vrijeme nekoliko rezervoara sa vodom za poboljšanje procesa isparavanja, međutim, ova metoda će biti efikasna samo pri odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od spoljašnje.

U sljedećoj lekciji ćemo pogledati koji plin radi i princip rada motora s unutrašnjim sagorijevanjem.

Bibliografija

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

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

Zadaća