Drėgmė, kurią lemia santykis. Santykinė ir absoliuti drėgmė

Atgal į priekį

Dėmesio! Skaidrės peržiūra skirta tik informaciniams tikslams ir gali neatspindėti visos pristatymo apimties. Jeigu tu susidomėjai Šis darbas atsisiųskite pilną versiją.

teikti asimiliacija oro drėgmės samprata ;
vystytis studento savarankiškumas; mąstymas; gebėjimas daryti išvadas, praktinių įgūdžių dirbant su fizine įranga ugdymas;
Rodytišio fizikinio dydžio praktinis pritaikymas ir svarba.

Pamokos tipas: naujos medžiagos mokymasis .

Įranga:

frontaliniam darbui: stiklinė vandens, termometras, marlės gabalas; siūlai, psichometrinė lentelė.
demonstracijai: psichrometras, plaukų ir kondensacijos higrometrai, kriaušė, alkoholis.

Per užsiėmimus

I. Peržiūrėkite ir patikrinkite namų darbus

1. Suformuluokite garavimo ir kondensacijos procesų apibrėžimą.

2. Kokius žinote garinimo tipus? Kuo jie skiriasi vienas nuo kito?

3. Kokiomis sąlygomis išgaruoja skystis?

4. Nuo kokių veiksnių priklauso garavimo greitis?

5. Kokia yra savitoji garavimo šiluma?

6. Kam išleidžiamas garinimo metu tiekiamas šilumos kiekis?

7. Kodėl hello jar lengviau?

8. Ar 1 kg vandens ir garų vidinė energija yra vienoda 100 ° C temperatūroje

9. Kodėl kamščiu sandariai uždarytame butelyje neišgaruoja vanduo?

II. Mokytis naujo medžiaga

Vandens garai ore, nepaisant didžiulio upių, ežerų, vandenynų paviršiaus, nėra prisotinti, atmosfera yra atviras indas. Oro masių judėjimas lemia tai, kad kai kuriose vietose Šis momentas vandens garavimas vyrauja prieš kondensaciją, o kitose atvirkščiai.

Atmosferos oras yra įvairių dujų ir vandens garų mišinys.

Vadinamas slėgis, kurį susidarytų vandens garai, jei nebūtų visų kitų dujų dalinis slėgis (arba elastingumas) vandens garai.

Ore esančių vandens garų tankis gali būti laikomas oro drėgmės charakteristika. Ši vertė vadinama absoliuti drėgmė [g/m 3 ].

Žinodami apie dalinį vandens garų slėgį ar absoliučią drėgmę, nieko negalima pasakyti apie tai, kiek vandens garai yra toli nuo prisotinimo.

Norėdami tai padaryti, įvedama vertė, rodanti, kiek vandens garai tam tikroje temperatūroje yra prisotinti - santykinė drėgmė.

Santykinė drėgmė vadinamas absoliučios drėgmės santykiu iki tos pačios temperatūros sočiųjų vandens garų tankio 0, išreikšto procentais.

P - dalinis slėgis tam tikroje temperatūroje;

P 0 - sočiųjų garų slėgis toje pačioje temperatūroje;

absoliuti drėgmė;

0 yra sočiųjų vandens garų tankis tam tikroje temperatūroje.

Sočiųjų garų slėgį ir tankį įvairiose temperatūrose galima sužinoti naudojant specialias lenteles.

Drėgną orą aušinant esant pastoviam slėgiui, jo santykinė drėgmė pakyla, kuo žemesnė temperatūra, tuo dalinis garų slėgis ore arčiau sočiųjų garų slėgio.

Temperatūra t, į kurią oras turi būti atvėsintas, kad jame esantys garai pasiektų prisotinimo būseną (esant tam tikram drėgnumui, orui ir pastoviam slėgiui), vadinamas rasos taškas.

Sočiųjų vandens garų slėgis esant oro temperatūrai lygus rasos taškas, yra dalinis vandens garų slėgis atmosferoje. Orui atvėsus iki rasos taško, garai pradeda kondensuotis. : pasirodo rūkas, krenta rasa. Rasos taškas taip pat apibūdina oro drėgmę.

Oro drėgmę galima nustatyti specialiais prietaisais.

1. Kondensato higrometras

Jis naudojamas rasos taškui nustatyti. Tai yra labiausiai tikslus būdas santykinės drėgmės pokyčiai.

2. Plaukų higrometras

Jo veikimas pagrįstas nuriebalintų žmogaus plaukų savybėmis iš ir ilginkite, kai padidinsite santykinė drėgmė.

Jis naudojamas tais atvejais, kai nereikia didelio tikslumo nustatant oro drėgmę.

3. Psichrometras

Paprastai naudojamas tais atvejais, kai reikia pakankamai tiksliai ir greitai nustatyti oro drėgmę.

Oro drėgmės reikšmė gyviems organizmams

Esant 20-25°C temperatūrai, žmogaus gyvybei palankiausiu laikomas oras, kurio santykinė oro drėgmė nuo 40% iki 60%. Kai aplinkos temperatūra aukštesnė už žmogaus kūno temperatūrą, padidėja prakaitavimas. Gausus prakaitavimas veda prie kūno vėsinimo. Tačiau toks prakaitavimas žmogui yra nemenka našta.

Santykinė oro drėgmė, mažesnė nei 40%, esant normaliai oro temperatūrai, taip pat yra kenksminga, nes dėl to organizmai praranda daugiau drėgmės, o tai lemia dehidrataciją. Ypač žema patalpų oro drėgmė žiemos laikas; tai yra 10-20%. Esant žemai oro drėgmei, greitas išgaravimas drėgmės nuo paviršiaus bei nosies, gerklų, plaučių gleivinės išsausėjimas, dėl ko gali pablogėti savijauta. Be to, kai drėgmė yra maža, išorinė aplinka ligų sukėlėjai išlieka ilgiau, o objektų paviršiuje susikaupia daugiau statinio krūvio. Todėl žiemą gyvenamosiose patalpose drėkinimas atliekamas naudojant porėtus drėkintuvus. Geri drėkikliai yra augalai.

Jei santykinė oro drėgmė didelė, tai sakome, kad oras drėgnas ir dusinantis. Didelė drėgmė slegia, nes garavimas vyksta labai lėtai. Vandens garų koncentracija ore šiuo atveju yra didelė, dėl to molekulės iš oro grįžta į skystį beveik taip pat greitai, kaip ir išgaruoja. Jei prakaitas iš kūno išgaruoja lėtai, tada kūnas vėsinamas labai silpnai ir jaučiamės ne visai patogiai. Esant 100% santykinei oro drėgmei, išgaruoti išvis negali – tokiomis sąlygomis šlapi drabužiai ar šlapi oda niekada neišsausės.

Iš biologijos kurso žinote apie įvairius augalų prisitaikymus sausringose vietovėse. Tačiau augalai yra prisitaikę prie didelės drėgmės. Taigi, Monsteros tėvynė šlapia pusiaujo miškas Monstera esant santykinei drėgmei arti 100% „verkia“, pašalina drėgmės perteklių per lapuose esančias skylutes – hidatodus. Šiuolaikiniuose pastatuose oro kondicionavimas naudojamas kuriant ir palaikant palankiausią žmonių gerovei patalpų oro aplinką. Tuo pačiu metu automatiškai reguliuojama temperatūra, drėgmė, oro sudėtis.

Drėgmė vaidina svarbų vaidmenį formuojant šalčiui. Jei drėgmė didelė ir oras yra arti garų prisotinimo, tai nukritus temperatūrai, oras gali prisotinti ir pradėti kristi rasa, tačiau kondensuojantis vandens garams išsiskiria energija (specifinė garavimo šiluma esant temperatūrai). arti 0 °C yra 2490 kJ / kg), todėl formuojantis rasai oras šalia dirvos paviršiaus neatvės žemiau rasos taško ir sumažės šalčio tikimybė. Užšalimo tikimybė pirmiausia priklauso nuo temperatūros kritimo greičio ir

Antra, nuo oro drėgmės. Pakanka žinoti vieną iš šių duomenų, kad būtų galima daugiau ar mažiau tiksliai numatyti užšalimo tikimybę.

Peržiūros klausimai:

Ką reiškia oro drėgmė?
Kokia yra absoliuti oro drėgmė? Kokia formulė išreiškia šios sąvokos prasmę? Kokiais vienetais jis išreiškiamas?
Kas yra vandens garų slėgis?
Kokia santykinė oro drėgmė? Kokios formulės išreiškia šios sąvokos reikšmę fizikoje ir meteorologijoje? Kokiais vienetais jis išreiškiamas?
Santykinė oro drėgmė 70%, ką tai reiškia?
Kas vadinama rasos tašku?

Kokie prietaisai naudojami oro drėgmei matuoti? Kokie yra subjektyvūs žmogaus oro drėgmės pojūčiai? Nupiešę piešinį, paaiškinkite plaukų ir kondensato higrometro bei psichrometro sandarą ir veikimo principą.

Laboratorinis darbas Nr.4 „Oro santykinės drėgmės matavimas“

Tikslas: išmokti nustatyti santykinę oro drėgmę, ugdyti praktinius įgūdžius dirbant su fizine įranga.

Įranga: termometras, marlės tvarstis, vanduo, psichometrinė lentelė

Per užsiėmimus

Prieš atliekant darbą būtina atkreipti mokinių dėmesį ne tik į darbo turinį ir eigą, bet ir į termometrų bei stiklinių indų tvarkymo taisykles. Reikia prisiminti, kad visą laiką, kol termometras nenaudojamas matavimams, jis turi būti dėkle. Matuojant temperatūrą, termometrą reikia laikyti už viršutinio krašto. Tai leis maksimaliai tiksliai nustatyti temperatūrą.

Pirmieji temperatūros matavimai turėtų būti atliekami sausu termometru, kuri eksploatacijos metu auditorijoje nepasikeis.

Norint išmatuoti temperatūrą šlapiu termometru, geriau paimti marlės gabalėlį kaip audinį. Marlė labai gerai susigeria ir perkelia vandenį iš šlapio galo į sausą.

Naudojant psichometrinę lentelę, nesunku nustatyti santykinės drėgmės reikšmę.

Leisti būti t c = h= 22 °С, t m \u003d t 2= 19 °C. Tada t = tc- 1 W = 3 °C.

Lentelėje raskite santykinę oro drėgmę. Šiuo atveju jis yra lygus 76%.

Palyginimui galite išmatuoti santykinę oro drėgmę lauke. Norėdami tai padaryti, dviejų ar trijų mokinių grupę, sėkmingai atlikusią pagrindinę darbo dalį, galima paprašyti atlikti panašius matavimus gatvėje. Tai turėtų trukti ne ilgiau kaip 5 minutes. Gautą drėgmės vertę galima palyginti su drėgme klasėje.

Darbo rezultatai apibendrinti išvadose. Jie turėtų atkreipti dėmesį ne tik į formalias galutinių rezultatų vertes, bet ir nurodyti priežastis, dėl kurių atsiranda klaidų.

III. Problemų sprendimas

Nuo šio laboratoriniai darbai Gana paprasto turinio ir nedidelės apimties, likusi pamokos dalis gali būti skirta nagrinėjamos temos problemoms spręsti. Norint išspręsti problemas, nebūtina, kad visi mokiniai pradėtų jas spręsti vienu metu. Vykstant darbui, jie gali gauti užduotis individualiai.

Galima pasiūlyti šias paprastas užduotis:

Gatvėje eina šalta rudens lietus. Kuriuo atveju virtuvėje pakabinti skalbiniai greičiau išdžius: atidarius langą, ar uždarius? Kodėl?

Drėgmė yra 78%, o sausos lemputės rodmuo yra 12°C. Kokią temperatūrą rodo drėgnas termometras? (Atsakymas: 10 °C.)

Skirtumas tarp sauso ir drėgno termometro rodmenų yra 4°C. Santykinė oro drėgmė 60%. Kokie yra sausos ir šlapios lemputės rodmenys? (Atsakymas: t c -l9°С, tm= 10 °C.)

Namų darbai

Pakartokite vadovėlio 17 pastraipą.
Užduotis numeris 3. p. 43.

Mokinių pranešimai apie garavimo vaidmenį augalų ir gyvūnų gyvenime.

Garavimas augalų gyvenime

Kad augalo ląstelė normaliai egzistuotų, ji turi būti prisotinta vandens. Dumbliams tai yra natūrali jų egzistavimo sąlygų pasekmė, sausumos augalams tai pasiekiama dėl dviejų priešingų procesų: vandens įsisavinimo šaknimis ir išgaravimo. Kad fotosintezė būtų sėkminga, sausumos augalų chlorofilą turinčios ląstelės turi palaikyti artimiausią ryšį su supančia atmosfera, kuri aprūpina jas reikalingu anglies dvideginiu; tačiau šis glaudus kontaktas neišvengiamai lemia tai, kad vanduo, kuris prisotina ląsteles, nuolat išgaruoja į supančią erdvę, o ta pati saulės energija, kuri aprūpina augalą fotosintezei reikalingos energijos, kurią sugeria chlorofilas, prisideda prie jų šildymo. lapą ir taip suintensyvinti garavimo procesą.

Labai nedaugelis ir, be to, mažai organizuotų augalų, tokių kaip samanos ir kerpės, gali atlaikyti ilgus vandens tiekimo sutrikimus ir ištverti šį laiką visiškai išnykę. Iš aukštesni augalai tai sugeba tik kai kurie uolų ir dykumos floros atstovai, pavyzdžiui, Karakumo smėlynuose paplitę viksvos. Didžiajai daugumai didelių augalų toks išdžiūvimas būtų mirtinas, todėl jų vandens nutekėjimas yra maždaug lygus jo įtekėjimui.

Norėdami įsivaizduoti augalų vandens išgaravimo mastą, pateiksime tokį pavyzdį: per vieną auginimo sezoną vienas saulėgrąžų ar kukurūzų žydėjimas išgarina iki 200 kg ir daugiau vandens, tai yra kieto dydžio statinę! Esant tokiam energijos suvartojimui, reikia ne mažiau energingo vandens išgavimo. Tam (auga šaknų sistema, kurios matmenys didžiuliai, žieminių rugių šaknų ir šaknų plaukelių skaičius davė tokius nuostabius skaičius: buvo beveik keturiolika milijonų šaknų, bendras visų šaknų ilgis yra 600 km, o jų bendras paviršius yra apie 225 m 2. Ant šių šaknų buvo apie 15 milijardų šaknų plaukų su bendru plotu 400 m2.

Vandens kiekis, kurį augalas sunaudoja per savo gyvenimą, labai priklauso nuo klimato. Karštame sausame klimate augalai sunaudoja ne mažiau, o kartais net daugiau vandens nei drėgnesnio klimato sąlygomis, šie augalai turi labiau išsivysčiusią šaknų sistemą ir mažiau išvystytą lapų paviršių. Mažiausiai vandens sunaudoja drėgnų, pavėsingų atogrąžų miškų, vandens telkinių pakrančių augalai: turi plonus plačius lapus, silpną šaknų ir laidumo sistemą. Augalai sausringuose regionuose, kur dirvoje labai mažai vandens, o oras karštas ir sausas, turi įvairius prisitaikymo prie šių atšiaurių sąlygų būdus. Dykumos augalai yra įdomūs. Tai, pavyzdžiui, kaktusai su storais mėsingais kamienais, kurių lapai pavirto spygliais. Jie turi mažą paviršių, didelio tūrio, storus dangčius, mažai laidūs vandeniui ir vandens garams, su keliomis, beveik visada uždaromis stomatomis. Todėl net esant dideliam karščiui kaktusai išgarina mažai vandens.

Kiti dykumos zonos augalai (kupranugario spygliuočiai, stepinė liucerna, pelynas) turi plonus lapus su plačiais atvirais stomateliais, kurie energingai asimiliuojasi ir išgaruoja, dėl to labai sumažėja lapų temperatūra. Dažnai lapai yra padengti storu pilkų arba baltų plaukelių sluoksniu, vaizduojančiu savotišką permatomą ekraną, kuris apsaugo augalus nuo perkaitimo ir sumažina garavimo intensyvumą.

Daugelio dykumos augalų (plunksninės žolės, varnažolės, viržiai) lapai yra kieti, odiniai. Tokie augalai gali toleruoti ilgalaikį vytimą. Šiuo metu jų lapai yra susukti į vamzdelį, o jo viduje yra stomos.

Žiemą garavimo sąlygos labai pasikeičia. Iš užšalusios dirvos šaknys negali sugerti vandens. Todėl dėl lapų kritimo sumažėja augalo drėgmės išgaravimas. Be to, nesant lapų mažiau sniego laikosi ant vainiko, kuris apsaugo augalus nuo mechaninių pažeidimų.

Garavimo procesų vaidmuo gyvūnų organizmams

Garinimas yra lengviausiai valdomas būdas sumažinti vidinę energiją. Bet kokios sąlygos, trukdančios poruotis, pažeidžia kūno šilumos perdavimo reguliavimą. Taigi, odiniai, guminiai, audiniai, sintetiniai drabužiai apsunkina kūno temperatūros reguliavimą.

Kūno termoreguliacijai svarbų vaidmenį atlieka prakaitavimas, užtikrinantis žmogaus ar gyvūno kūno temperatūros pastovumą. Dėl prakaito išgaravimo sumažėja vidinė energija, kurios dėka kūnas vėsta.

Oras, kurio santykinė drėgmė nuo 40 iki 60%, laikomas normaliu žmogaus gyvenimui. Kai aplinkos temperatūra yra aukštesnė nei žmogaus kūno, tada padidėja. Gausus prakaitavimas vėsina kūną, padeda dirbti esant sąlygoms aukštos temperatūros. Tačiau toks aktyvus prakaitavimas žmogui yra nemenka našta! Jei tuo pačiu metu absoliuti drėgmė yra didelė, tada gyventi ir dirbti tampa dar sunkiau (drėgnas tropikas, kai kurios dirbtuvės, pavyzdžiui, dažymas).

Santykinė oro drėgmė, mažesnė nei 40%, esant normaliai oro temperatūrai, taip pat kenkia, nes dėl to organizmas praranda daugiau drėgmės, o tai lemia dehidrataciją.

Termoreguliacijos ir garavimo procesų vaidmens požiūriu kai kurios gyvos būtybės yra labai įdomios. Pavyzdžiui, žinoma, kad kupranugaris negali gerti dvi savaites. Tai paaiškinama tuo, kad vandenį sunaudoja labai ekonomiškai. Kupranugaris beveik neprakaituoja net keturiasdešimties laipsnių karštyje. Jo kūną dengia tankūs ir tankūs plaukai – nuo perkaitimo gelbsti vilna (ant kupranugario nugaros karštą popietę įkaista iki aštuoniasdešimties laipsnių, o oda po juo – tik iki keturiasdešimties!). Vilna taip pat neleidžia išgaruoti drėgmei iš kūno (kirptame kupranugaryje prakaitavimas padidėja 50%). Kupranugaris niekada, net ir per stipriausią karštį, neatveria burnos: juk plačiai pravėręs burną išgarina daug vandens iš burnos ertmės gleivinės! Kupranugario kvėpavimo dažnis yra labai mažas – 8 kartus per minutę. Taip mažiau vandens palieka kūną oru. Tačiau karštyje jo kvėpavimo dažnis padidėja iki 16 kartų per minutę. (Palyginkite: jautis tomis pačiomis sąlygomis kvėpuoja 250, o šuo - 300-400 kartų per minutę.) Be to, kupranugario kūno temperatūra naktį nukrenta iki 34 °, o dieną karštyje pakyla. iki 40-41°. Tai labai svarbu taupant vandenį. Taip pat kupranugaris turi labai kuriozinį vandens kaupimo prietaisą ateičiai.Žinoma, kad iš riebalų, jiems „sudegus“ organizme, gaunama daug vandens – 107 g iš 100 g riebalų. Taigi, esant reikalui, kupranugaris iš savo kauburių gali ištraukti iki pusės centnerio vandens.

Vandens vartojimo ekonomiškumo požiūriu amerikietiški džemperiai (kengūros žiurkės) yra dar nuostabesni. Jie niekada negeria. Kengūros žiurkės taip pat gyvena Arizonos dykumoje ir graužia sėklas bei sausas žoles. Beveik visas jų organizme esantis vanduo yra endogeninis, t.y. gaminamas ląstelėse virškinant maistą. Eksperimentai parodė, kad iš 100 g perlinių miežių, kuriais buvo šertos kengūros žiurkės, jos, suvirškinusios ir oksidavusios, gavo 54 g vandens!

Oro maišeliai atlieka svarbų vaidmenį paukščių termoreguliacijoje. Karštu oru iš vidinio oro maišelių paviršiaus išgaruoja drėgmė, kuri padeda vėsinti kūną. II ryšys su šiuo paukščiu in karštas oras atveria snapą. (Katz //./> Biofizika fizikos pamokose. - M .: Išsilavinimas, 1974).

n Savarankiškas darbas

Kuris išsiskiriančios šilumos kiekis mri pilnas degimas 20 kg akmens anglys? (Atsakymas: 418 MJ)

Kiek šilumos išsiskirs visiškai sudegus 50 litrų metano? Paimkite metano tankį, lygų 0,7 kg / m 3. (Atsakymas: -1.7 MJ)

Ant stiklinės jogurto parašyta: energinė vertė 72 kcal. Produkto energinę vertę išreikškite J.

Degimo šiluma paros davinys Jūsų amžiaus moksleivių mityba yra apie 1,2 MJ.

1) Ar jums užtenka suvartoti 100 g riebios varškės, 50 g kvietinės duonos, 50 g jautienos ir 200 g bulvių. Reikalingi papildomi duomenys:

riebios varškės 9755;
kvietinė duona 9261;
jautiena 7524;
bulvės 3776.

2) Ar jums užtenka per dieną suvartoti 100 g ešerio, 50 g šviežių agurkų, 200 g vynuogių, 100 g ruginė duona, 20 g saulėgrąžų aliejus ir 150 g kreminių ledų.

Savitoji degimo šiluma q x 10 3, J / kg:

ešerių 3520;
švieži agurkai 572;
vynuogės 2400;
ruginė duona 8884;
saulėgrąžų aliejus 38900;
kreminiai ledai 7498. ,

(Atsakymas: 1) Suvartota apie 2,2 MJ – pakankamai; 2) Suvartotas į Pakanka 3,7 MJ.)

Ruošdamasis pamokoms dvi valandas išeikvojama apie 800 kJ energijos. Ar atkursite energiją, jei išgersite 200 ml lieso pieno ir suvalgysite 50 g kvietinės duonos? Nugriebto pieno tankis 1036 kg/m 3 . (Atsakymas: Sunaudojama maždaug 1 MJ – pakankamai.)

Vanduo iš stiklinės buvo supiltas į alkoholinės lempos liepsna įkaitintą indą ir išgarinamas. Apskaičiuokite sudegusio alkoholio masę. Galima nepaisyti laivo šildymo ir oro šildymo nuostolių. (Atsakymas: 1,26 g.)

Kiek šilumos išsiskirs visiškai sudegus 1 tonai antracito? (Atsakymas: 26.8. 109 J.)
Kokią masę biodujų reikia sudeginti, kad išsiskirtų 50 MJ šilumos? (Atsakymas: 2 kilogramas.)
Koks šilumos kiekis išsiskiria deginant 5 litrus mazuto. Plaustas ness paimkite mazutą, lygų 890 kg / m 3. (Atsakymas: apie 173 MJ.)

Ant saldainių dėžutės parašyta: 100 g kalorijų kiekis yra 580 kcal. Išreikškite produkto nylo kiekį J.

Skaitykite įvairių maisto produktų etiketes. Užsirašykite energiją Aš, su kokia produktų vertė (kaloringumas), išreiškiant ją džauliais arba ka-Juriu (kilokalorijomis).

Važiuodami dviračiu 1 valandą išeikvojate maždaug 2 260 000 J energijos. Ar suvalgę 200 g vyšnių atkursite energijos atsargą?

Ore, kuriam būdinga daugybė kiekių. Jas kaitinant nuo paviršiaus išgaravęs vanduo patenka ir susitelkia apatiniuose troposferos sluoksniuose. Temperatūra, kurioje oras pasiekia prisotintą drėgmę tam tikram vandens garų kiekiui ir nekinta, vadinama rasos tašku.

Drėgmė apibūdinama šiais rodikliais:

Absoliuti drėgmė(lot. absolutus – baigtas). Jis išreiškiamas vandens garų mase 1 m oro. Jis apskaičiuojamas vandens garų gramais 1 m3 oro. Kuo didesnis, tuo didesnė absoliuti drėgmė, nes daugiau vandens kaitinamas, iš skystos būsenos pereina į garų būseną. Dieną absoliuti drėgmė yra didesnė nei naktį. Absoliučios drėgmės rodiklis priklauso nuo: pavyzdžiui, poliarinėse platumose ji yra iki 1 g 1 m2 vandens garų, ties pusiauju iki 30 gramų 1 m2 Batumyje (, pakrantėje) absoliuti drėgmė yra 6 g. už 1 m, o Verchojanske ( , ) - 0,1 gramo per 1 m Teritorijos augalinė danga labai priklauso nuo absoliučios oro drėgmės;

Santykinė drėgmė. Tai yra drėgmės kiekio ore ir kiekio, kurį jis gali išlaikyti toje pačioje temperatūroje, santykis. Santykinė oro drėgmė apskaičiuojama procentais. Pavyzdžiui, santykinė oro drėgmė yra 70%. Tai reiškia, kad ore yra 70% garų kiekio, kurį jis gali išlaikyti tam tikroje temperatūroje. Jei paros absoliučios drėgmės eiga yra tiesiogiai proporcinga temperatūrų eigai, tai santykinė oro drėgmė yra atvirkščiai proporcinga šiam kursui. Žmogus jaučiasi gerai, kai yra lygus 40–75 proc. Nukrypimas nuo normos sukelia skausmingą kūno būklę.

Gamtoje esantis oras retai būna prisotintas vandens garų, bet visada turi tam tikrą jų kiekį. Niekur žemėje nebuvo užregistruota 0 % santykinė oro drėgmė. Ant meteorologijos stotys drėgmė matuojama naudojant higrometro prietaisą, papildomai naudojami registratoriai – higrografai;

Oras yra prisotintas ir nesotus. Kai vanduo išgaruoja nuo vandenyno ar sausumos paviršiaus, oras negali išlaikyti vandens garų neribotą laiką. Ši riba priklauso nuo. Oras, kuris nebegali išlaikyti drėgmės, vadinamas prisotintu. Iš šio oro, esant menkiausiam vėsinimui, pradeda ryškėti vandens lašeliai rasos pavidalu. Taip yra todėl, kad vanduo, atvėsęs, iš būsenos (garų) pasikeičia į skystį. Oras virš sauso šiltas paviršius, paprastai yra mažiau vandens garų, nei galėtų būti tam tikroje temperatūroje. Toks oras vadinamas nesočiuoju. Kai jis atšaldomas, vanduo ne visada išsiskiria. Kuo šiltesnis oras, tuo didesnis jo gebėjimas sugerti drėgmę. Pavyzdžiui, esant -20°C temperatūrai, ore yra ne daugiau kaip 1 g/m vandens; esant + 10°C temperatūrai - apie 9 g/m3, o esant +20°C - apie 17 g/m

Šioje pamokoje bus supažindinama su absoliučios ir santykinės drėgmės sąvokomis, aptariami su šiomis sąvokomis susiję terminai ir kiekiai: sotieji garai, rasos taškas, prietaisai drėgmei matuoti. Pamokos metu susipažinsime su sočiųjų garų tankio ir slėgio lentelėmis bei psichrometrine lentele.

Žmonėms drėgmės kiekis yra labai svarbus parametras aplinką, nes mūsų organizmas labai aktyviai reaguoja į jo pokyčius. Pavyzdžiui, toks organizmo funkcionavimo reguliavimo mechanizmas kaip prakaitavimas yra tiesiogiai susijęs su aplinkos temperatūra ir drėgme. Esant didelei drėgmei, drėgmės išgaravimo iš odos paviršiaus procesus praktiškai kompensuoja jos kondensacijos procesai ir sutrinka šilumos pašalinimas iš organizmo, o tai lemia termoreguliacijos pažeidimus. Esant žemai drėgmei, drėgmės išgaravimo procesai vyrauja prieš kondensacijos procesus ir organizmas netenka per daug skysčių, o tai gali sukelti dehidrataciją.

Drėgmės vertė svarbi ne tik žmogui ir kitiems gyviems organizmams, bet ir tėkmei technologiniai procesai. Pavyzdžiui, dėl žinomos vandens savybės pravesti elektrą, jo kiekis ore gali rimtai paveikti teisingą daugumos elektros prietaisų veikimą.

Be to, drėgmės sąvoka yra svarbiausias vertinimo kriterijus oro sąlygos kad visi žino iš orų prognozių. Verta įsidėmėti, kad jei lygintume drėgmę skirtingais metų laikais su mums įprasta klimato sąlygos, tada vasarą jis yra didesnis, o žiemą – mažesnis, o tai visų pirma siejama su garavimo procesų intensyvumu esant skirtingoms temperatūroms.

Pagrindinės drėgno oro savybės yra šios:

vandens garų tankis ore;
santykinė drėgmė.

Oras yra sudėtinės dujos, jame yra daug įvairių dujų, įskaitant vandens garus. Norint įvertinti jo kiekį ore, reikia nustatyti, kokią masę turi vandens garai tam tikrame paskirstytame tūryje – ši reikšmė apibūdina tankį. Vandens garų tankis ore vadinamas absoliuti drėgmė.

Apibrėžimas.Absoliuti oro drėgmė yra drėgmės kiekis, esantis viename kubinis metras oro.

Paskyrimasabsoliuti drėgmė: (taip pat įprastas tankio žymėjimas).

Vienetaiabsoliuti drėgmė: (SI) arba (kad būtų patogu išmatuoti nedidelį vandens garų kiekį ore).

Formulė skaičiavimai absoliuti drėgmė:

Pavadinimai:

Garų (vandens) masė ore, kg (SI) arba g;

Oro tūris, kuriame yra nurodyta garų masė,.

Viena vertus, absoliuti oro drėgmė yra suprantama ir patogi reikšmė, nes ji leidžia suprasti konkretų vandens kiekį ore pagal masę, kita vertus, ši vertė yra nepatogi. gyvų organizmų jautrumą drėgmei. Pasirodo, kad, pavyzdžiui, žmogus jaučia ne vandens masės kiekį ore, o jo kiekį, palyginti su maksimalia įmanoma verte.

Norint apibūdinti šį suvokimą, toks kiekis kaip santykinė drėgmė.

Apibrėžimas.Santykinė drėgmė- reikšmė, rodanti, kiek toli garai yra nuo prisotinimo.

Tai yra santykinės drėgmės vertė, paprastais žodžiais, rodo taip: jei garai toli nuo prisotinimo, vadinasi, drėgnumas mažas, jei arti – didelis.

Paskyrimassantykinė drėgmė: .

Vienetaisantykinė drėgmė: %.

Formulė skaičiavimai santykinė drėgmė:

Žymėjimas:

Vandens garų tankis (absoliuti drėgmė), (SI) arba ;

Sočiųjų vandens garų tankis tam tikroje temperatūroje (SI) arba .

Kaip matyti iš formulės, jame yra mums jau pažįstama absoliuti drėgmė ir sočiųjų garų tankis toje pačioje temperatūroje. Kyla klausimas, kaip nustatyti paskutinę reikšmę? Tam yra specialūs įrenginiai. Mes svarstysime kondensuojantishigrometras(4 pav.) – prietaisas, skirtas rasos taškui nustatyti.

Apibrėžimas.Rasos taškas yra temperatūra, kuriai esant garai prisotinami.

Ryžiai. 4. Kondensato higrometras ()

Į prietaiso indą įpilamas lengvai garuojantis skystis, pavyzdžiui, eteris, įstatomas termometras (6) ir kriauše (5) per indą pumpuojamas oras. Dėl padidėjusios oro cirkuliacijos prasideda intensyvus eterio garavimas, dėl to nukrenta indo temperatūra, ant veidrodžio (4) atsiranda rasa (kondensuotų garų lašeliai). Tuo metu, kai ant veidrodžio atsiranda rasa, temperatūra matuojama termometru, o ši temperatūra yra rasos taškas.

Ką daryti su gauta temperatūros reikšme (rasos tašku)? Yra speciali lentelė, kurioje įrašomi duomenys – koks sočiųjų vandens garų tankis atitinka kiekvieną konkretų rasos tašką. Reikėtų pažymėti naudingą faktą, kad padidėjus rasos taško vertei, didėja ir atitinkamo sočiųjų garų tankio vertė. Kitaip tariant, kuo šiltesnis oras, tuo daugiau jame gali būti drėgmės, ir atvirkščiai, kuo oras šaltesnis, tuo mažesnis maksimalus garų kiekis jame.

Dabar panagrinėkime kitų tipų higrometrų, drėgmės charakteristikų matavimo prietaisų (iš graikų kalbos hygros - „šlapias“ ir metreo - „matuoju“) veikimo principą.

Plaukų higrometras(5 pav.) - santykinės drėgmės matavimo prietaisas, kuriame plaukai, pavyzdžiui, žmogaus plaukai, veikia kaip aktyvus elementas.

Plaukų higrometro veikimas pagrįstas neriebių plaukų savybe keisti jų ilgį keičiantis oro drėgmei (padidėjus drėgmei, plaukų ilgis ilgėja, mažėjant – mažėja), o tai leidžia išmatuoti. santykinė drėgmė. Plaukai ištempti ant metalinio rėmo. Plaukų ilgio pokytis perduodamas pagal skalę judančią rodyklę. Reikėtų prisiminti, kad plaukų higrometras neduoda tikslios vertės santykinis drėgnumas ir pirmiausia naudojamas buityje.

Patogesnis naudoti ir tikslesnis toks santykinės drėgmės matavimo prietaisas kaip psichrometras (iš kitos graikų kalbos ψυχρός – „šaltas“) (6 pav.).

Psichrometras susideda iš dviejų termometrų, kurie yra fiksuoti ant bendros skalės. Vienas iš termometrų vadinamas šlapiuoju, nes yra suvyniotas į kambrą, kuris panardinamas į vandens rezervuarą, esantį nugaros pusė prietaisas. Vanduo išgaruoja iš drėgno audinio, dėl ko termometras atšaldomas, jo temperatūros mažinimo procesas tęsiasi tol, kol pasiekia stadiją, kol garai prie drėgno audinio pasieks prisotinimą ir termometras pradeda rodyti rasos taško temperatūrą. Taigi, drėgnas termometras rodo temperatūrą, mažesnę arba lygią faktinei aplinkos temperatūrai. Antrasis termometras vadinamas sausu ir rodo tikrąją temperatūrą.

Prietaiso korpuse, kaip taisyklė, taip pat pavaizduota vadinamoji psichometrinė lentelė (2 lentelė). Naudojant šią lentelę, santykinę aplinkos oro drėgmę galima nustatyti pagal sausos lemputės rodomą temperatūros reikšmę ir temperatūrų skirtumą tarp sausos ir šlapios lemputės.

Tačiau net ir neturėdami tokios lentelės, galite apytiksliai nustatyti drėgmės kiekį tokiu principu. Jei abiejų termometrų rodmenys yra arti vienas kito, tai vandens išgaravimą iš drėgno beveik visiškai kompensuoja kondensatas, t.y., oro drėgmė yra didelė. Jei, priešingai, termometro rodmenų skirtumas yra didelis, tada garavimas iš drėgnų audinių vyrauja prieš kondensaciją, o oras yra sausas, o drėgmė maža.

Pažvelkime į lenteles, kurios leidžia nustatyti oro drėgmės charakteristikas.

Temperatūra,	Slėgis, mm rt. Art.	garo tankis,

Skirtukas. 1. Sočiųjų vandens garų tankis ir slėgis

Dar kartą pažymime, kad, kaip minėta anksčiau, sočiųjų garų tankio reikšmė didėja didėjant jo temperatūrai, tas pats pasakytina ir apie sočiųjų garų slėgį.

Skirtukas. 2. Psichometrinė lentelė

Prisiminkite, kad santykinę oro drėgmę lemia sausų lempučių rodmenų vertė (pirmas stulpelis) ir skirtumas tarp sausų ir šlapių rodmenų (pirmoje eilutėje).

Šios dienos pamokoje susipažinome su svarbia oro savybe – jo drėgme. Kaip jau minėjome, drėgmė šaltuoju metų laiku (žiemą) mažėja, o šiltuoju metų laiku (vasarą) pakyla. Svarbu mokėti reguliuoti šiuos reiškinius, pavyzdžiui, jei reikia padidinti drėgmę, žiemą patalpoje pastatyti keletą vandens rezervuarų, kad sustiprėtų garavimo procesai, tačiau šis būdas bus efektyvus tik esant atitinkamai temperatūrai, kuri yra aukštesnė. nei lauke.

Kitoje pamokoje pažiūrėsime, koks yra dujų darbas, vidaus degimo variklio veikimo principas.

Bibliografija

Gendenšteinas L.E., Kaidalovas A.B., Koževnikovas V.B. / Red. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Bustard, 2010 m.
Fadeeva A.A., Zasovas A.V., Kiselevas D.F. Fizika 8. - M.: Švietimas.

Interneto portalas "dic.academic.ru" ()
Interneto portalas "baroma.ru" ()
Interneto portalas "femto.com.ua" ()
Interneto portalas "youtube.com" ()

Namų darbai

Sotieji ir nesotieji garai

Sotūs garai

Garinimo metu, kartu su molekulių perėjimu iš skysčio į garus, taip pat vyksta atvirkštinis procesas. Atsitiktinai judant virš skysčio paviršiaus, kai kurios jį palikusios molekulės vėl grįžta į skystį.

Jei išgaruoja uždaras indas, tada iš pradžių iš skysčio išskiriamų molekulių skaičius bus daugiau numerio molekulės grįžo į skystį. Todėl garų tankis inde palaipsniui didės. Didėjant garų tankiui, didėja ir molekulių, grįžtančių į skystį, skaičius. Gana greitai iš skysčio išbėgančių molekulių skaičius padidės lygus skaičiui garų molekulės grįžta atgal į skystį. Nuo šio momento garų molekulių skaičius virš skysčio bus pastovus. Dėl vandens val kambario temperatūrašis skaičius yra maždaug lygus $10^(22)$ molekulių vienam $1c$ vienam $1cm^2$ paviršiaus plotui. Atsiranda vadinamoji dinaminė pusiausvyra tarp garų ir skysčio.

Garai, esantys dinaminėje pusiausvyroje su skysčiu, vadinami sočiaisiais garais.

Tai reiškia, kad tam tikrame tūryje tam tikroje temperatūroje negali būti daugiau garų.

Esant dinaminei pusiausvyrai, skysčio masė uždarame inde nekinta, nors skystis ir toliau išgaruoja. Panašiai ir sočiųjų garų masė virš šio skysčio nesikeičia, nors garai ir toliau kondensuojasi.

Sočiųjų garų slėgis. Suspaudus sotuosius garus, kurių temperatūra palaikoma pastovi, pirmiausia pradės trikdyti pusiausvyrą: padidės garų tankis ir dėl to iš dujų į skystį pereis daugiau molekulių nei iš skysčio į dujas; tai tęsis tol, kol garų koncentracija naujame tūryje taps tokia pati, atitinkanti sočiųjų garų koncentraciją tam tikroje temperatūroje (ir bus atkurta pusiausvyra). Tai paaiškinama tuo, kad iš skysčio išeinančių molekulių skaičius per laiko vienetą priklauso tik nuo temperatūros.

Taigi, sočiųjų garų molekulių koncentracija pastovioje temperatūroje nepriklauso nuo jos tūrio.

Kadangi dujų slėgis yra proporcingas jų molekulių koncentracijai, sočiųjų garų slėgis nepriklauso nuo jų užimamo tūrio. Vadinamas slėgis $p_0$, kuriam esant skystis yra pusiausvyroje su garais sočiųjų garų slėgis.

Suspaudus sotuosius garus, didžioji jų dalis tampa skysta. Skystis užima mažesnį tūrį nei tos pačios masės garai. Dėl to mažėja pastovaus tankio garų tūris.

Sočiųjų garų slėgio priklausomybė nuo temperatūros. Idealioms dujoms tiesinė slėgio priklausomybė nuo temperatūros galioja esant pastoviam tūriui. Taikant prisotintam garui, kurio slėgis yra $р_0$, ši priklausomybė išreiškiama lygybe:

Kadangi prisotinimo garų slėgis nepriklauso nuo tūrio, jis priklauso tik nuo temperatūros.

Eksperimentiškai nustatyta priklausomybė $Р_0(Т)$ skiriasi nuo idealių dujų priklausomybės $p_0=nkT$. Kylant temperatūrai, sočiųjų garų slėgis didėja greičiau nei idealių dujų slėgis ($AB$ kreivės atkarpa). Tai ypač akivaizdu, jei per tašką $A$ (punktyrinė linija) nubrėžiame izochorą. Taip nutinka todėl, kad kaitinant skystį dalis jo virsta garais, didėja garų tankis.

Todėl pagal formulę $p_0=nkT$, sočiųjų garų slėgis didėja ne tik padidėjus skysčio temperatūrai, bet ir dėl padidėjusios garų molekulių koncentracijos (tankio). Pagrindinis idealių dujų ir sočiųjų garų elgsenos skirtumas yra garo masės pokytis keičiantis temperatūrai esant pastoviam tūriui (uždarame inde) arba keičiantis tūriui esant pastoviai temperatūrai. Nieko panašaus negali atsitikti su idealiomis dujomis (idealiųjų dujų MKT nenumato fazių perėjimas iš dujų į skystį).

Išgaravus visam skysčiui, garų elgsena atitiks idealių dujų elgseną ($BC$ kreivės atkarpa).

nesočiųjų garų

Jei erdvėje, kurioje yra skysčio garų, šis skystis gali toliau išgaruoti, tada garai šioje erdvėje yra nesočiųjų.

Garai, kurie nėra pusiausvyroje su skysčiu, vadinami nesočiaisiais.

Nesotieji garai gali būti paverčiami skysčiu paprastu suspaudimu. Kai ši transformacija prasideda, garai, esantys pusiausvyroje su skysčiu, tampa prisotinti.

Oro drėgnumas

Drėgmė yra vandens garų kiekis ore.

Mus supančiame atmosferos ore dėl nuolatinio vandens garavimo nuo vandenynų, jūrų, vandens telkinių, drėgnos dirvos ir augalų paviršiaus visada yra vandens garų. Kuo daugiau vandens garų yra tam tikrame oro tūryje, tuo arčiau garai prisotinami. Kita vertus, kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau vandens garų reikia jam prisotinti.

Priklausomai nuo vandens garų kiekio atmosferoje tam tikroje temperatūroje, oras yra įvairaus laipsnio drėgmės.

Drėgmės kiekybinis nustatymas

Norint kiekybiškai įvertinti oro drėgmę, visų pirma naudojamos sąvokos absoliutus Ir santykinė drėgmė.

Absoliuti drėgmė yra gramų vandens garų, esančių 1 m^3$ oro tam tikromis sąlygomis, skaičius, t. y. vandens garų tankis $p$, išreikštas g/$m^3$.

Santykinė oro drėgmė $φ$ – tai absoliučios oro drėgmės $p$ ir sočiųjų garų tankio $p_0$ toje pačioje temperatūroje santykis.

Santykinė oro drėgmė išreiškiama procentais:

$φ=((p)/(p_0)) 100%$

Garų koncentracija yra susijusi su slėgiu ($p_0=nkT$), todėl santykinę drėgmę galima apibrėžti procentais dalinis slėgis$p$ garų ore iki sočiųjų garų slėgio $p_0$ toje pačioje temperatūroje:

$φ=((p)/(p_0)) 100%$

Pagal dalinis slėgis suprasti vandens garų slėgį, kuris susidarytų, jei atmosferos ore nebūtų visų kitų dujų.

Jei drėgnas oras atvėsinamas, tam tikroje temperatūroje jame esantys garai gali būti prisotinti. Toliau aušinant, vandens garai pradės kondensuotis rasos pavidalu.

Rasos taškas

Rasos taškas – tai temperatūra, iki kurios oras turi būti atvėsęs, kad esant pastoviam slėgiui ir tam tikrai oro drėgmei jame esantys vandens garai pasisotintų. Pasiekus rasos tašką ore arba ant daiktų, su kuriais jis liečiasi, vandens garai pradeda kondensuotis. Rasos tašką galima apskaičiuoti pagal oro temperatūros ir drėgmės vertes arba nustatyti tiesiogiai kondensacijos higrometras. At santykinė drėgmė$φ = 100%$ rasos taškas yra toks pat kaip oro temperatūra. Už $φ

Šilumos kiekis. Medžiagos savitoji šiluminė talpa

Šilumos kiekis vadinamas kiekybiniu kūno vidinės energijos kitimo šilumai perdavimo metu matu.

Šilumos kiekis – tai energija, kurią organizmas išskiria šilumos mainų metu (neatlikdamas darbo). Šilumos kiekis, kaip ir energija, matuojamas džauliais (J).

Medžiagos savitoji šiluminė talpa

Šiluminė talpa yra šilumos kiekis, kurį sugeria kūnas, kai įkaista 1 USD laipsniu.

Kūno šiluminė talpa žymima didžiosiomis raidėmis lotyniška raidė NUO.

Kas lemia kūno šiluminę talpą? Visų pirma, nuo jo masės. Akivaizdu, kad pašildyti, pavyzdžiui, 1 USD kilogramą vandens, reikės daugiau šilumos nei 200 USD gramų.

O kaip dėl medžiagos rūšies? Padarykime eksperimentą. Paimkime du vienodus indus ir, į vieną iš jų supylę 400$ g sveriančio vandens, o į kitą – 400$ g augalinio aliejaus, pradėsime juos šildyti identiškų degiklių pagalba. Stebėdami termometrų rodmenis pamatysime, kad aliejus įkaista greičiau. Norint pašildyti vandenį ir aliejų iki vienodos temperatūros, vandenį reikia kaitinti ilgiau. Tačiau kuo ilgiau šildome vandenį, tuo daugiau šilumos jis gauna iš degiklio.

Taigi, norint pašildyti tą pačią skirtingų medžiagų masę iki tos pačios temperatūros, reikia skirtingą sumąšiluma. Kūnui sušildyti reikalingas šilumos kiekis ir atitinkamai jo šiluminė talpa priklauso nuo medžiagos, iš kurios šis kūnas sudarytas.

Taigi, pavyzdžiui, norint padidinti vandens, kurio masė yra $1$ kg, temperatūrą $1°$C, reikalingas šilumos kiekis, lygus $4200$J, ir pašildyti tokią pat masę saulėgrąžų aliejaus $1°$C. , reikalingas 1700 $ J šilumos kiekis.

Vadinamas fizikinis dydis, parodantis, kiek šilumos reikia norint pašildyti $1 $ kg medžiagos $ 1 ° $ C specifinė šilumaši medžiaga.

Kiekviena medžiaga turi savo specifinė šiluma, kuris žymimas lotyniška raide $c$ ir matuojamas džauliais kilogramui laipsniui (J / (kg $ ° $ C)).

Tos pačios medžiagos savitoji šiluminė talpa skiriasi agregacijos būsenos(kietos, skystos ir dujinės) skiriasi. Pavyzdžiui, vandens savitoji šiluminė talpa yra $4200$ J/(kg$·°$C), o ledo savitoji šiluminė talpa $2100$J/(kg$·°$C); kieto aliuminio savitoji šiluma yra 920 $ J/(kg $·°$C), o skysto - 1080 $ J/(kg $·°$C).

Atkreipkite dėmesį, kad vandens savitoji šiluminė talpa yra labai didelė. Todėl vasarą įkaistantis vanduo jūrose ir vandenynuose susigeria iš oro didelis skaičius karštis. Dėl šios priežasties tose vietose, kurios yra prie didelių vandens telkinių, vasara nėra tokia karšta, kaip toli nuo vandens.

Šilumos kiekio, reikalingo kūnui sušildyti arba jo išskiriamo vėsinimo metu, apskaičiavimas

Iš to, kas pasakyta, aišku, kad šilumos kiekis, reikalingas kūnui sušildyti, priklauso nuo medžiagos, iš kurios kūnas susideda, rūšies (t.y. jos specifinės šiluminės talpos) ir nuo kūno masės. Taip pat aišku, kad šilumos kiekis priklauso nuo to, kiek laipsnių ketiname padidinti kūno temperatūrą.

Taigi, norint nustatyti šilumos kiekį, reikalingą kūnui sušildyti arba jo išskiriamą aušinimo metu, reikia padauginti savitąją kūno šilumą iš jo masės ir skirtumo tarp galutinės ir pradinės temperatūros:

kur $Q$ – šilumos kiekis, $c$ – savitoji šiluma, $m$ – kūno masė, $t_1$ – pradinė temperatūra, $t_2$ – galutinė temperatūra.

Kai kūnas šildomas, $t_2 > t_1$ ir atitinkamai $Q > 0$. Aušinant kūną $t_2

Jei žinoma viso kūno šiluminė talpa $C, Q$ nustatoma pagal formulę

Savitoji garavimo, lydymosi, degimo šiluma

Garavimo šiluma (garavimo šiluma) yra šilumos kiekis, kuris turi būti perduotas medžiagai (esant pastoviam slėgiui ir pastoviai temperatūrai), kad skysta medžiaga visiškai virstų garais.

Garavimo šiluma lygi šilumos kiekiui, išsiskiriančiam garams kondensuojantis į skystį.

Skysčio pavertimas garais pastovioje temperatūroje nepadidėja molekulių kinetinė energija, tačiau kartu padidėja jų potenciali energija, nes atstumas tarp molekulių žymiai padidėja.

Savitoji garavimo ir kondensacijos šiluma. Eksperimentiškai nustatyta, kad norint visiškai paversti $1 kg vandens (virimo temperatūroje) į garus, reikia sunaudoti 2,3 USD MJ energijos. Norint kitus skysčius paversti garais, reikalingas kitoks šilumos kiekis. Pavyzdžiui, alkoholiui tai yra 0,9 USD MJ.

Fizinis dydis, parodantis, kiek šilumos reikia, kad 1 USD kg skystis paverstų garais nekeičiant temperatūros, vadinamas savitoji garavimo šiluma.

Savitoji garavimo šiluma žymima raide $r$ ir matuojama džauliais kilogramui (J/kg).

Šilumos kiekis, reikalingas garavimui (arba išsiskiriantis kondensacijos metu). Norėdami apskaičiuoti šilumos kiekį $Q$, reikalingą bet kokios masės skysčiui, paimtam virimo taške, paversti garais, savitąją garavimo šilumą $r$ reikia padauginti iš masės $m$:

Kai kondensuojasi garai, išsiskiria tiek pat šilumos:

Savitoji sintezės šiluma

Lydymosi šiluma yra šilumos kiekis, kuris turi būti perduotas medžiagai esant pastoviam slėgiui ir pastoviai temperatūrai, lygi temperatūrai ištirpsta, kad visiškai perkeltų jį iš kietos medžiagos kristalinė būsenaį skystį.

Lydymosi šiluma yra lygi šilumos kiekiui, kuris išsiskiria kristalizacijos metu medžiagai iš skystos būsenos.

Lydymosi metu visa medžiagai tiekiama šiluma padidina jos molekulių potencialią energiją. Kinetinė energija nekinta, nes lydosi esant pastoviai temperatūrai.

Eksperimentiškai tiriant įvairių tos pačios masės medžiagų lydymąsi, galima pastebėti, kad norint jas paversti skysčiu reikia skirtingų šilumos kiekių. Pavyzdžiui, vienam kilogramui ledo ištirpdyti reikia 332 USD J energijos, o 1 kg švino – 25 USD kJ.

Fizinis dydis, parodantis, kiek šilumos turi būti perduota kristaliniam kūnui, kurio masė yra 1 USD kg, kad jis visiškai virstų skysta būsena lydymosi temperatūroje, vadinamas specifine lydymosi šiluma.

Savitoji lydymosi šiluma matuojama džauliais kilogramui (J/kg) ir žymima graikiška raide $λ$ (lambda).

Savitoji kristalizacijos šiluma yra lygi specifinei lydymosi šilumai, nes kristalizacijos metu išsiskiria tiek pat šilumos, kiek sugeriama lydymosi metu. Taigi, pavyzdžiui, užšąlant vandeniui, kurio masė yra $1$ kg, išsiskiria tiek pat $332$J energijos, kurios reikia tokiai pačiai ledo masei paversti vandeniu.

Norėdami rasti šilumos kiekį, reikalingą savavališkos masės kristaliniam kūnui išlydyti, arba susiliejimo šiluma, būtina šio kūno savitąją sintezės šilumą padauginti iš jo masės:

Kūno išskiriamas šilumos kiekis laikomas neigiamu. Todėl, apskaičiuojant šilumos kiekį, išsiskiriantį kristalizuojant medžiagą, kurios masė yra $ m$, reikia naudoti tą pačią formulę, bet su minuso ženklu:

Savitoji degimo šiluma

Šilumingumas (arba kaloringumas, kaloringumas) – tai šilumos kiekis, išsiskiriantis visiškai sudegus kurui.

Kūnui šildyti dažnai naudojama energija, išsiskirianti deginant kurą. Įprastas kuras (anglis, nafta, benzinas) turi anglies. Degimo metu anglies atomai susijungia su deguonies atomais ore, todėl susidaro anglies dioksido molekulės. Šių molekulių kinetinė energija yra didesnė nei pradinių dalelių. Molekulių kinetinės energijos padidėjimas degimo metu vadinamas energijos išsiskyrimu. Visiško kuro degimo metu išsiskirianti energija yra šio kuro degimo šiluma.

Kuro degimo šiluma priklauso nuo kuro rūšies ir jo masės. Kuo didesnė kuro masė, tuo daugiau kiekiošiluma, išsiskirianti jo visiško degimo metu.

Fizinis dydis, parodantis, kiek šilumos išsiskiria visiškai sudegus kurui, kurio masė yra $1$ kg, vadinamas specifine kuro degimo šiluma.

Savitoji degimo šiluma žymima raide $q$ ir matuojama džauliais kilogramui (J/kg).

Šilumos kiekis $Q$, išsiskiriantis deginant $m$ kg kuro, nustatomas pagal formulę:

Norint rasti šilumos kiekį, išsiskiriantį visiškai sudeginant savavališkos masės kurą, reikia šio kuro savitąją degimo šilumą padauginti iš jo masės.

Šilumos balanso lygtis

Uždarame (izoliuotame nuo išoriniai kūnai) termodinaminėje sistemoje bet kurio $∆U_i$ sistemos kūno vidinės energijos pokytis negali lemti visos sistemos vidinės energijos pasikeitimo. Vadinasi,

$∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$

Jei sistemos viduje jokio darbo neatlieka jokie kūnai, tai pagal pirmąjį termodinamikos dėsnį bet kurio kūno vidinės energijos pokytis vyksta tik dėl šilumos mainų su kitais šios sistemos kūnais: $∆U_i= Q_i$. Atsižvelgdami į ($∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$, gauname:

$Q_1+Q_2+Q_3+...+Q_n=∑↙(i)↖(n)Q_i=0$

Ši lygtis vadinama lygtimi šilumos balansas. Čia $Q_i$ yra šilumos kiekis, kurį gauna arba atiduoda $i$-asis kūnas. Bet kuris iš šilumos kiekių $Q_i$ gali reikšti šilumą, išsiskiriančią arba sugertą kūnui tirpstant, deginant kurą, garuojant arba kondensuojantis garams, jei tokie procesai vyksta skirtinguose sistemos kūneliuose, ir bus nustatyta. atitinkamais santykiais.

Šilumos balanso lygtis yra matematinė energijos tvermės dėsnio išraiška perduodant šilumą.

Oro drėgmė apibūdinama šiais rodikliais:

bet) absoliuti drėgmė yra vandens garų masė, esanti 1 m 3 drėgno oro. Absoliuti drėgmė paprastai žymima simboliu ω ir matuojama g/m 3 . Oro absoliuti drėgmė jo prisotinimo būsenoje vadinama drėgmės talpa ω n. Drėgmės talpos vertė yra oro temperatūros funkcija, kaip matyti iš lentelės. vienas.

1 lentelė

b) santykinė drėgmė, teisingas apibrėžimas išplaukia iš Daltono dalinio slėgio įstatymo. Pagal šį įstatymą spaudimas atmosferos oras yra sauso oro p St ir vandens garų p p dalinių slėgių suma

p b = p st + p p. (2)

Tam tikroje temperatūroje dalinis vandens garų slėgis negali viršyti tam tikros ribos, vadinamos „sotumo slėgiu“ p n. Ore esančių garų dalinis slėgis visada yra mažesnis arba lygus soties slėgiui, t.y.

p P/ p n = φ ≤ 1. (3)

φ reikšmė (procentais), išreiškianti drėgname ore esančių garų dalinio slėgio santykį su jų slėgiu prisotintoje būsenoje toje pačioje temperatūroje, vadinama santykinė drėgmė oras;

Pagal šį apibrėžimą drėgno oro drėgnumas yra garų masės ir sausos oro dalies masės santykis.

Šilumos talpa drėgnas oras, kJ / (kg K) nustatomas pagal formulę

kur d Drėgmės kiekis iš c yra sauso oro šiluminė talpa , nuo c \u003d 1,005 kJ / kg K

entalpija drėgnas oras paprastai vadinamas 1 kg sauso oro. Nulinis taškas yra sauso oro entalpija (esant d = 0), kai temperatūra yra 0 0 C. Todėl oro entalpija gali turėti teigiamas ir neigiamas reikšmes. Drėgno oro entalpija lygi sauso oro ir garų entalpijų sumai,

Oro entalpija, susijusi su oro temperatūros pokyčiu, apibūdina jautrios šilumos pokytį. Kai į orą patenka tos pačios temperatūros vandens garai, latentinis karštis.Šiuo atveju oro entalpija didėja dėl drėgnos oro dalies entalpijos pasikeitimo. Oro temperatūra nesikeičia.
t-d drėgno oro diagrama.

Kad būtų lengviau atlikti skaičiavimus, susijusius su drėgno oro būklės pokyčiais, profesorius L. K. Ramzinas sukūrė i-d drėgno oro diagrama, kurioje grafiškai pavaizduotos priklausomybės, kurios yra pagrindinių dujų dinamikos dėsnių pasekmė.

Diagrama leidžia vizualiai pavaizduoti drėgno oro būklės keitimo procesus, grafiškai išspręsti praktines vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų, džiovinimo procesų, garintuvų, oro aušintuvų ir kitų įrenginių skaičiavimo problemas, žymiai palengvinant ir pagreitinant juos. . Skaičiavimų atlikimo greitis pasiekiamas dėl tam tikro, gana priimtinos kondicionavimo technologijai, tikslumo sumažinimo.

i-d diagramoje pavaizduotas pastovus barometrinis slėgis. Vartojant i-d diagramoje, turite žinoti apskaičiuotą R b tam tikroje srityje, kurią normalizuoja SNiP. Rusijos teritorijoje apskaičiuotas slėgis P b yra 685–760 mm Hg diapazone. Art. ir normalizuotas 15 mm Hg intervalu. Art. Pagal šitą i-d diagramos skirtos R b = 685, 700, 715, 730, 745 ir 760 mm Hg. Art.

i-d diagrama pastatyta įstrižoje koordinačių sistemoje. Abscisė rodo oro drėgmės reikšmes esant pastoviam barometriniam slėgiui, o ordinatės – entalpijos reikšmes. Pastovios entalpijos verčių linijos i= const eiti įstrižai 135° kampu. Norėdami sumažinti ašies dydį d grafike nenubraižoma, o stačiu kampu ordinatėms nubrėžiama pagalbinė linija ir ant jos iš abscisės projektuojama drėgmės kiekio verčių skalė (skalė). d. Ant gauto tinklelio, susidedančio iš linijų d= const ir i= const, sudaromos izotermos ir kreivės φ = const.

Oro kondicionavimo technologijoje neigiama prasmė entalpija imama sąlyginai, taip pat kaip ir neigiamos temperatūros. Jei matuojate temperatūrą pagal absoliučią Kelvino skalę, tada entalpijos nulinė vertė atitinka absoliutaus nulio temperatūrą.

Izotermos yra tiesios linijos su izoterma t= 0 eina per pradinę vietą (at i-d temperatūra diagramose matuojama Celsijaus).

Taikant diagramą reikia turėti omenyje, kad izotermos nėra lygiagrečios viena kitai; tai ypač aktualu, kai didelės vertės temperatūros. Jeigu φ = 100 % sukonstruotų izotermų galai yra sujungti lygia kreive, tai gaunama santykinės drėgmės φ = 100 % linija arba soties linija.

Prisotinimo linija φ = 100% dalijasi i-d diagramą į dvi dalis. Viršuje ir į kairę nuo šios linijos yra taškai, apibūdinantys vandens garų kiekį perkaitusiame ore. Taškai, esantys žemiau ir į dešinę nuo linijos φ = 100%, apibūdina garų ir oro mišinio, kuris yra persotinimo būseną, būseną. Didėjant barometriniam slėgiui, linija φ \u003d 100% pasislenka aukštyn, o mažėjant - žemyn.