Відносна вологість повітря залежить від температури. Абсолютна і відносна вологість. Точка роси. Як залежить відносна вологість від температури

Кількість вологи, що міститься в одному кубічному метрі повітря. Через малу величину зазвичай вимірюють в г / м³. Але в зв'язку з тим, що при певній температурі повітря в ньому може максимально утримуватися тільки певна кількість вологи (зі збільшенням температури це максимально можлива кількість вологи збільшується, зі зменшенням температури повітря максимальну можливу кількість вологи зменшується), ввели поняття відносної вологості.

Відносна вологість

Еквівалентну визначення - відношення молярної частки водяної пари в повітрі до максимально можливої \u200b\u200bпри даній температурі. Вимірюється в процентах і визначається за формулою:

де: - відносна вологість розглянутої суміші (повітря); - парціальний тиск парів води в суміші; - рівноважний тиск насиченої пари.

Тиск насичених парів води сильно зростає при збільшенні температури. Тому при ізобаріческом (тобто, при постійному тиску) охолодженні повітря з постійною концентрацією пара настає момент (точка роси), коли пар насичується. При цьому «зайвий» пар конденсується у вигляді туману або кристаликів льоду. Процеси насичення і конденсації водяної пари грають величезну роль в фізиці атмосфери: процеси утворення хмар і освіту атмосферних фронтів в значній частині визначаються процесами насичення і конденсації, теплота, що виділяється при конденсації атмосферного водяної пари забезпечує енергетичний механізм виникнення і розвитку тропічних циклонів (ураганів).

Оцінка відносної вологості

Відносна вологість водно-повітряної суміші може бути оцінена, якщо відомі її температура ( T) І температура точки роси ( T d). коли T і T d виражені в градусах Цельсія, тоді істинно вираз:

де парціальний тиск водяної пари в суміші оцінений:

і вологе тиск пара води в суміші при температурі оцінено:

Пересичена водяна пара

За відсутності центрів конденсації при зниженні температури можливе утворення пересичені стану, тобто відносна вологість стає більш 100%. Як центри конденсації можуть виступати іони або частки аерозолів, саме на конденсації пересичені пара на іони, що утворюються при проходженні зарядженої частки в такому парі заснований принцип дії камери Вільсона і дифузійних камер: крапельки води, що конденсуються на утворилися іони утворюють видимий слід (трек) зарядженої частинки.

Іншим прикладом конденсації перенасиченого водяної пари є інверсійні сліди літаків, що виникають при конденсації перенасиченого водяної пари на частинках сажі вихлопу двигунів.

Засоби і методи контролю

Для визначення вологості повітря використовуються прилади, які називаються психрометрами і гігрометрами. Психрометр серпня відбудеться з двох термометрів - сухого і вологого. Вологий термометр показує температуру нижче, ніж сухий, так як його резервуар обмотаний тканиною, змоченою у воді, яка, випаровуючись, охолоджує його. Інтенсивність випаровування залежить від відносної вологості повітря. За свідченнями сухого і вологого термометрів знаходять відносну вологість повітря по Психрометричний таблицями. В останнім часом стали широко застосовуватися інтегральні датчики вологості (як правило, з виходом по напрузі), засновані на властивості деяких полімерів змінювати свої електричні характеристики (такі, як діелектрична проникність середовища) під дією містяться в повітрі парів води.

Для підвищення відносної вологості в житлових приміщеннях використовують електричні зволожувачі, наповнені мокрим керамзитом піддони і регулярне обприскування.

Примітки

Wikimedia Foundation. 2010 року.

Дивитися що таке "Відносна вологість" в інших словниках:

Ставлення молярної частки вологи в газі до молярної частки водяної пари над водою [льодом] в цьому газі при тих же тиску і температурі. Одиниця виміру% [РМГ 75 2004] Тематики вимірювання вологості речовин Узагальнюючі терміни величини ... ... Довідник технічного перекладача

відносна вологість - Відсоткове співвідношення пружності водяної пари, що міститься в одиниці об'єму повітря, до пружності насичує пара при тій же температурі ... Словник з географії

Відносна вологість - 16. Відносна вологість D. Relative Feuchtigkeit E. Relative humidity F. Humidite relative Ставлення парціального тиску водяної пари до тиску насиченої пари при одних і тих же тиску я температурі Джерело ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

Ставлення пружності водяної пари, що міститься в повітрі, до пружності насиченої пари при тій же температурі; виражається у відсотках. * * * Відносна ВЛАЖНОСТЬ ВІДНОСНА ВЛАЖНОСТЬ, ставлення пружності водяної пари (див. ПРУЖНІСТЬ ... ... енциклопедичний словник

відносна вологість - drėgnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžiagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai išreikštas procentais. atitikmenys: angl. relative humidity vok. relative Feuchte, f; relative ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

відносна вологість - santykinis drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ir drėgnos medžiagos, kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: angl. relative humidity rus. відносна вологість … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

відносна вологість - drėgnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. relative humidity vok. relative Feuchte, f; relative Feuchtigkeit, f rus. відносна вологість, f pranc. humidité relative, f ... Fizikos terminų žodynas

Що таке пар і які його основні властивості.
Чи можна вважати повітря газом?
Чи можливо застосувати закони ідеального газу для повітря?

Вода займає близько 70,8% поверхні земної кулі. Живі організми містять від 50 до 99,7% води. Образно кажучи, живі організми - це одушевлена \u200b\u200bвода. В атмосфері знаходиться близько 13-15 тис. Км3 води в вигляді крапель, кристалів снігу і водяної пари. Атмосферне водяна пара впливає на погоду і клімат Землі.

Водяна пара в атмосфері.

Водяна пара в повітрі, незважаючи на величезні поверхні океанів, морів, озер і річок, далеко не завжди є насиченим. переміщення повітряних мас призводить до того, що в одних місцях нашої планети в наразі випаровування води переважає над конденсацією, а в інших, навпаки, переважає конденсація. Але в повітрі практично завжди є деяка кількість водяної пари.

Щільність водяної пари в повітрі називається абсолютноювологістю.

Абсолютна вологість виражається, отже, в кілограмах на метр кубічний (кг / м 3).

Парціальний тиск водяної пари

Атмосферне повітря являє собою суміш різних газів і водяної пари. Кожен з газів вносить свій внесок в сумарне тиск, вироблене повітрям на що знаходяться в ньому тіла.

Тиск, який виробляв би водяний пар, якщо б всі інші гази були відсутні, називають парціальним тиском водяної пари.

Парціальний тиск водяної пари приймають за один з показників вологості повітря. Його виражають в одиницях тиску - паскалях або міліметрах ртутного стовпа.

Так як повітря являє собою суміш газів, то атмосферний тиск визначається сумою парціальних тисків всіх компонент сухого повітря (кисню, азоту, вуглекислого газу і т. Д.) І водяної пари.

Відносна вологість.

За парціальному тиску водяної пари і абсолютної вологості ще не можна судити про те, наскільки водяна пара в даних умовах близький до насичення. А саме від цього залежить інтенсивність випаровування води і втрата вологи живими організмами. Ось чому вводять величину, яка показує, наскільки водяна пара при даній температурі близький до насичення, - відносну вологість.

Відносною вологістю повітря називають відношення парціального тиску р водяної пари, що міститься в повітрі при даній температурі, до тиску р н. п насиченої пари при тій же температурі, виражене у відсотках:

Відносна вологість повітря зазвичай менше 100%.

При зниженні температури парціальний тиск парів води в повітрі може стати рівним тиску насиченої пари. Пар починає конденсуватися, і випадає роса.

Температура, при якій водяна пара стає насиченим, називається точкою роси.

За точці роси можна визначити відносну вологість повітря.

Психрометр.

Вологість повітря вимірюють за допомогою спеціальних приладів. Ми розповімо про один з них - психрометрами.

Психрометр складається з двох термометрів (рис. 11.4). Резервуар одного з них залишається сухим, і він показує температуру повітря. Резервуар іншого оточений смужкою тканини, кінець якої опущений в воду. Вода випаровується, і завдяки цьому термометр охолоджується. Чим більше відносна вологість, тим менш інтенсивно йде випаровування і температура, яке показується термометром, оточеним вологою тканиною, ближче до температури, яку показує сухим термометром.

При відносній вологості, що дорівнює 100%, вода взагалі не буде випаровуватися і свідчення обох термометрів будуть однакові. По різниці температур цих термометрів за допомогою спеціальних таблиць можна визначити вологість повітря.

Значення вологості.

Від вологості залежить інтенсивність випаровування вологи з поверхні шкіри людини. А випаровування вологи має велике значення для підтримки температури тіла постійною. В космічних кораблях підтримується найбільш сприятлива для людини відносна вологість повітря (40-60%).

Як ви думаєте, за яких умов випадає роса? Чому перед дощовим днем \u200b\u200bввечері на траві немає роси?

Дуже важливо знати вологість в метеорології - в зв'язку з прогнозом погоди. хоча відносна кількість водяної пари в атмосфері порівняно невелика (близько 1%), роль його в атмосферних явищах значна. Конденсація водяної пари призводить до утворення хмар і подальшого випадання опадів. При цьому виділяється велика кількість теплоти. І навпаки, випаровування води супроводжується поглинанням теплоти.

У ткацькому, кондитерському та інших виробництвах для нормального перебігу процесу необхідна певна вологість.

Дуже важливе дотримання режиму вологості на виробництві при виготовленні електронних схем і приладів, в нанотехнології.

Зберігання творів мистецтва і книг вимагає підтримки вологості повітря на необхідному рівні. При великій вологості полотна на стінах можуть провиснути, що призведе до пошкодження фарбового шару. Тому в музеях на стінах ви можете бачити психрометри.

На Землі багато відкритих водойм, з поверхні яких випаровується вода: океани і моря займають близько 80% поверхні Землі. Тому в повітрі завжди є водяна пара.

Він легший за повітря, тому що молярна маса води (18 * 10-3 кг моль-1) менше молярної маси азоту і кисню, з яких в основному складається повітря. Тому водяна пара піднімається вгору. При цьому він розширюється, так як в верхніх шарах атмосфери тиск нижче, ніж у поверхні Землі. Цей процес наближено можна вважати адіабатичним, тому що за той час, поки він відбувається, теплообмін пара з навколишнім повітрям не встигає відбутися.

1. Поясніть, чому при цьому пара охолоджується.

Вони не падають тому, що ширяють у висхідних потоках повітря подібно до того як парять дельтаплани (рис. 45.1). Але коли краплі в хмарах стають занадто великими, вони починають все-таки падати: йде дощ (Рис. 45.2).

Ми відчуваємо себе комфортно, коли тиск водяної пари при кімнатній температурі (20 ° С) становить близько 1,2 кПа.

2. Яку частину (у відсотках) складає зазначену тиск від тиску насиченої пари при тій же температурі?
Підказка. Скористайтеся таблицею значень тиску насиченої водяної пари при різних значеннях температури. Вона була приведена в попередньому параграфі. Наведемо тут більш детальну таблицю.

Ви знайшли зараз відносну вологість повітря. Дамо її визначення.

Відносною вологістю повітря φ називають виражене у відсотках відношення парціального тиску p водяної пари до тиску pн насиченої пари при тій же температурі:

φ \u003d (p / pн) * 100%. (1)

Комфортні умови для людини відповідають відносній вологості 50-60%. Якщо відносна вологість істотно менше, повітря здається нам сухим, а якщо більше - вологим. Коли відносна вологість наближається до 100%, повітря сприймається як сирої. Калюжі при цьому не висихають, тому що процеси випаровування води і конденсації пари компенсують один одного.

Отже, про відносну вологість повітря судять по тому, наскільки водяна пара в повітрі близький до насичення.

Якщо повітря з перебувають в ньому ненасичених водяною парою ізотермічні стискати, буде збільшуватися як тиск повітря, так і тиск ненасиченого пара. Але тиск водяної пари буде збільшуватися тільки до тих пір, поки він не стане насиченим!

При подальшому зменшенні обсягу тиск повітря буде продовжувати збільшуватися, а тиск водяної пари буде постійним - воно буде залишатися рівним тиску насиченої пари при заданій температурі. Надлишок пара сконденсіруется, тобто перетвориться в воду.

3. У посудині під поршнем знаходиться повітря, відносна вологість якого дорівнює 50%. Початковий обсяг під поршнем дорівнює 6 л, температура повітря 20 ºС. Повітря починають ізотермічні стискати. Прийміть, що об'ємом утворилася з пари води можна знехтувати в порівнянні з об'ємом повітря і пара.
а) Чому буде дорівнює відносна вологість повітря, коли обсяг під поршнем стане рівним 4 л?
б) При якому обсязі під поршнем пар стане насиченим?
в) Чому дорівнює початкова маса пара?
г) У скільки разів зменшиться маса пара, коли обсяг під поршнем стане рівним 1 л?
д) Яка маса води при цьому сконденсіруется?

2. Як залежить відносна вологість від температури?

Розглянемо, як змінюються при підвищенні температури чисельник і знаменник у формулі (1), що визначає відносну вологість повітря.
У чисельнику стоїть тиск ненасиченої водяної пари. Воно прямо пропорційно абсолютній температурі (нагадаємо, що водяна пара добре описується рівнянням стану ідеального газу).

4. На скільки відсотків збільшується тиск ненасиченого пара при збільшенні температури від 0 ºС до 40 ºС?

А тепер подивимося, як змінюється при цьому тиск насиченої пари, що стоїть в знаменнику.

5. У скільки разів збільшується тиск насиченої пари при збільшенні температури 0 ºС до 40 ºС?

Результати виконання цих завдань показують, що при підвищенні температури тиск насиченої пари зростає набагато швидше, ніж тиск ненасиченого пара, Отже, визначається формулою (1) відносна вологість повітря швидко зменшується з ростом температури. Відповідно при зниженні температури відносна вологість збільшується. Нижче ми розглянемо це докладніше.

При виконанні наступного завдання вам допоможе рівняння стану ідеального газу і наведена вище таблиця.

6. При 20 ºС відносна вологість повітря дорівнювала 100%. Температура повітря збільшилася до 40 ºС, а маса водяної пари залишилася незмінною.
а) Яким було початковий тиск водяної пари?
б) Яким стало кінцевий тиск водяної пари?
в) Чому дорівнює тиск насиченої пари при 40 ºС?
г) Чому дорівнює відносна вологість повітря в кінцевому стані?
д) Як буде це повітря сприйматися людиною: як сухий або як вологий?

7. У сирої осінній день температура на вулиці 0 ºС. У кімнаті температура 20 ºС, відносна вологість 50%.
а) Де більше парціальний тиск водяної пари: в кімнаті або на вулиці?
б) У який бік буде йти водяна пара, якщо відкрити кватирку, - в кімнату або з кімнати?
в) Який стала б відносна вологість в кімнаті, якби парціальний тиск водяної пари в кімнаті стало рівним парціальному тиску водяної пари зовні?

8. Вологі предмети зазвичай важче сухих: так, промокле плаття важче сухого, а сирі дрова важче сухих. Пояснюється це тим, що до власної ваги тіла додається ще й вага міститься в ньому вологи. А з повітрям справа йде навпаки: вологе повітря легше сухого! Як це пояснити?

3. Точка роси

При зниженні температури відносна вологість повітря збільшується (хоча маса водяної пари в повітрі при цьому не змінюється).
Коли відносна вологість повітря досягає 100%, водяна пара стає насиченим. (При спеціальних умовах можна отримати перенасичений пар. Його використовують в камерах Вільсона для детектування слідів (треків) елементарних частинок на прискорювачах.) При подальшому зниженні температури починається конденсація водяної пари: випадає роса. Тому температуру, при якій даний водяна пара стає насиченим, називають точкою роси для цього пара.

9. Поясніть, чому роса (рис. 45.3) випадає зазвичай в передранкові години.

Розглянемо приклад знаходження точки роси для повітря певної температури з заданою вологістю. Для цього нам знадобиться наступна таблиця.

10. Людина в окулярах увійшов з вулиці в магазин і виявив, що його окуляри запітніли. Будемо вважати, що температура стекол і прилеглого до них шару повітря дорівнює температурі повітря на вулиці. Температура повітря в магазині дорівнює 20 ºС, відносна вологість 60%.
а) Чи є водяна пара в шарі повітря, прилеглого до стекол очок, насиченим?
б) Чому дорівнює парціальний тиск водяної пари в магазині?
в) При якій температурі такий тиск водяної пари дорівнює тиску насиченої пари?
г) Який може бути температура повітря на вулиці?

11. У прозорому циліндрі під поршнем знаходиться повітря з відносною вологістю 21%. Початкова температура повітря 60 ºС.
а) До якої температури треба охолодити повітря при постійному обсязі, щоб в циліндрі випала роса?
б) У скільки разів треба зменшити обсяг повітря при постійній температурі, щоб в циліндрі випала роса?
в) Повітря спочатку ізотермічні стискають, а потім охолоджують при постійному обсязі. Випадання роси почалося, коли температура повітря впала до 20 ºС. У скільки разів зменшили обсяг повітря в порівнянні з початковим?

12. Чому сильна спека важче переноситься при високій вологості повітря?

4. Вимірювання вологості

Вологість повітря вимірюють часто психрометром (рис. 45.4). (Від грецького «псіхрос» - холодний. Така назва обумовлена \u200b\u200bтим, що показання вологого термометра нижче, ніж сухого.) Він складається з сухого і вологого термометрів.

Показання вологого термометра нижче, ніж сухого, тому що при випаровуванні рідина охолоджується. Чим менше відносна вологість повітря, тим інтенсивніше йде випаровування.

13. Який термометр на малюнку 45.4 розташований лівіше?

Отже, за показаннями термометрів можна визначити відносну вологість повітря. Для цього використовують Психрометричний таблицю, яку поміщають часто на самому психрометрами.

Щоб визначити відносну вологість повітря, треба:
- зняти показання термометрів (в даному випадку 33 ºС і 23 ºС);
- знайти в таблиці рядок, відповідну показаннями сухого термометра, і стовпець, відповідностей різниці показань термометрів (рис. 45.5);
- на перетині рядка і стовпця прочитати значення відносної вологості повітря.

14. Використовуючи Психрометричний таблицю (рис. 45.5), визначте, за яких показаннях термометрів відносна вологість повітря дорівнює 50%.

Додаткові питання і завдання

15. У теплиці об'ємом 100 м3 треба підтримувати відносну вологість не менше 60%. Рано вранці при температурі 15 ºС в теплиці випала роса. Температура вдень в теплиці піднялася до 30 ºС.
а) Чому дорівнює парціальний тиск водяної пари в теплиці при 15 ºС?
б) Чому дорівнює маса водяної пари в теплиці при цій температурі?
в) Яке мінімально допустиме парціальний тиск водяної пари в теплиці при 30 ºС?
г) Яка при цьому маса водяної пари в теплиці?
д) Яку масу води треба випарувати в теплиці, щоб підтримати в ній необхідну відносну вологість?

16. На психрометрами обидва термометра показують одну і ту ж температуру. Чому дорівнює при цьому відносна вологість повітря? Поясніть свою відповідь.

слово Волога

Слово Волога в словнику Даля

ж. рідина взагалі: | мокрота, вогкість; вода. Волога, рідина масляна, жир, масло. Без вологи і тепла, немає рослинності, ні життя.

Від чого залежить вологість повітря?

В повітрі нині туманна волога. Вологий, напоєне вологою, сирий, мокрий, мокли, водянистий. Вологе літо. Вологі луки, пальці, повітря. Вологе місце. Вологість ж. вогкість, мокрель, мокрота, стан вологого. Вологий що, увлажать, робити вологим, поливати або насичувати водою. Вологомір м.

гігрометр, снарядец, що показує ступінь вологості повітря.

Слово Волога в словнику Ожегова

ВОЛОГА, -і, ж. Сирість, вода, що міститься в чимось н. Повітря, насичене вологою.

Слово Волога в словнику Єфремової

наголос: волога

1. Рідина, вода іліее випаровування, що містяться в чому-небудь

Слово Волога в словнику Фасмера Макса

волога
запозичується.

з цслав., ср. ст.-слав. волога (Супра.). Див. Волога.

Слово Волога в словнику Д.Н. Ушакова

ВОЛОГА, вологи, мн. немає, · дружин. (· Книж.). Сирість, вода, випаровування. Рослини вимагають багато вологи. Повітря насичене вологою.

Слово Волога в словнику Синонімів

спиртне, вода, мокрота, вологість, рідина, вогкість, сирь

Слово Волога в словнику Синоніми 4

вода, мокрота, вогкість

Слово Волога в словнику Повна акцентуйовані парадигма по А.

А. Залізня

волога,
вологи,
вологи,
влаг,
вологи,
вологи,
вологу,
вологи,
вологою,
влагою,
влагами,
вологи,
вологи

Психрометр серпня відбудеться з двох ртутних термометрів, укріплених на штативі або розташованих в загальному футлярі.

Кулька одного термометра обгорнутий тонкою батистовою тканиною, опущеною в стаканчик з дистильованою водою.

При користуванні психрометром серпня обчислення абсолютної вологості виробляють за формулою Реньє:
A \u003d f-a (t-t1) H,
де А - абсолютна вологість; f - максимальне напруження водяних парів при температурі вологого термометра (див.

таблицю 2); а - психрометрический коефіцієнт, t - температура сухого термометра; t1 - температура вологого термометра; Н - барометричний тиск у момент визначення.

Якщо повітря абсолютно нерухомий, то а \u003d 0,00128. При наявності слабкого руху повітря (0,4 м / с) а \u003d 0,00110. Максимальну і відносну вологість розраховують, як зазначено на стор.

Що таке вологість повітря? Від чого вона залежить?

Температура повітря (° С)		Температура повітря (° С)	Напруга водяної пари (мм рт. Ст.)	Температура повітря (° С)	Напруга водяної пари (мм рт. Ст.)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

Таблиця 3.

Визначення відносної вологості за показаннями
аспирационного психрометра (у відсотках)

Таблиця 4. Визначення відносної вологості повітря за показами сухого і вологого термометрів в психрометрами серпня за звичайних умов спокійного і рівномірного руху повітря в кімнаті зі швидкістю 0,2 м / с

Для визначення відносної вологості існують спеціальні таблиці (таблиці 3, 4).

Більш точні свідчення дає психрометр Ассмана (рис. 3). Він складається з двох термометрів, укладених в металеві трубки, через які рівномірно просасивается повітря за допомогою заводного вентилятора, що знаходиться у верхній частині приладу.

Ртутний резервуар одного з термометрів обгорнутий шматочком батисту, який перед кожним визначенням змочується дистильованою водою за допомогою спеціальної піпетки. Після того як омочили термометр, заводять ключем вентилятор і вішають прилад на штатив.

Через 4-5 хв записують свідчення сухого і вологого термометрів. Так як з поверхні ртутного кульки, змоченого термометра, відбувається випаровування вологи і поглинання тепла, то він буде показувати більш низьку температуру. Обчислення абсолютної вологості виробляють за формулою Шпрунга:

де А - абсолютна вологість; f - максимальне напруження водяних парів при температурі вологого термометра; 0,5 - постійний психрометрический коефіцієнт (поправка на швидкість руху повітря); t - температура сухого термометра; t1 - температура вологого термометра; Н - барометричний тиск; 755 - середнє барометричний тиск (визначають по таблиці 2).

Максимальну вологість (F) визначають за допомогою таблиці 2 по температурі сухого термометра.

Відносну вологість (R) розраховують за формулою:

де R - відносна вологість; А - абсолютна вологість; F - максимальна вологість при температурі сухого термометра.

Для визначення коливань відносної вологості в часі користуються приладом гігрографів.

Прилад влаштований аналогічно термографія, але сприймає частиною гігрографів є знежирений пучок волосся.

Мал. 3. Аспіраційний психрометр Ассмана:

1 - металеві трубки;
2 - ртутні термометри;
3 - отвори для виходу просасивается повітря;
4 - затиск для підвішування психрометра;
5 - піпетка для змочування вологого термометра.

Прогноз погоди на завтра

У порівнянні з вчорашнім днем \u200b\u200bв Москві трохи похолодало, температура навколишнього повітря знизилася з 17 ° C вчора до 16 ° C сьогодні.

Прогноз погоди на завтра не обіцяє істотних змін температури, вона залишиться на колишньому рівні від 11 до 22 градусів тепла.

Відносна вологість повітря збільшилася до 75 відсотків і продовжує підвищуватися. Атмосферний тиск за минулу добу несуттєво знизився на 2 мм ртутного стовпа, і стало ще більш низьким.

Фактична погода сьогодні

За даними на 2018-07-04 15:00 в Москві злива, дме слабкий вітер

Погодні норми і умови в Москві

Особливості погоди в Москві визначаються, в першу чергу, місцем розташування міста.

Столиця знаходиться на Східно-Європейській рівнині, і теплі і холодні маси повітря вільно переміщаються над мегаполісом. На погоду у Москві впливають атлантичні і середземноморські циклони, ось чому рівень опадів тут вище, і взимку тепліше, ніж в містах, що знаходяться на цій широті.

Погода в Москві відображає всі явища, характерні для помірно-континентального клімату. Відносна нестійкість погоди виражається, наприклад, в холодній зимі, з раптовими відлигами, різкому похолоданні влітку, випаданні великої кількості опадів. Ці та інші погодні явища аж ніяк не рідкість. Влітку і восени в Москві часто відзначаються тумани, причина яких криється почасти й в діяльності людини; грози, які траплялися навіть взимку.

У червні 1998 року сильний шквал забрав життя восьми осіб, 157 осіб були поранені. У грудні 2010 року сильний крижаний дощ, Обумовлений температурної різницею на висоті і на землі, перетворив вулиці в каток, а гігантські бурульки і ламаються під вагою льоду дерева падали на людей, будівлі і машини.

Температурний мінімум в Москві був зафіксований в 1940 році, він склав -42,2 ° C, максимум - + 38,2 ° C відзначений в 2010 році.

Середня температура липня в 2010 році - 26,1 ° - близька до норми арабських Еміратів і Каїра. І в цілому, 2010 рік став рекордсменом за кількістю температурних максимумів: за літо було встановлено 22 добових рекорду.

Погода в центрі Москви і на околицях неоднакова.

Від чого і як залежить відносна вологість повітря?

Температура в центральних районах вище, взимку різниця може складати до 5-10 градусів. Цікаво, що офіційні дані про погоду в Москві надаються з метеостанції на ВВЦ, що знаходиться на північному сході міста, а це на кілька градусів нижче температурних значень метеостанції на Балчузі в центрі мегаполісу.

Погода в інших містах Московського регіону\u003e

Сухі речовини і вологість

Вода - одне з найпоширеніших речовин на землі, вона є необхідною умовою життя і входить до складу всіх харчових продуктів і матеріалів.

Вода, яка є власне живильною речовиною, життєво необхідна як стабілізатор температури тіла, переносник нутрієнтів ( поживних речовин) І травних відходів, реагент і реакційна середу в ряді хімічних перетворень, стабілізатор конформації біополімерів і, нарешті, як речовина, що полегшує динамічну поведінку макромолекул, включаючи прояв ними каталітичних (ензиматичних) властивостей.

Вода - найважливіша складова харчових продуктів.

Вона присутня в різноманітних рослинних і тваринних продуктах як клітинний і позаклітинний компонент, як диспергуюча середовище та розчинник, обумовлюючи консистенцію і структуру. Вода впливає на зовнішній вигляд, смак і стійкість продукту при зберіганні. Завдяки фізичній взаємодії з білками, полісахаридами, ліпідами і солями, вода робить значний внесок в структуру їжі.

Загальна вологість продукту вказує на кількість вологи в ньому, але не характеризує її причетність до хімічних і біологічних змін в продукті.

У забезпеченні його стійкості при зберіганні важливу роль відіграє співвідношення вільної та зв'язаної вологи.

пов'язана волога - це асоційована вода, міцно пов'язана з різними компонентами - білками, ліпідами і вуглеводами за рахунок хімічних і фізичних зв'язків.

вільна волога - це волога, не пов'язана полімером і доступна для протікання біохімічних, хімічних і мікробіологічних реакцій.

Прямими методами з продукту витягують вологу і встановлюють її кількість; непрямими (висушуванням, рефрактометри, по щільності і електропровідності розчину) - визначають зміст сухих речовин (сухого залишку). До непрямих відносять також метод, заснований на взаємодії води з певними реагентами.

Визначення вміст вологи висушуванням до постійної маси (арбітражний метод) засноване на виділенні гігроскопічної вологи з досліджуваного об'єкта при певній температурі.

Висушування проводять до постійної маси або прискореними методами при підвищеній температурі протягом заданого.

Висушування зразків, спікливих в щільну масу, виробляють з прожареним піском, маса якого повинна бути в 2-4 рази більше маси навішування.

Пісок надає навішуванні пористість, збільшує поверхню випаровування, перешкоджає утворенню на поверхні скоринки, що утрудняє видалення вологи. Висушування проводять в фарфорових чашках, алюмінієвих або скляних бюксах протягом 30 хвилин, при певній температурі, яка залежить від виду продукту.

Масову частку сухих речовин (Х,%) розраховують за формулою

де m - маса бюкси зі скляною паличкою і піском, г;

m1 - маса бюкси зі скляною паличкою, піском і

навішуванням до висушування, г;

m2 - маса бюкси зі скляною паличкою, піском і навішуванням

після висушування, г.

Висушування в апараті ВЧ проводиться за рахунок інфрачервоного випромінювання в апараті, що складається з двох з'єднаних між собою масивних плит круглої або прямокутної форми (рисунок 3.1).

Малюнок 3.1 - Апарат ВЧ для визначення вологості

1 - рукоятка; 2 - верхня плита; 3 - блок управління; 4 - нижня плита; 5 - електроконтактні термометр

В робочому стані між плитами встановлюють зазор 2-3 мм.

Температура гріючої поверхні контролюється двома ртутними термометрами. Для підтримки постійної температури прилад забезпечений контактним термометром, включеним послідовно з реле. На контактному термометрі встановлюється задана температура. Прилад включають в мережу за 20 ... 25 хв до початку висушування для нагрівання до заданої температури.

Наважку продукту висушують в пакеті з роторної паперу розміром 20х14 см протягом 3 хв при певній температурі, охолоджують в ексикаторі 2-3 хв і швидко зважують з точністю до 0,01 г.

Вологість (Х,%) розраховують за формулою

де m - маса пакета, г;

m1 - маса пакета з пробою до висушування, г;

m2 - маса пакета з висушеної навішуванням, м

Рефрактометричний метод застосовують для виробничого контролю при визначенні змісту сухих речовин в об'єктах багатих сахарозою: солодких стравах, напоях, соках, сиропах.

Метод заснований на залежності між коефіцієнтом заломлення досліджуваного об'єкта або водної витяжки з нього і концентрацією сахарози.

Вологість повітря

Коефіцієнт заломлення залежить від температури, тому завмер виробляють після термостатування призм і досліджуваного розчину.

Масу сухих речовин (Х, г) для напоїв з цукром розраховують за формулою

де а - масова для сухих речовин, певна

рефрактометрическим методом,%;

Р - обсяг напою, см3.

для сиропів, плодово-ягідних і молочних киселів та ін.

за формулою

де а - масова частка сухих речовин в розчині,%;

m1 - маса розчиненої наважки, г;

m - маса наважки, г.

Крім цих поширених методів визначення сухих речовин застосовується ще ряд методів, що дозволяють визначити зміст як вільної, так і зв'язаної вологи

Диференціальна скануюча колориметрия.

Якщо образецохладіть до температури менше 0 ° С, то вільна волога замерзне, пов'язана - немає. При нагріванні замороженого зразка в колориметрі можна виміряти тепло, спожите при таненні льоду.

Незамерзающая вода визначається як різниця між загальною і замерзає водою.

діелектричні вимірювання. Метод заснований на тому, що при 0 ° С значення діелектричної проникності води і льоду приблизно рівні. Але якщо частина вологи пов'язана, то її діелектричні властивості повинні сильно відрізнятися від діелектричних властивостей об'ємної води і льоду.

Вимірювання теплоємності.

Теплоємність води більше, ніж теплоємність льоду, тому що з підвищенням температури у воді відбувається розрив водневих зв'язків. Це властивість використовують для вивчення рухливості молекул води.

Значення теплоємності, в залежності від її змісту в полімерах, дає відомості про кількість зв'язаної води. Якщо при низьких концентраціях вода специфічно пов'язана, то її внесок в теплоємність малий. В області високих значень вологості її в основному визначає вільна волога, внесок якої в теплоємність приблизно в 2 рази більше, ніж льоду.

Ядерно-магнітний резонанс (ЯМР). Метод полягає у вивченні рухливості води в нерухомій матриці.

При наявності вільної і зв'язаної вологи отримують дві лінії в спектрі ЯМР замість однієї для об'ємної води.

Предидущая11121314151617181920212223242526Следующая

ПОДИВИТИСЯ ЩЕ:

Вологість повітря. Одиниці виміру. Вплив на роботу авіації.

Вода є речовиною, яка може при одній і тій же температурі одночасно перебувати в різних агрегатних станах: газоподібному (водяна пара), рідкому (вода), твердому (лід). Ці стани і називають іноді фазовим станом води.

При певних умовах вода з одного (фазового) стану може переходити в інше. Так водяна пара може перейти в рідкий стан (процес конденсації), або, минаючи рідку фазу, перейти в твердий стан - лід (процес сублімації).

У свою чергу вода і лід можуть перейти в газоподібний стан - водяна пара (процес випаровування).

Під вологістю розуміється одне з фазових станів - що міститься в повітрі водяна пара.

Він надходить в атмосферу шляхом випаровування з водних поверхонь, грунту, снігу, рослинного покриву.

В результаті випаровування частина води переходить в газоподібний стан, утворюючи над випаровує поверхнею шар пара.

Відносна вологість

Ця пара повітряними потоками переноситься у вертикальному і горизонтальному напрямках.

Процес випаровування триває до тих пір, поки над випаровує поверхнею кількість водяної пари не досягне повного насичення, тобто максимальної кількості можливого в даному обсязі при незмінних тиску і температурі повітря.

Кількість водяної пари, що знаходиться в повітрі, характеризують такі одиниці:

Пружність водяної пари.

Як і будь-який інший газ, водяна пара має власну пружність і чинить тиск, яке вимірюється в мм.рт.ст або гПа. Кількість водяної пари в цих одиницях позначається: фактичне - е, Насичує - Е. На метеостанціях шляхом вимірювання пружності в гПа виробляють спостереження за вологістю водяної пари.

абсолютна вологість. Являє собою кількість водяної пари в грамах, що містяться в одному кубічному метрі повітря (г /).

буквою а - позначається фактична кількість, буквою А - насичує простір. Абсолютна вологість за своєю величиною близька до пружності водяної пари, яка виражається в мм рт ст, але не в гПа, при температурі 16,5 С е і а рівні між собою.

питома вологість являє собою кількість водяної пари в грамах, що містяться в одному кілограмі повітря (г / кг).

буквою q -позначається фактична кількість, буквою Q -насичує простір. Питома вологість є зручною величиною для теоретичних розрахунків, так як вона не змінюється при нагріванні, охолодженні, стисненні і розширенні повітря (якщо тільки при цьому не відбувається конденсація повітря). Величина питомої вологості застосовується для всіляких розрахунків.

Відносна вологістьявляє собою процентне відношення кількості водяної пари, що міститься в повітрі, до тієї кількості, яке насичувало б дане простір при одній і тій же температурі.

Відносна вологість позначається буквою r.

згідно з визначенням

r \u003d e / E * 100%

Кількість водяної пари, що насичує простір, може бути різним, і залежить від того, скільки молекул пара може вилетіти з випаровується поверхні.

Насичення повітря водяною парою залежить від температури повітря, чим вище температура, тим більше кількість водяної пари, і чим нижче температура, тим воно менше.

Точка роси - це температура, до якої треба охолодити повітря, щоб міститься в ньому водяна пара досяг повного насичення (при r \u003d 100%).

Різниця між температурою повітря і температурою точки роси (Т-Тd) називається дефіцитом точки роси.

Він показує наскільки треба охолодити повітря, щоб міститься в ньому водяна пара досяг стану насичення.

При малому дефіциті насичення повітря відбувається значно швидше, ніж при великому дефіциті насичення.

Кількість водяної пари залежить так само від агрегатного стану поверхні, що випаровує, від її кривизни.

При одній і тій же температурі кількість насичує пара буває більше над однією і меншим треба льодом (лід має міцні молекули).

При одній і тій же температурі кількість пара буде великим над опуклою поверхнею (поверхня крапель), ніж над рівною випаровує поверхнею.

Всі ці фактори відіграють велику роль в процесі утворення туманів, хмар та опадів.

Зниження температури призводить до насичення наявного в повітрі водяної пари, а потім і до конденсації цієї пари.

Вологість повітря істотно впливає на характер погоди, визначаючи умови польоту. Наявність водяної пари призводить до утворення туману, імли, хмарності, що ускладнюють політ грози, крижаний дощ.

На даному уроці, тема якого: «Вологість. Вимірювання вологості », ми обговоримо властивості насиченого і ненасиченої водяної пари, який завжди присутній в атмосфері.

На попередньому уроці ми з вами познайомилися з поняттям «насичений пар». Як при вивченні будь-яких тем і предметів, може виникнути питання: «Де ж ми користуємося цим поняттям, як ми його будемо застосовувати?». Найважливіше застосування властивостей насиченої пари ми і обговоримо на даному уроці.

Назва теми напевно вам добре відомо, адже поняття «вологість повітря» ви кожен день чуєте, коли дивитеся або слухаєте прогноз погоди. Однак якщо вас запитають: «Що ж розуміється під вологістю повітря?», Ви навряд чи відразу дасте точне фізичне визначення.

Спробуємо сформулювати, що ж у фізиці розуміється під вологістю повітря. Перш за все, що це за вода міститься в повітрі? Адже такий, наприклад, є туман, дощ, хмари та інші атмосферні явища, Що проходять за участю води в тому чи іншому агрегатному стані. Якщо всі ці явища враховувати при описі вологості, то як же проводити вимірювання? Вже з таких простих міркувань стає ясно, що інтуїтивними визначеннями тут не обійтися. Насправді, мова йде перш за все про парах води, які містяться в нашій атмосфері.

Атмосферне повітря є сумішшю газів, одним з яких і є водяна пара (рис. 1). Він вносить свій внесок в атмосферний тиск, цей внесок називається парціальним тиском (А також пружністю) водяної пари.

Мал. 1. Складові атмосферного повітря

закон Дальтона

Основні закономірності, які ми з вами отримували в рамках вивчення молекулярно-кінетичної теорії, відносяться до так званим чистим газам, т. Е. Газам, що складається з атомів або молекул одного сорту. Однак дуже часто доводиться мати справу з сумішшю газів. Найпростішим і поширеним прикладом такої суміші є атмосферне повітря, який оточує нас. Як ми знаємо, він на 78% складається з азоту, на 21% з гаком - з кисню, а залишився відсоток займають водяні пари і інші гази.

Мал. 2. Склад атмосферного повітря

Кожен з газів, який входить до складу повітря або будь-який інший суміші газів, безумовно, вносить свій внесок у загальний тиск даної суміші газів. Внесок кожного окремого такого компонента носить назву парціальний тиск газу, Т. е. той тиск, який надавав би даний газ у відсутності інших компонент суміші.

Англійський хімік Джон Дальтон експериментальним шляхом встановив, що для розріджених газових сумішей загальний тиск є проста сума парціальних тисків всіх компонент суміші:

Дане співвідношення носить назву закону Дальтона.

Доказ закону Дальтона в рамках молекулярно-кінетичної теорії хоча і не особливо складне, проте достатньо громіздке, тому наводити тут ми його не будемо. Якісно ж пояснювати цей закон досить просто, якщо врахувати той факт, що ми нехтуємо взаємодією між молекулами, т. Е. Молекули являють собою пружні кулі, які можуть тільки стикатися один з одним і зі стінками посудини. На практиці модель ідеального газу добре працює лише для досить розріджених систем. У разі ж щільних газів будуть спостерігатися відхилення від виконання закону Дальтона.

парціальний тискpводяної пари є одним з показників вологості повітря, який вимірюється в паскалях або міліметрах ртутного стовпа.

Тиск водяної паризалежить від концентрації його молекул в повітрі, а також від абсолютної температури останнього. Найчастіше за характеристику вологості приймають щільність ρ водяної пари, що міститься в повітрі, вона називається абсолютноювологістю .

абсолютна вологістьпоказує, скільки грамів водяної пари міститься в повітря. Відповідно, одиниця виміру абсолютної вологості -.

Обидва згаданих показника вологості пов'язані рівнянням Менделєєва-Клапейрона:

- молярна маса водяної пари;

- його абсолютна температура.

Тобто, знаючи один з показників, наприклад щільність, ми можемо легко визначити інший, тобто тиск.

Ми з вами знаємо, що водяна пара може бути як ненасиченим, так і насиченим. Пар, що знаходиться в термодинамічній рівновазі з рідиною того ж складу, називається насиченим. Ненасичений пар - пар, який не досяг динамічної рівноваги зі своєю рідиною. В цьому випадку рівновага між процесами конденсації і випаровування відсутні.

В цілому водяна пара в атмосфері, незважаючи на наявність великої кількості водойм: океанів, морів, річок, озер і так далі - є ненасиченим, адже наша атмосфера не закриту посудину. Однак переміщення повітряних мас: вітру, урагани і так далі - призводять до того, що в різних точках Землі в кожен момент часу спостерігається різне співвідношення між швидкостями конденсації і випаровуванням води, внаслідок чого в окремих місцях пар може досягати насичення. До чого це призводить? До того, що в такій місцевості пар починає конденсуватися, адже ми пам'ятаємо, що насичений пар завжди контактує зі своєю рідиною. Як результат, може утворитися туман або хмари, випасти роса. Температура, при якій пар стає насиченим, називається точкою роси . Тиск водяної пари (насиченого) в точці роси позначимо.

Подумайте, чому роса, як правило, випадає рано вранці? Що в цей момент доби відбувається з температурою, а отже, і з граничним тиском, з тиском насиченої пари? Очевидно, що знання абсолютної вологості або парціального тиску водяної пари не дає нам жодного уявлення про те, наскільки близький або далекий даний пар від насичення. А адже саме від цієї віддаленості або близькості до насичення і залежить швидкість процесів випаровування і конденсації, т. Е. Тих процесів, які і обумовлюють життєдіяльність живих організмів.

Якщо випаровування превалює над конденсацією, то організми і грунт втрачають вологу (рис. 3). Якщо превалює конденсація, то стають неможливими процеси сушіння (рис. 4) .Перед нами стоїть необхідність удосконалити поняття вологості; поняття абсолютної вологості, як ми тільки що переконалися, що не повністю описує всі необхідні нам явища.

Мал. 3. Випаровування превалює над конденсацією

Мал. 4. Конденсація превалює над випаровуванням

Ще раз обговоримо проблематику. Зробимо це на простому прикладі. Уявіть собі, що в деякому транспортному засобі знаходиться 20 осіб. Багато це чи мало, т. Е. Ось ця абсолютна величина 20 осіб? Природно, що ми не зможемо сказати, багато це чи мало, до тих пір поки не знатимемо максимальну місткість даного автомобіля або транспортного засобу. 20 осіб в легковій машині - це, природно, багато, це фактично неможливо, а 20 осіб в великому автобусі не так вже й багато. Аналогічно і в випадку з абсолютною вологістю, т. Е. З парціальним тиском водяної пари, нам необхідно його з чимось порівнювати. З чим же порівнювати це парціальний тиск? Відповідь нам підказує минулий урок. Яке важливе, особливе значення є у тиску водяної пари? Це тиск насиченої водяної пари. Якщо ми будемо порівнювати парціальний тиск водяної пари при даній температурі з тиском насиченої водяної пари при цій же температурі, ми зможемо точніше охарактеризувати ту саму вологість повітря. Щоб охарактеризувати віддаленість стану пара від насичення, ввели спеціальну величину, звану відносною вологістю .

відносною вологістю повітря називають виражене у відсотках відношення тиску водяної пари, що міститься в повітрі, до тиску насиченої пари при тій же температурі:

Тепер ясно, що чим менше відносна вологість, тим далі той чи інший пар від насичення. Так, наприклад, якщо значення відносної вологості дорівнює 0, то фактично водяної пари в повітрі немає. Т. е. У нас неможлива конденсація, а при значенні відносної вологості 100% весь водяний пар, який знаходиться в повітрі, є насиченим, т. К. Його тиск так само як раз тиску насиченої водяної пари при даній температурі. Ось таким ось способом ми тепер точно визначили, що ж таке той самий вологість, значення якої нам кожен раз повідомляють в прогнозах погоди.

Скориставшись рівнянням Менделєєва-Клапейрона, ми можемо отримати для відносної вологості альтернативну формулу, в яку входить тепер значення щільності водяної пари, що міститься в повітрі, і щільність насиченого пара при тій же температурі.

Тиск і щільність пара;

Тиск і щільність насиченого пара при даній температурі;

Універсальна газова стала.

Формула відносної вологості:

Щільність водяної пари, що міститься в повітрі;

Щільність насиченої пари при тій же температурі.

Вплив інтенсивності випаровування і конденсації вологи на живі організми

Люди дуже сприйнятливі до значення відносної вологості, від неї залежить інтенсивність випаровування вологи з поверхні шкіри. При високій вологості, особливо в жаркий день, це випаровування зменшується, внаслідок чого порушується нормальний теплообмін організму з навколишнім середовищем. У сухому повітрі, навпаки, відбувається швидке випаровування вологи з поверхні шкіри, від чого висихають, наприклад, слизові оболонки дихальних шляхів. Найбільш сприятливою для людини є відносна вологість в інтервалі 40-60%.

Важлива також роль водяної пари в формуванні погодних умов. Конденсація водяної пари призводить до утворення хмар і подальшого випадання опадів, що, безумовно, має значення для будь-яких аспектів нашого життя і для народного господарства. У багатьох виробничих процесах підтримуються штучні режими вологості. Прикладом таких процесів є ткацькі, кондитерські, фармацевтичні цеху і багато інших. У бібліотеках та музеях для збереження книг і експонатів також важливо підтримувати певне значення відносної вологості, тому в таких установах у всіх приміщеннях обов'язково на стіні висить психрометр - прилад для вимірювання відносної вологості.

Для розрахунку відносної вологості, як ми тільки що переконалися, нам необхідно знати значення тиску або густини насиченої пари при даній температурі.

На минулому уроці, вивчаючи насичений пар, ми говорили про цю залежності, проте її аналітичний вид вельми складний, наших математичних знань ще не досить. Як же бути в цьому випадку? Вихід дуже простий: замість запису цих формул в аналітичному вигляді, ми будемо користуватися таблицями значення тиску і щільності насиченої пари при даній температурі (табл. 1). Ці таблиці є як в підручниках, так і в будь-якому довіднику технічних величин.

Табл. 1. Залежність тиску і щільності насиченої водяної пари від температури

Тепер розглянемо зміна відносної вологості з температурою. Чим вище температура, тим менше відносна вологість. Чому і як, розглянемо на прикладі задачі.

завдання

В деякому посудині пар стає насиченим при. Яка буде його відносна вологість при,,?

Оскільки мова йде про пару в посудині, то обсяг пара залишається незмінним при зміні температури. Крім цього, нам необхідна таблиця залежності тиску і щільності насиченої пари від температури (табл. 2).

Табл. 2. Залежності тиску і щільності насиченої пари від температури

Рішення:

З тексту питання ясно, що при,, адже саме при цьому значенні пар стає насиченим, т. Е. З визначення відносної вологості ми маємо:

У чисельнику стоїть щільність наявного в посудині водяної пари, а в знаменнику знаходиться щільність відсутнього в посудині насиченої пари при тій же температурі. Що буде відбуватися з величиною вологості при збільшенні температури? Чисельник, з урахуванням замкнутості судини, змінюватися не буде. Дійсно, оскільки не відбувається конденсації і немає обміну речовиною з зовнішнім світом, то маса пара, а разом з нею і його щільність, збережуть свої значення. А знаменник, як ми знаємо з минулого уроку, зростає з температурою, тому відносна вологість буде зменшуватися. Щільність пара в посудині при можна обчислити з наведеної формули:

Цю ж щільність пар матиме і при всіх інших температурах. Отже, для обчислення вологості нам буде достатньо знати значення щільності насиченої пари при всіх заданих температурах, і ми відразу можемо отримати відповіді. Значення щільності насиченої пари візьмемо з таблиці. Підставляючи по черзі значення в формулу для вологості, отримаємо такі відповіді:

відповідь:

Приклад рішення типової задачі на визначення відносної вологості

При вирішенні таких завдань важливо знати, що тиск насиченої пари залежить від температури, але не залежить від обсягу.

Умова задачі:

В посудині знаходиться повітря, відносна вологість якого при температурі дорівнює. Якою буде відносна вологість після зменшення обсягу судини в n раз (n \u003d 3) і нагрівання газу до температури? Щільність насичених водяних парів при температурі дорівнює .

Хід рішення:

З визначення відносної вологості ми можемо записати, що при температурі абсолютна вологість, до стиснення, дорівнює:

А після стиснення:

Тобто при зменшенні обсягу в раз при постійній масі щільність збільшується в раз.

Після стиснення маса вологи, яка припадає на одиницю об'єму посудини, не тільки у вигляді пари, а й у вигляді Сконденсована рідини, якщо виникли умови для конденсації, буде дорівнює:

При температурі тиск насичених водяної пари одно нормальному атмосферному тиску, ми про це говорили на минулому уроці, і становить:

А їх щільність, якщо скористатися рівнянням Менделєєва-Клапейрона, може бути розрахована за формулою:

де , Т. К. В посудині буде ненасичений пар з відносною вологістю:

Висловлюючи цю вологість у відсотках, ми отримаємо значення 2,9%.

відповідь: .

А тепер поговоримо не тільки про те, що таке вологість, але і про те, як цю саму вологість можна вимірювати. Найбільш поширеним інструментом для таких вимірювань служить так званий гігрометріческій психрометр, який представлений на рис. 5.

Мал. 5. Гігрометріческій психрометр

На стійці закріплені два термометра з однаковими шкалами. Ртутний резервуар одного з них обгорнутий у вологу ганчірку (рис. 8).

Мал. 6. Термометри гігрометріческого психрометра

Вода з цієї ганчірочки випаровується, завдяки чому сам термометр охолоджується, відповідно, термометри носять назву сухий і вологий (рис. 7).

Мал. 7. Сухий і вологий термометри гігрометріческого психрометра

Чим більше відносна вологість навколишнього повітря, тим менш інтенсивно, слабкіше йде випаровування води з вологої ганчірочки, тим менше різниця в показаннях сухого і вологого термометрів. Т. е. При φ \u003d 100% вода не буде випаровуватися, т. К. Уся водяна пара є насиченим, і свідчення обох термометрів будуть збігатися. При різниця показань термометрів буде максимальною. Таким чином, по різниці показань термометрів за допомогою спеціальних психометричних таблиць (найчастіше така таблиця відразу розміщена на корпусі самого приладу) і визначають значення відносної вологості.

Як ми знаємо, більша частина поверхні нашої планети покрита Світовим океаном, тому вода і всі процеси, що відбуваються з нею, зокрема випаровування і конденсація, грають найважливішу роль у всіх процесах нашої життєдіяльності. Ми самі дали суворе визначення понять «абсолютна вологість» і «відносна вологість». Фактично це фізична величина, відносна вологість показує, на скільки атмосферне пар відрізняється від насиченого.

Список літератури

1. Касьянов В.А. Фізика 10 клас. - М .: Дрофа, 2010 року.
2. Мякішев Г.Я., Синяков А.З. Молекулярна фізика. Термодинаміка. - М .: Дрофа, 2010 року.

1. Інтернет-портал WorldOfSchool.ru ()
2. Інтернет-портал «Фізика. Старі підручники »()

Домашнє завдання

1. Чим відрізняються абсолютна вологість і відносна вологість?
2. Що можна виміряти за допомогою гігрометри психометричні і який його принцип дії?
3. З яких парціальних тисків складається атмосферний тиск?

Загальні відомості

Вологість залежить від природи речовини, а в твердих тілах, крім того, від ступеня измельченности або пористості. Зміст хімічно пов'язаної, так званої конституційної води, наприклад гидроокисей, що виділяється тільки при хімічному розкладанні, а також води кристаллогидратной не входить в поняття вологості.

Одиниці виміру та особливості визначення поняття вологість

• Вологість зазвичай характеризується кількістю води в речовині, вираженим у відсотках (%) від початкової маси вологої речовини ( масова вологість) Або її обсягу ( об'ємна вологість).

• Вологість можна характеризувати також влагосодержанием, або абсолютноювологістю - кількістю води, віднесених до одиниці маси сухої частини матеріалу. Таке визначення вологості широко використовується для оцінки якості деревини.

Цю величину не завжди можна точно виміряти, тому що в ряді випадків неможливо видалити всю неконституційну воду і зважити предмет до і після цієї операції.

• Відносна вологість характеризує вміст вологи щодо максимальної кількості вологи, яка може міститися в речовині в стані термодинамічної рівноваги. Зазвичай відносну вологість вимірюють у відсотках від максимуму.

методи визначення

Титратор Карла Фішера.

Встановлення ступеня вологості багатьох продуктів, матеріалів і т. П. Має важливе значення. Тільки при певній вологості багато тіл (зерно, цемент і ін.) Є придатними для тієї мети, для якої вони призначені. Життєдіяльність тварин і рослинних організмів можлива тільки за певних межах вологості і відносній вологості повітря. Вологість може вносити істотну погрішність у вагу предмета. Кілограми цукру або зерна з вологістю 5% і 10% буде містити різну кількість сухого цукру або зерна.

Вимірювання вологості визначається висушуванням вологи і титруванням вологи по Карлу Фішеру. Ці способи є первинними. Крім них розроблено безліч інших, які калібруються за результатами вимірювань вологості первинними способами і зі стандартних зразків вологості.

Вологість повітря

Вологість повітря - це величина, що характеризує вміст водяної пари в різних частинах атмосфери Землі.

Вологість повітря - вміст водяної пари в повітрі; одна з найбільш істотних характеристик погоди і клімату.

Вологість повітря в земній атмосфері коливається в широких межах. Так, у земної поверхні вміст водяної пари в повітрі складає в середньому від 0,2% за обсягом в високих широтах до 2,5% в тропіках. Пружність пара в полярних широтах взимку менше 1 мб (іноді лише соті частки мб) і влітку нижче 5 мб; в тропіках же вона зростає до 30 мб, а іноді і більше. У субтропічних пустелях пружність пара знижена до 5-10 мб.

Абсолютна вологість повітря (f) - це кількість водяної пари, фактично міститься в 1 м ³ повітря:

f \u003d (маса міститься в повітрі водяної пари) / (обсяг вологого повітря)

Зазвичай використовується одиниця абсолютної вологості: (f) \u003d г / м³

Відносна вологість повітря (φ) - це відношення його поточної абсолютної вологості до максимальної абсолютної вологості при даній температурі (див. Таблицю)

t (° С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (г / м³)	0,29	0,81	2,1	4,8	9,4	17,3	30,4	51,1	83,0	130	198	293	423	598

φ \u003d (абсолютна вологість) / (максимальна вологість)

Відносна вологість зазвичай виражається у відсотках. Ці величини пов'язані між собою наступним відношенням:

φ \u003d (f × 100) / fmax

Відносна вологість дуже висока в екваторіальній зоні (Середньорічна до 85% і більше), а також в полярних широтах і взимку усередині материків середніх широт. Влітку високою відносною вологістю характеризуються мусонні райони. Низькі значення відносної вологості спостерігаються в субтропічних і тропічних пустелях і взимку в мусонних районах (до 50% і нижче).

З висотою вологість швидко убуває. На висоті 1,5-2 км пружність пара в середньому вдвічі менше, ніж у земної поверхні. На тропосферу припадає 99% водяної пари атмосфери. В середньому над кожним квадратним метром земної поверхні в повітрі міститься близько 28,5 кг водяної пари.

література

Усольцев В. А. Вимірювання вологості повітря, Л., 1959.

Величини вимірювання вологості газу

Для позначення міститься в повітрі вологи використовуються наступні величини:

Абсолютна вологість повітря маса водяної пари, що міститься в одиниці об'єму повітря, тобто щільність міститься в повітрі водяної пари, [г / м³]; в атмосфері коливається від 0,1-1,0 г / м³ (взимку над материками) до 30 г / м³ і більше (в екваторіальній зоні); максимальна вологість повітря (межа насичення) кількість водяної пари, яка може міститися в повітрі при певній температурі в термодинамічній рівновазі (максимальне значення вологості повітря при заданій температурі), [г / м³]. При підвищенні температури повітря його максимальна вологість збільшується; тиск пара тиск, який чинить водяна пара, що міститься в повітрі (тиск водяної пари як частина атмосферного тиску), [Па]; дефіцит вологості різниця між тиском насиченої пари і тиском пари [Па], тобто між максимальною і абсолютною вологістю повітря [г / м³]; відносна вологість повітря ставлення тиску пара до тиску насиченої пари, тобто абсолютної вологості повітря до максимальної [% відносної вологості]; точка роси температура газу, при якій газ насичується водяною парою ° C. Відносна вологість газу при цьому становить 100%. З подальшим припливом водяної пари або при охолодженні повітря (газу) з'являється конденсат. Таким чином, хоча роса і не випадає при температурі -10 або -50 ° C, випадає