संतृप्त भाप।
यदि कोई बर्तन तरल के साथ कसकर बंद करें, फिर पहले तरल की मात्रा कम हो जाएगी, और फिर यह स्थिर रहेगी। कोई साथमेन्ने उसी तापमान पर, तरल-वाष्प प्रणाली थर्मल संतुलन की स्थिति में आ जाएगी और इसमें मनमाने ढंग से लंबे समय तक रहेगी। साथ ही वाष्पीकरण प्रक्रिया के साथ, संक्षेपण भी होता है, दोनों प्रक्रियाएं औसतनएक दूसरे को संवेदनशील बनाना। पहले क्षण में, तरल को बर्तन में डालने और बंद करने के बाद, तरल होगावाष्पित हो जाएगा और इसके ऊपर वाष्प घनत्व बढ़ जाएगा। हालांकि, साथ ही, तरल में लौटने वाले अणुओं की संख्या में भी वृद्धि होगी। वाष्प का घनत्व जितना अधिक होगा, उसके अणुओं की संख्या उतनी ही अधिक तरल में वापस आ जाएगी। नतीजतन, एक स्थिर तापमान पर एक बंद बर्तन में, तरल और वाष्प के बीच एक गतिशील (मोबाइल) संतुलन स्थापित किया जाएगा, अर्थात, कुछ के लिए तरल की सतह को छोड़ने वाले अणुओं की संख्या।आर समय की अवधि औसतन वाष्प के अणुओं की संख्या के बराबर होगी जो एक ही समय में तरल में लौट आए हैंबी। भाप, नहीं अपने तरल के साथ गतिशील संतुलन में कपड़े पहने हुए संतृप्त वाष्प कहलाता है। यह अंडरस्कोर की परिभाषा हैयह पता चला है कि किसी दिए गए तापमान पर दिए गए आयतन में अधिक भाप नहीं हो सकती है।
संतृप्त भाप दबाव .
यदि संतृप्त भाप का आयतन कम कर दिया जाए तो क्या होता है? उदाहरण के लिए, यदि आप पिस्टन के नीचे सिलेंडर में तरल के साथ वाष्प को संतुलन में संपीड़ित करते हैं, तो सिलेंडर सामग्री का तापमान स्थिर रहता है। जब वाष्प को संकुचित किया जाता है, तो संतुलन बिगड़ना शुरू हो जाएगा। पहले क्षण में वाष्प का घनत्व थोड़ा बढ़ जाएगा, और तरल से गैस की तुलना में अधिक अणु गैस से तरल में जाने लगेंगे। आखिरकार, प्रति इकाई समय में तरल छोड़ने वाले अणुओं की संख्या केवल तापमान पर निर्भर करती है, और वाष्प संपीड़न इस संख्या को नहीं बदलता है। प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि गतिशील संतुलन और वाष्प घनत्व फिर से स्थापित नहीं हो जाता, जिसका अर्थ है कि इसके अणुओं की एकाग्रता उनके पूर्व मूल्यों को ग्रहण नहीं करेगी। नतीजतन, एक स्थिर तापमान पर संतृप्त वाष्प के अणुओं की एकाग्रता इसकी मात्रा पर निर्भर नहीं करती है। चूँकि दबाव अणुओं की सांद्रता (p = nkT) के समानुपाती होता है, इसलिए इस परिभाषा से यह निष्कर्ष निकलता है कि संतृप्त वाष्प का दबाव उसके द्वारा व्याप्त मात्रा पर निर्भर नहीं करता है। दबाव पी एन.पी. वाष्प, जिसमें द्रव अपने वाष्प के साथ संतुलन में होता है, संतृप्त वाष्प दाब कहलाता है।
तापमान पर संतृप्त भाप के दबाव की निर्भरता।
संतृप्त भाप की स्थिति, जैसा कि अनुभव से पता चलता है, लगभग एक आदर्श गैस की स्थिति के समीकरण द्वारा वर्णित है, और इसका दबाव सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है P = nkT बढ़ते तापमान के साथ, दबाव बढ़ता है। चूंकि संतृप्त वाष्प का दबाव मात्रा पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए, यह केवल तापमान पर निर्भर करता है। हालांकि, पी एन पी की निर्भरता। T से, प्रयोगात्मक रूप से पाया गया, सीधे आनुपातिक नहीं है, जैसा कि स्थिर आयतन पर एक आदर्श गैस में होता है। तापमान में वृद्धि के साथ, एक वास्तविक संतृप्त वाष्प का दबाव एक आदर्श गैस के दबाव की तुलना में तेजी से बढ़ता है (चित्र।वक्र 12)। ये क्यों हो रहा है? जब किसी तरल को बंद बर्तन में गर्म किया जाता है, तो कुछ तरल भाप में बदल जाता है। नतीजतन, सूत्र पी = एनकेटी के अनुसार, संतृप्त वाष्प का दबाव न केवल तरल के तापमान में वृद्धि के परिणामस्वरूप बढ़ता है, बल्कि वाष्प के अणुओं (घनत्व) की एकाग्रता में वृद्धि के परिणामस्वरूप भी होता है। . मूल रूप से, बढ़ते तापमान के साथ दबाव में वृद्धि एकाग्रता में वृद्धि से निर्धारित होती हैकेंद्र यूआई (व्यवहार में मुख्य अंतर औरआदर्श गैस और संतृप्त भाप यह है कि जब एक बंद बर्तन में भाप का तापमान बदलता है (या जब एक स्थिर तापमान पर मात्रा में परिवर्तन होता है), तो भाप का द्रव्यमान बदल जाता है। तरल आंशिक रूप से भाप में परिवर्तित हो जाता है, या, इसके विपरीत, भाप आंशिक रूप से संघनित होती हैत्सा। आदर्श गैस के साथ ऐसा कुछ नहीं होता है।) जब सभी तरल वाष्पित हो जाते हैं, तो वाष्प, और अधिक गर्म करने पर, संतृप्त होना बंद हो जाएगा और एक स्थिर आयतन पर इसका दबाव बढ़ जाएगानिरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होने के लिए (अंजीर देखें, वक्र 23 का खंड)।
उबल रहा है।
उबालना एक तरल से गैसीय अवस्था में किसी पदार्थ का एक तीव्र संक्रमण है जो एक तरल की पूरी मात्रा में होता है (और न केवल इसकी सतह से)। (संघनन विपरीत प्रक्रिया है।) जैसे-जैसे तरल का तापमान बढ़ता है, वाष्पीकरण की दर बढ़ जाती है। अंत में, तरल उबलने लगता है। उबलते समय, तेजी से बढ़ने वाले वाष्प के बुलबुले तरल की पूरी मात्रा में बनते हैं, जो सतह पर तैरते हैं। द्रव का क्वथनांक स्थिर रहता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि तरल को आपूर्ति की जाने वाली सारी ऊर्जा इसे भाप में परिवर्तित करने में खर्च होती है। उबाल किन परिस्थितियों में शुरू होता है?
तरल में हमेशा बर्तन के तल और दीवारों पर और साथ ही तरल में निलंबित धूल के कणों पर, जो वाष्पीकरण के केंद्र होते हैं, पर छोड़ी गई घुलित गैसें होती हैं। बुलबुले के अंदर तरल के वाष्प संतृप्त होते हैं। तापमान में वृद्धि के साथ, संतृप्त वाष्प का दबाव बढ़ जाता है और बुलबुले आकार में बढ़ जाते हैं। उत्प्लावन बल की क्रिया के तहत, वे ऊपर की ओर तैरते हैं। यदि तरल की ऊपरी परतों का तापमान कम होता है, तो इन परतों में बुलबुले में वाष्प संघनन होता है। दबाव तेजी से गिरता है और बुलबुले गिर जाते हैं। पतन इतनी जल्दी होता है कि बुलबुले की दीवारें टकराने से विस्फोट जैसा कुछ पैदा करती हैं। इनमें से कई सूक्ष्म विस्फोट एक विशिष्ट शोर पैदा करते हैं। जब तरल पर्याप्त रूप से गर्म हो जाता है, तो बुलबुले गिरना बंद कर देंगे और सतह पर तैरने लगेंगे। तरल उबल जाएगा। स्टोव पर केतली पर पूरा ध्यान दें। आप पाएंगे कि यह उबलने से पहले ही शोर करना बंद कर देता है। तापमान पर संतृप्त वाष्प के दबाव की निर्भरता बताती है कि किसी तरल का क्वथनांक इसकी सतह पर दबाव पर क्यों निर्भर करता है। वाष्प का बुलबुला तब बढ़ सकता है जब उसके अंदर संतृप्त वाष्प का दबाव तरल में दबाव से थोड़ा अधिक हो, जो तरल की सतह (बाहरी दबाव) और तरल स्तंभ के हाइड्रोस्टेटिक दबाव का योग है। उबलना उस तापमान पर शुरू होता है जिस पर बुलबुले में संतृप्त वाष्प का दबाव तरल में दबाव के बराबर होता है। बाहरी दबाव जितना अधिक होगा, क्वथनांक उतना ही अधिक होगा। इसके विपरीत, बाहरी दबाव को कम करके, हम क्वथनांक को कम करते हैं। फ्लास्क से हवा और जलवाष्प को बाहर निकाल कर आप कमरे के तापमान पर पानी को उबाल सकते हैं। प्रत्येक तरल का अपना क्वथनांक होता है (जो तब तक स्थिर रहता है जब तक कि सभी तरल उबल नहीं जाते), जो उसके संतृप्त वाष्प के दबाव पर निर्भर करता है। संतृप्त वाष्प का दबाव जितना अधिक होगा, तरल का क्वथनांक उतना ही कम होगा।
हवा की नमी और उसका माप।
हमारे आस-पास की हवा में लगभग हमेशा एक निश्चित मात्रा में जलवाष्प होती है। वायु की आर्द्रता उसमें निहित जलवाष्प की मात्रा पर निर्भर करती है। सूखी हवा की तुलना में कच्ची हवा में पानी के अणुओं का प्रतिशत अधिक होता है।दर्द सापेक्षिक आर्द्रता का अत्यधिक महत्व है, और इसे हर दिन मौसम पूर्वानुमान रिपोर्ट में सूचित किया जाता है।
अपेक्षाकृतसापेक्षिक आर्द्रता हवा में जलवाष्प के घनत्व और किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प के घनत्व का अनुपात है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है (दिखाता है कि हवा में जल वाष्प संतृप्ति के कितने करीब है)।
ओसांक
हवा की शुष्कता या नमी इस बात पर निर्भर करती है कि उसका जलवाष्प संतृप्ति के कितना करीब है। यदि नम हवा को ठंडा किया जाता है, तो इसमें वाष्प को संतृप्ति में लाया जा सकता है, और फिर यह संघनित हो जाएगा। एक संकेत है कि भाप संतृप्त है, संघनित तरल - ओस की पहली बूंदों की उपस्थिति है। जिस तापमान पर हवा में भाप संतृप्त हो जाती है उसे ओस बिंदु कहा जाता है। ओस बिंदु भी हवा की नमी की विशेषता है। उदाहरण: सुबह की ओस गिरना, ठंडे कांच का फॉगिंग, यदि आप उस पर सांस लेते हैं, ठंडे पानी के पाइप पर पानी की एक बूंद का बनना, घरों के तहखाने में नमी। मापने के उपकरण - हवा की नमी को मापने के लिए हाइग्रोमीटर का उपयोग किया जाता है। कई प्रकार के हाइग्रोमीटर हैं, लेकिन मुख्य हैं: बाल और साइकोमेट्रिक।
एक गिलास फ्लास्क में थोड़ा सा पानी डाला गया और एक डाट से बंद कर दिया गया। पानी धीरे-धीरे वाष्पित हो गया। प्रक्रिया के अंत में, फ्लास्क की दीवारों पर पानी की कुछ बूंदें ही रह गईं। यह आंकड़ा एकाग्रता बनाम समय का एक प्लॉट दिखाता है एनफ्लास्क के अंदर जल वाष्प के अणु। कौन सा कथन सही माना जा सकता है?
o 1) खंड 1 में, संतृप्त भाप, और खंड 2 में - असंतृप्त
o 2) धारा 1 में, भाप असंतृप्त है, और धारा 2 में - संतृप्त
o 3) दोनों वर्गों में संतृप्त भाप
2. कार्य संख्या D3360E
एक बंद बर्तन में सापेक्ष वायु आर्द्रता 60% है। यदि स्थिर ताप पर पात्र का आयतन 1.5 गुना कम कर दिया जाए तो आपेक्षिक आर्द्रता क्या होगी?
5. टास्क नंबर 4aa3e9
20 ° . के तापमान पर कमरे में सापेक्षिक आर्द्रता
70% के बराबर। संतृप्त जल वाष्प दबाव तालिका का उपयोग करके, कमरे में जल वाष्प के दबाव का निर्धारण करें।
ओ 1) 21.1 मिमी एचजी। कला।
ओ 2) 25 मिमी एचजी। कला।
ओ 3) 17.5 मिमी एचजी। कला।
ओ 4) 12.25 मिमी एचजी। कला।
32. कार्य संख्या e430b9
20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कमरे में सापेक्षिक आर्द्रता 70% है। संतृप्त जलवाष्प के घनत्व की तालिका का उपयोग करते हुए, कमरे के एक घन मीटर में पानी का द्रव्यमान निर्धारित करें।
ओ 3) 1.73⋅10 -2 किग्रा
ओ 4) 1.21⋅10 -2 किग्रा
33. कार्य संख्या DFF058
री-सन-के पर, की छवियां हैं: डॉट-डैश-लाइन-नो-शी - नट-एन वाष्प के तापमान से पानी के लिए ग्राफ-फिक-वी-सी-मो-स्टी दाव-ले-निया , और एक सतत लाइन - स्टीम-त्सी-अल-नो-गो वाष्प पानी के परिवर्तन के कारण 1-2 प्रक्रिया।
जल वाष्प के वाष्प-त्सी-अल-नो-गो दबाव के रूप में, वायु-डु-हा की अब-सो-ल्यूट आर्द्रता
1) वृद्धि-ली-ची-वा-एट-ज़िया
2) कम करना
3) मुझसे नहीं
4) बढ़ा और घटा दोनों कर सकते हैं
34. कार्य संख्या e430b9
air-du-ha की सापेक्षिक आर्द्रता निर्धारित करने के लिए, in-ka-z-niy su-ho-go और wet-no-go ter-mo-meter में अंतर का उपयोग करें (देखें री-सु-नोक)। डेटा r-sun-ka और psi-chro-met-ri-che-tab-li-tsu, निर्धारित-डी-ली-वो का उपयोग करना, जो tem-pe-ra-tu-ru ( gra-du-sakh में) Tsel-sia) in-ka-zy-wa-et dry ther-mo-meter, यदि हवा की सापेक्षिक आर्द्रता जगह में है -nii 60%।
35. कार्य संख्या DFF034
सो-सु-डी में, पिस्टन के नीचे, नॉट-फॉर-ए-पिल्ला भाप होती है। इसे प्राकृतिक में स्थानांतरित किया जा सकता है,
1)आइसो-बार-लेकिन-उच्च-मंदिर-पे-रा-तू-रु
2) बर्तन में एक और गैस डालना
3) भाप की मात्रा बढ़ाएं
4) भाप का आयतन कम करना
36. कार्य संख्या 9C5165
कमरे में हवा की सापेक्ष आर्द्रता 40% है। कैसे-से-संबंध-से-सम्मेलन का रवैया एनकॉम-ना-यू की हवा में पानी का मो-ले-कुल और एक ही पे-रा-टू-रे में संतृप्त भाप में पानी के मो-ले-कुल की एकाग्रता?
1) n 2.5 गुना से कम है
2) n 2.5 गुना से अधिक है
3) n 40% से कम
4) n 40% से अधिक
37. कार्य संख्या DFF058
पिस्टन के नीचे क्यूई-लिन-डॉ में हवा की सापेक्षिक आर्द्रता 60% है। वायु-आत्मा iso-ter-mi-che-ski है, जिसने इसकी मात्रा को आधा कर दिया है। हवा की सापेक्षिक आर्द्रता बन गई
38. कार्य संख्या 1BE1AA
बंद tsi-lin-dr-che-skom s-su-de में, नम हवा को 100 ° C के तापमान पर खिलाया जाता है। इस को-सु-दा की दीवारों पर यू-पा-ला ओस होने के लिए, को-सु-दा की मात्रा 25 में एक बार आवश्यक है। क्लोज़-ज़ी-टेल-टेल के बराबर सो-सु-डे में हवा की पहली-इन-द-फर्स्ट एब-सो-ल्यूट आर्द्रता क्या है? जवाब है जब-वे-दी-उन जी / एम 3 में, जिला-चाहे पूरे।
39. कार्य संख्या 0B1D50
पिस्टन के नीचे एक बेलनाकार बर्तन में पानी और उसकी भाप लंबे समय तक रहती है। पिस्टन बर्तन से बाहर निकलने लगता है। इस मामले में, पानी और भाप का तापमान अपरिवर्तित रहता है। इस मामले में बर्तन में तरल का द्रव्यमान कैसे बदलेगा? उत्तर की व्याख्या करते हुए बताएं कि आप किन भौतिक नियमों की व्याख्या करते थे
40. कार्य संख्या C32A09
पिस्टन के नीचे एक बेलनाकार बर्तन में पानी और उसकी भाप लंबे समय तक रहती है। पिस्टन को बर्तन में धकेल दिया जाता है। इस मामले में, पानी और भाप का तापमान अपरिवर्तित रहता है। इस मामले में बर्तन में तरल का द्रव्यमान कैसे बदलेगा? उत्तर की व्याख्या करते हुए बताएं कि आप किन भौतिक नियमों की व्याख्या करते थे।
41. कार्य संख्या AB4432
वायुदाब पर क्वथनांक की निर्भरता को दर्शाने वाले एक प्रयोग में (चित्र। ए ), वायु पंप की घंटी के नीचे पानी का उबलना पहले से ही कमरे के तापमान पर होता है, अगर दबाव काफी कम है।
एक दबाव साजिश का उपयोग करना संतृप्त भापतापमान पर (चित्र। बी ), इंगित करें कि पंप की घंटी के नीचे कितना वायु दाब बनाया जाना चाहिए ताकि पानी 40 डिग्री सेल्सियस पर उबल जाए। आप किन परिघटनाओं और प्रतिरूपों की व्याख्या करते थे, यह इंगित करते हुए उत्तर की व्याख्या करें।
| (ए) | (बी) |
42. कार्य संख्या E6295D
सापेक्ष आर्द्रता टी= 36 o सी 80% है। इस तापमान पर संतृप्त वाष्प का दबाव पीएन = 5945 पा। इस हवा के 1 मीटर 3 में भाप का कितना द्रव्यमान होता है?
43. कार्य संख्या 9C5165
चश्मे वाला एक आदमी गली से एक गर्म कमरे में चला गया और उसने पाया कि उसके चश्मे में जाली लगी हुई थी। इस घटना को देखने के लिए बाहर का तापमान क्या होना चाहिए? कमरे में हवा का तापमान 22 ° है, और सापेक्ष आर्द्रता 50% है। बताएं कि आपको अपना उत्तर कैसे मिला। (इस प्रश्न का उत्तर देते समय जलवाष्प दाब तालिका का प्रयोग करें।)
44. कार्य संख्या E6295D
बंद-उस-सु-दे न-हो-दयात-स्या भाप और एक निश्चित मात्रा में पानी में। इट-मी-न्यात-ज़िया विद आइसो-टेर-मी-चे-रिडक्शन ऑफ़ वॉल्यूम-ए-मा को-सु-यस फॉलोइंग-डु-जू-चिन थ्री वी-ली-ची-एनई: गिविंग-ली सह-सु-डी में, पानी का द्रव्यमान, भाप का द्रव्यमान? प्रत्येक ve-li-chi-ny के लिए, यह निर्धारित किया जाता है-de-li-te co-ot-vet-yu-yu-ha-rak-ter from-me-ne-nia:
1) वृद्धि-चाहे-चिट-ज़िया;
2) कमी;
3) फ्रॉम-मी-नाइट-ज़िया नहीं।
प्रत्येक fi-zi-che-sky ve-li-chi-ny के लिए टैब-एल-त्सू-चयनित संख्याओं के लिए-पी-शि-वे। उत्तर में संख्याओं को दोहराया जा सकता है।
45. कार्य संख्या 8BE996
पिस्टन के नीचे क्यूई-लिंग-डॉ-चे-दे-सु-दे में एयर-डु-हा, ना-हो-दया-शचे-गो-ज़िया की अब-सो-लुट-नया आर्द्रता बराबर है। Co-su-de में गैस का तापमान 100°C के बराबर होता है। साथ ही सो-सु-दा के आयतन को बदलने के लिए कितनी बार आइसो-टेर-मी-चे-स्की की आवश्यकता होती है ताकि इसकी दीवारों पर एक-ओस शुरू हो जाए?
1) इन-क्लोज़-जेड-टी-टी-लेकिन 2 गुना 2) इन-नियर-जेड-टी-टेल-लेकिन 20 गुना वृद्धि
3) अनुमानित मान को 20 गुना कम करें 4) मान को 2 गुना बढ़ाएँ
46. कार्य संख्या 8BE999
पूर्व-प्रति-री-मेन-ते में यह स्थापित है-नव-ले-लेकिन उस कमरे में मंदिर-पे-रा-तू-रे एयर-डु-हा के साथ स्टा-का-ना की दीवार पर ठंडा पानी ना-ची-ना-एम-ज़िया कोन-डेन-स-टियन वायु-डु-हा से जल वाष्प का, यदि आप मंदिर-पे-रा-तू-रु स्टा-का-ना को कम करते हैं .. . इन पूर्व-प्रति-री-मेन-तोव के री-जुल-ता-तम के अनुसार, वे हवा की सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित करते हैं। समस्या को हल करने के लिए, तालिका का उपयोग करें। क्या कमरे में तापमान बढ़ने पर सापेक्षिक आर्द्रता बदल जाती है, यदि वायु-डु-हा से जलवाष्प का संघटन एक ही तापमान पर ना-ची-ना-एट-ज़िया होगा -रा-तू-रे स्टा-का-ना? नट-एस-एस-एन-थ वी-दया-एन-वें भाप का दबाव और घनत्व अलग-अलग मंदिर-पे-रा-तू-रे पो-का-ज़ा-लेकिन टैब-या-त्से में:
| 7,7 | 8,8 | 10,0 | 10,7 | 11,4 | 12,11 | 12,8 | 13,6 | 16,3 | 18,4 | 20,6 | 23,0 | 25,8 | 28,7 | 51,2 | 130,5 |
« भौतिकी - ग्रेड 10 "
समस्याओं को हल करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि संतृप्त भाप का दबाव और घनत्व इसकी मात्रा पर नहीं, बल्कि केवल तापमान पर निर्भर करता है। एक आदर्श गैस के लिए अवस्था का समीकरण लगभग संतृप्त वाष्प के विवरण पर लागू होता है। लेकिन जब संतृप्त वाष्प को संपीड़ित या गर्म किया जाता है, तो इसका द्रव्यमान स्थिर नहीं रहता है।
कुछ कार्यों के लिए निश्चित तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव के मूल्यों की आवश्यकता हो सकती है। यह डेटा तालिका से लिया जाना चाहिए।
उद्देश्य 1.
V 1 = 0.5 m 3 के आयतन वाले एक बंद बर्तन में m = 0.5 kg के द्रव्यमान वाला पानी है। बर्तन को t = 147 ° C के तापमान पर गर्म किया गया। बर्तन का आयतन कितना बदलना चाहिए ताकि उसमें केवल संतृप्त भाप हो? संतृप्त भाप दबाव rn. n के तापमान पर t = 147 ° C, 4.7 10 5 Pa के बराबर है।
समाधान।
पीएन के दबाव पर संतृप्त भाप। n उस आयतन के बराबर है जहाँ M = 0.018 kg / mol पानी का दाढ़ द्रव्यमान है। बर्तन का आयतन V 1> V है, जिसका अर्थ है कि भाप संतृप्त नहीं है। भाप को संतृप्त करने के लिए, बर्तन का आयतन कम करना चाहिए
उद्देश्य 2.
t 1 = 5 ° के तापमान पर एक बंद बर्तन में हवा की सापेक्षिक आर्द्रता φ 1 = 84% के बराबर होती है, और t 2 = 22 ° के तापमान पर यह φ 2 = 30% के बराबर होती है। तापमान t 2 तापमान t 1 से अधिक तापमान पर पानी का संतृप्त वाष्प दाब कितनी बार होता है?
समाधान।
T 1 = 278 K पर पात्र में जलवाष्प का दाब के बराबर होता है 
जहां पी एन। n1 - तापमान T 1 पर संतृप्त भाप का दबाव। एक तापमान पर T 2 = 295 K, दाब 
चूँकि आयतन स्थिर है, तो चार्ल्स के नियम के अनुसार
यहां से 
उद्देश्य 3.
40 मीटर 3 की मात्रा वाले कमरे में, हवा का तापमान 20 डिग्री सेल्सियस है, इसकी सापेक्ष आर्द्रता 1 = 20% है। सापेक्षिक आर्द्रता 50% में से 2 प्राप्त करने के लिए कितना पानी वाष्पित करना पड़ता है? यह ज्ञात है कि 20 डिग्री सेल्सियस पर संतृप्त वाष्पों का दबाव पी एन एन = 2330 पा।
समाधान।
सापेक्षिक आर्द्रता 
यहां से
सापेक्षिक आर्द्रता पर भाप का दबाव 1 और 2
घनत्व दबाव से संबंधित है = Mp / RT, जहां से
कमरे में नमी 1 और φ 2 . में पानी का द्रव्यमान
वाष्पित होने वाले पानी का द्रव्यमान:
कार्य 4.
15 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बंद खिड़कियों वाले कमरे में, सापेक्ष आर्द्रता = 10%। यदि कमरे के तापमान में 10°C की वृद्धि हो जाए तो आपेक्षिक आर्द्रता कितनी होगी? 15 डिग्री सेल्सियस पी एन पर संतृप्त वाष्प दबाव। n1 = 12.8 मिमी एचजी। कला।, और 25 डिग्री सेल्सियस पी एन एन 2 = 23.8 मिमी एचजी पर। कला।
चूंकि भाप असंतृप्त है, भाप का आंशिक दबाव चार्ल्स के नियम पी 1 / टी 1 = पी 2 / टी 2 के अनुसार बदलता है। इस समीकरण से टी 2 पर असंतृप्त भाप पी 2 के दबाव को निर्धारित करना संभव है: पी 2 = पी 1 टी 2 / टी 1। T1 पर आपेक्षिक आर्द्रता है।
इस पाठ में, निरपेक्ष और सापेक्ष वायु आर्द्रता की अवधारणा पेश की जाएगी, इन अवधारणाओं से जुड़े नियमों और मात्राओं पर चर्चा की जाएगी: संतृप्त भाप, ओस बिंदु, आर्द्रता मापने के लिए उपकरण। पाठ के दौरान, हम संतृप्त भाप के घनत्व और दबाव की तालिकाओं और एक साइकोमेट्रिक तालिका से परिचित होंगे।
मनुष्यों के लिए, आर्द्रता का मूल्य पर्यावरण का एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है, क्योंकि हमारा शरीर इसके परिवर्तनों के लिए बहुत सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, पसीने के रूप में शरीर के कामकाज को विनियमित करने के लिए ऐसा तंत्र सीधे पर्यावरण के तापमान और आर्द्रता से संबंधित है। उच्च आर्द्रता पर, त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की प्रक्रियाओं को इसके संक्षेपण की प्रक्रियाओं द्वारा व्यावहारिक रूप से मुआवजा दिया जाता है और शरीर से गर्मी हटाने में गड़बड़ी होती है, जिससे थर्मोरेग्यूलेशन में गड़बड़ी होती है। कम आर्द्रता पर, नमी के वाष्पीकरण को संघनन पर प्राथमिकता मिलती है और शरीर बहुत अधिक तरल खो देता है, जिससे निर्जलीकरण हो सकता है।
नमी की मात्रा न केवल मनुष्यों और अन्य जीवित जीवों के लिए, बल्कि तकनीकी प्रक्रियाओं के लिए भी महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, विद्युत प्रवाह का संचालन करने के लिए पानी की प्रसिद्ध संपत्ति के कारण, हवा में इसकी सामग्री अधिकांश विद्युत उपकरणों के सही संचालन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती है।
इसके अलावा, मौसम की स्थिति का आकलन करने के लिए आर्द्रता की अवधारणा सबसे महत्वपूर्ण मानदंड है, जैसा कि मौसम के पूर्वानुमान से सभी जानते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि हम अपने परिचित जलवायु परिस्थितियों में वर्ष के अलग-अलग समय में आर्द्रता की तुलना करते हैं, तो यह गर्मियों में अधिक और सर्दियों में कम होता है, जो विशेष रूप से, अलग-अलग पर वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की तीव्रता के साथ जुड़ा होता है। तापमान।
नम हवा की मुख्य विशेषताएं हैं:
- हवा में जल वाष्प का घनत्व;
- सापेक्षिक आर्द्रता।
वायु एक मिश्रित गैस है और इसमें जल वाष्प सहित कई अलग-अलग गैसें होती हैं। हवा में इसकी मात्रा का अनुमान लगाने के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि एक निश्चित आवंटित मात्रा में जल वाष्प का द्रव्यमान क्या है - यह मान घनत्व की विशेषता है। वायु में जलवाष्प के घनत्व को कहते हैं पूर्ण आर्द्रता.
परिभाषा।पूर्ण वायु आर्द्रता- एक घन मीटर हवा में निहित नमी की मात्रा।
पदपूर्ण आर्द्रता: (सामान्य घनत्व संकेतन की तरह)।
इकाइयोंपूर्ण आर्द्रता: (एसआई में) या (हवा में जल वाष्प की एक छोटी सामग्री को मापने की सुविधा के लिए)।
सूत्रगणना पूर्ण आर्द्रता:
दंतकथा:
हवा में भाप (पानी) का द्रव्यमान, किग्रा (एसआई में) या जी;
हवा का आयतन जिसमें भाप का संकेतित द्रव्यमान निहित है।
एक ओर, पूर्ण वायु आर्द्रता एक समझने योग्य और सुविधाजनक मूल्य है, क्योंकि यह द्रव्यमान द्वारा हवा में विशिष्ट जल सामग्री का एक विचार देता है, दूसरी ओर, यह मान नमी के दृष्टिकोण से असुविधाजनक है जीवों के लिए संवेदनशीलता। यह पता चला है कि, उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति हवा में पानी की द्रव्यमान सामग्री को महसूस नहीं करता है, लेकिन इसकी सामग्री अधिकतम संभव मूल्य के सापेक्ष है।
इस धारणा का वर्णन करने के लिए, एक मात्रा जैसे सापेक्षिक आर्द्रता.
परिभाषा।सापेक्षिक आर्द्रता- एक मान जो दर्शाता है कि भाप संतृप्ति से कितनी दूर है।
यही है, सापेक्ष आर्द्रता का मूल्य, सरल शब्दों में, निम्नलिखित दर्शाता है: यदि भाप संतृप्ति से दूर है, तो आर्द्रता कम है, यदि यह करीब है, तो यह अधिक है।
पदसापेक्षिक आर्द्रता: .
इकाइयोंसापेक्षिक आर्द्रता: %.
सूत्रगणना सापेक्षिक आर्द्रता:
पदनाम:
जल वाष्प का घनत्व (पूर्ण आर्द्रता), (एसआई में) या;
किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व, (एसआई में) या।
जैसा कि आप सूत्र से देख सकते हैं, इसमें पूर्ण आर्द्रता होती है, जिससे हम पहले से ही परिचित हैं, और एक ही तापमान पर संतृप्त भाप का घनत्व। सवाल उठता है, अंतिम मूल्य कैसे निर्धारित किया जाए? इसके लिए विशेष उपकरण हैं। हम विचार करेंगे संघनकआर्द्रतामापी(अंजीर। 4) - एक उपकरण जो ओस बिंदु निर्धारित करने का कार्य करता है।
परिभाषा।ओसांक- वह तापमान जिस पर भाप संतृप्त हो जाती है।
चावल। 4. संक्षेपण आर्द्रतामापी ()
एक आसानी से वाष्पित होने वाला तरल, उदाहरण के लिए, ईथर, उपकरण के कंटेनर में डाला जाता है, एक थर्मामीटर (6) डाला जाता है और एक नाशपाती (5) की मदद से कंटेनर के माध्यम से हवा को पंप किया जाता है। बढ़े हुए वायु परिसंचरण के परिणामस्वरूप, ईथर का गहन वाष्पीकरण शुरू होता है, इसके कारण कंटेनर का तापमान कम हो जाता है, और ओस (संघनित भाप की बूंदें) दर्पण पर दिखाई देती है (4)। जिस समय दर्पण पर ओस दिखाई देती है, तापमान को थर्मामीटर से मापा जाता है, और यह तापमान ओस बिंदु है।
प्राप्त तापमान मान (ओस बिंदु) का क्या करें? एक विशेष तालिका है जिसमें डेटा दर्ज किया जाता है - संतृप्त जल वाष्प का घनत्व प्रत्येक विशिष्ट ओस बिंदु से मेल खाता है। यह एक उपयोगी तथ्य पर ध्यान दिया जाना चाहिए कि ओस बिंदु के मूल्य में वृद्धि के साथ, संतृप्त भाप के संबंधित घनत्व का मूल्य भी बढ़ जाता है। दूसरे शब्दों में, हवा जितनी गर्म होगी, उसमें उतनी ही अधिक नमी हो सकती है, और इसके विपरीत, हवा जितनी ठंडी होगी, उसमें वाष्प की मात्रा उतनी ही कम होगी।
आइए अब हम अन्य प्रकार के हाइग्रोमीटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें, आर्द्रता की विशेषताओं को मापने के लिए उपकरण (ग्रीक से। हाइग्रोस - "गीला" और मेट्रो - "मैं मापता हूं")।
बाल आर्द्रतामापी(अंजीर। 5) - सापेक्ष आर्द्रता को मापने के लिए एक उपकरण, जिसमें बाल, उदाहरण के लिए, मानव बाल, एक सक्रिय तत्व के रूप में कार्य करता है।
जब हवा की नमी बदलती है (नमी में वृद्धि के साथ, बालों की लंबाई बढ़ जाती है, कमी के साथ, यह घट जाती है), बालों की हाइग्रोमीटर की क्रिया इसकी लंबाई बदलने के लिए बालों की लंबाई बदलने की संपत्ति पर आधारित होती है, जो इसे बनाती है सापेक्ष आर्द्रता मापने के लिए संभव है। बालों को धातु के फ्रेम पर खींचा जाता है। बालों की लंबाई में परिवर्तन पैमाने के साथ चलने वाले तीर को प्रेषित किया जाता है। यह याद रखना चाहिए कि हेयर हाइग्रोमीटर सापेक्ष आर्द्रता का गलत मान देता है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से घरेलू उद्देश्यों के लिए किया जाता है।
सापेक्ष आर्द्रता को मापने के लिए एक अधिक सुविधाजनक और सटीक उपकरण एक साइकोमीटर है (प्राचीन ग्रीक ψυχρός - "ठंडा") (चित्र 6) से।
साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं, जो एक सामान्य पैमाने पर तय होते हैं। थर्मामीटर में से एक को गीला कहा जाता है क्योंकि यह एक कैम्ब्रिक कपड़े में लपेटा जाता है, जो डिवाइस के पीछे स्थित पानी के जलाशय में डूबा होता है। गीले कपड़े से पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे थर्मामीटर ठंडा हो जाता है, इसके तापमान को कम करने की प्रक्रिया तब तक चलती है जब तक कि चरण तक नहीं पहुँच जाता, जब तक कि गीले कपड़े के पास की भाप संतृप्ति तक नहीं पहुँच जाती और थर्मामीटर ओस बिंदु तापमान दिखाना शुरू कर देता है। इस प्रकार, एक गीला बल्ब वास्तविक परिवेश के तापमान से कम या उसके बराबर तापमान दिखाता है। दूसरे थर्मामीटर को शुष्क कहा जाता है और वास्तविक तापमान दिखाता है।
डिवाइस के शरीर पर, एक नियम के रूप में, तथाकथित साइकोमेट्रिक तालिका भी दिखाई जाती है (तालिका 2)। इस तालिका का उपयोग करते हुए, परिवेशी वायु की सापेक्ष आर्द्रता को सूखे बल्ब द्वारा दिखाए गए तापमान मान और सूखे बल्ब और गीले बल्ब के बीच के तापमान के अंतर से निर्धारित किया जा सकता है।
हालांकि, हाथ में ऐसी तालिका के बिना भी, आप निम्न सिद्धांत का उपयोग करके नमी की मात्रा को मोटे तौर पर निर्धारित कर सकते हैं। यदि दोनों थर्मामीटरों की रीडिंग एक-दूसरे के करीब हैं, तो गीले से पानी के वाष्पीकरण को संक्षेपण द्वारा लगभग पूरी तरह से मुआवजा दिया जाता है, अर्थात हवा की आर्द्रता अधिक होती है। यदि, इसके विपरीत, थर्मामीटर रीडिंग में अंतर बड़ा है, तो एक नम कपड़े से वाष्पीकरण संक्षेपण पर प्रबल होता है और हवा शुष्क होती है, और आर्द्रता कम होती है।
आइए हम उन तालिकाओं को देखें जो आपको वायु आर्द्रता की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देती हैं।
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तापमान, |
दबाव, मिमी। आर टी. कला। |
वाष्प घनत्व, |
टैब। 1. संतृप्त जल वाष्प का घनत्व और दबाव
फिर से ध्यान दें कि, जैसा कि पहले बताया गया है, संतृप्त वाष्प के घनत्व का मान इसके तापमान के साथ बढ़ता है, वही संतृप्त वाष्प के दबाव पर लागू होता है।
टैब। 2. साइकोमेट्रिक टेबल
याद रखें कि सापेक्ष आर्द्रता शुष्क बल्ब रीडिंग (पहला कॉलम) और सूखे और गीले बल्ब रीडिंग (पहली पंक्ति) के बीच के अंतर से निर्धारित होती है।
आज के पाठ में हम वायु की एक महत्वपूर्ण विशेषता - उसकी आर्द्रता से परिचित हुए। जैसा कि हमने पहले ही कहा है, ठंड के मौसम (सर्दियों) के दौरान आर्द्रता कम हो जाती है, और गर्म मौसम (गर्मी) के दौरान बढ़ जाती है। इन घटनाओं को विनियमित करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, यदि आर्द्रता बढ़ाने के लिए जरूरी है, तो वाष्पीकरण प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए सर्दियों में कमरे में पानी के साथ कई टैंक रखें, लेकिन यह विधि केवल एक पर प्रभावी होगी उपयुक्त तापमान, जो बाहर से अधिक है।
अगले पाठ में, हम देखेंगे कि कौन सी गैस काम करती है और आंतरिक दहन इंजन के संचालन का सिद्धांत क्या है।
ग्रन्थसूची
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / ईडी। ओरलोवा वी.ए., रोइज़न आई.आई. भौतिकी 8. - एम।: निमोसिन।
- ए.वी. पेरीश्किन भौतिकी 8. - एम।: बस्टर्ड, 2010।
- फादेवा ए.ए., ज़सोव ए.वी., किसेलेव डी.एफ. भौतिकी 8. - एम।: शिक्षा।
- इंटरनेट पोर्टल "dic.academic.ru" ()
- इंटरनेट पोर्टल "baroma.ru" ()
- इंटरनेट पोर्टल "femto.com.ua" ()
- इंटरनेट पोर्टल "youtube.com" ()
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ऊष्मीय संतुलन और इससे जुड़ी हर चीज भौतिकी में 10वीं यूनिफाइड स्टेट परीक्षा का विषय है। टिकटों को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि उनमें से लगभग आधे में नमी के बारे में प्रश्न हैं (इस तरह की समस्या का एक विशिष्ट उदाहरण है "वाष्प की मात्रा कितनी बार बढ़ गई है यदि वाष्प की मात्रा आधे से कम हो जाती है"), शेष पदार्थों की ऊष्मा क्षमता से संबंधित हैं। गर्मी क्षमता पर प्रश्नों में लगभग हमेशा एक ग्राफ होता है जिसे प्रश्न का सही उत्तर देने के लिए पहले अध्ययन किया जाना चाहिए।
भौतिकी में यूएसई का कार्य 10 आमतौर पर छात्रों के लिए कठिनाइयों का कारण बनता है, कई विकल्पों को छोड़कर जो साइकोमेट्रिक तालिकाओं का उपयोग करके हवा की सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित करने के लिए समर्पित हैं। अक्सर, छात्र इस प्रश्न के साथ अपना असाइनमेंट शुरू करते हैं, जिसके समाधान में आमतौर पर एक या दो मिनट लगते हैं। यदि कोई छात्र भौतिकी में यूनिफाइड स्टेट परीक्षा के इस प्रकार के कार्य संख्या 10 के साथ टिकट छोड़ देता है, तो यह पूरी परीक्षा को बहुत सुविधाजनक बनाएगा, क्योंकि इसके पूरा होने का समय कुछ मिनटों तक सीमित है।