Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus. Kastepiste

ILMANSYMPÄRISTÖ. KASVIN KOHTA.

ILMANSYMPÄRISTÖN MÄÄRITTÄMISLAITTEET.

Ilmakehä on maapallon kaasupäästöt, jotka koostuvat pääosin typpeä (yli 75%), happea (hieman alle 15%) ja muita kaasuja. Noin 1% ilmakehästä on vesihöyryä. Mistä hän tulee ilmakehästä?

Suuri osa maapallon pinta-alasta on meret ja valtameret, joiden pinnasta vesi haihtuu jatkuvasti missä tahansa lämpötilassa. Veden vapautuminen tapahtuu myös elävien organismien hengityksessä.

Vesihöyryä sisältävää ilmaa kutsutaan märkä.

Ilman sisältämän vesihöyryn määrä riippuu säästä, henkilön terveydentilasta, tuotannon teknisistä prosesseista, museon näyttelyjen turvallisuudesta ja varaston turvallisuudesta. Siksi on erittäin tärkeää valvoa kosteuden astetta ja kykyä muuttaa sitä tarvittaessa huoneeseen.

Absoluuttinen kosteus ilma on vesihöyryn määrä, joka sisältää 1 m 3 ilmaa (vesihöyryn tiheys).

m on vesihöyryn massa, V on ilman määrä, jossa vesihöyryä on. P on vesihöyryn osapaine, μ on vesihöyryn moolimassa ja T on sen lämpötila.

Koska tiheys on verrannollinen paineeseen, absoluuttiseen kosteuteen voidaan myös luonnehtia vesihöyryn osapaine.

Ilman kosteus tai kuivausaste vaikuttaa paitsi siihen sisältämän vesihöyryn määrään myös ilman lämpötilaan. Vaikka vesihöyryn määrä olisi sama, alemmassa lämpötilassa ilma näyttäisi olevan kosteampi. Siksi kylmässä huoneessa ilmenee kostea tunne.

Tämä johtuu siitä, että korkeammassa lämpötilassa ilmassa voi olla suurempi vesihöyryn enimmäismäärä, ja suurin vesihöyryn määrä Ilma on mukana siinä tapauksessa, että höyry on tyydyttynyt. siksi suurin vesihöyryn määrä, joka voidaan sulkea 1 m 3 ilmassa tietyssä lämpötilassa, kutsutaan tyydyttyneen höyryn tiheys tietyssä lämpötilassa.

Tyydyttyneen höyryn tiheyden ja osapaineen riippuvuus lämpötilasta löytyy fyysisiltä taulukoilta.

Tämän riippuvuuden vuoksi päätimme, että ilmankosteuden objektiivisempi ominaisuus on suhteellinen kosteus.

Suhteellinen kosteus on absoluuttisen ilman kosteuden suhde höyryn määrään, joka on välttämätön 1 m 3: n ilmaa tyydyttämiseksi tietyssä lämpötilassa.

ρ on höyrytiheys, ρ0 - tyydyttyneen höyryn tiheys tietyllä lämpötilalla ja φ on ilman suhteellinen kosteus tietyssä lämpötilassa.

Suhteellinen kosteus voidaan määrittää myös osittaisella höyrynpaineella

P on höyryn osapaine, P0 - tyydyttyneen höyryn osapaine tietyssä lämpötilassa ja φ on ilman suhteellinen kosteus tietyssä lämpötilassa.

Jos ilma on vesihöyry isobaraattinen jäähdytys, silloin vesihöyryä kyllästyy jonkin verran, kuten lämpötilan laskiessa, suurin mahdollinen vesihöyryn tiheys ilmassa tietyssä lämpötilassa pienenee, ts. tyydyttyneen höyryn tiheys vähenee. Kun lämpötila laskee edelleen, ylimääräinen vesihöyry alkaa tiivistyä.

lämpötila, jossa annosteltu ilmassa oleva vesihöyry kyllästyy, kutsutaan kastepiste.

Tämä nimi liittyy luonnossa havaittuun ilmiöön - kasteella. Kasteen laskeminen selitetään seuraavasti. Päivällä ilma, maa ja vesi eri säiliöissä lämpiävät. Näin ollen veden voimakas haihtuminen säiliöiden ja maaperän pinnalta. Ilman sisältämä vesihöyry päivällä on tyydyttymättömiä. Yöllä, ja varsinkin aamulla, ilman ja maan pinnan lämpötila laskee, vesihöyry kyllästyy ja vesihöyryn ylijäämät tiivistyvät eri pinnoille.

Δρ on ylimääräinen kosteus, joka vapautuu, kun lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle.

Samalla luonteella on sumu. Sumu - tämä on pienin vesipisara, joka muodostuu höyryn kondensaatiosta, mutta ei maan pinnalla, vaan ilmassa. Pisarat ovat niin pieniä ja kevyitä, että niitä voidaan pitää ilmassa lepotilassa. Näillä pisaroilla esiintyy valonsäteiden sironta, ja ilma muuttuu läpikuultavaksi, esim. E. näkyvyys on vaikeaa.

Ilman nopean jäähdytyksen avulla höyry, jolloin se kyllästyy, voi ohittaa nestemäisen faasin ja siirtyä välittömästi kiinteään. Tämä selittää ulkonäköä kuoren puista. Taivaan mielenkiintoisia optisia ilmiöitä (esim. Halo) johtuu auringon tai kuun säteiden kulkeutumisesta sirujen pilvien läpi, jotka koostuvat pienimmistä jääkiteistä.

5. Kosteudenmittauslaitteet.

Yksinkertaisimmat välineet kosteuden määrittämiseen ovat erilaisten mallien hygrometrit (kondensaatio, kalvo, hiukset) ja psykrometri.

Toiminnan periaate kondensaatiolämpömittari joka perustuu kastepisteen mittaukseen ja huoneen absoluuttisen kosteuden määrittämiseen. Kun tiedämme huoneen lämpötilan ja tietyn lämpötilan mukaisen tyydyttyneen höyryn tiheyden, löydämme ilman suhteellisen kosteuden.

vaikutus kalvon ja hiusten hygrometrit liittyy biologisten materiaalien elastisten ominaisuuksien muutokseen. Kosteuden lisääntyessä niiden kimmoisuus vähenee, ja kalvo tai hiukset ulottuvat pidempään.

psykrometrillä koostuu kahdesta lämpömittarista, joista yhdessä säiliö, jossa on alkoholia, kostutetaan kostealla liinalla. Koska kudos jatkuvasti haihtuu kosteudelta ja siten lämmön poistamiseksi, tämän lämpömittarin osoittama lämpötila on aina pienempi. Huoneen kosteampi ilma, sitä enemmän haihtuminen on voimakkaampaa, märän säiliön lämpömittari jäähtyy enemmän ja näyttää alhaisemman lämpötilan. Kuivan ja märän lämpömittarin lämpötilan erolla, käyttämällä asianmukaista psykrometristä taulukkoa, määritetään ilman suhteellinen kosteus tässä huoneessa.

Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus

Ilman kosteuden kapasiteetti kasvaa voimakkaasti lisäämällä lämpötilaa. Suhde absoluuttinen ilman kosteus määritetään tietyllä lämpötilalla sen kosteuskapasiteetin arvoon samassa lämpötilassa suhteellinen kosteus.

Lämpötilan ja lämpötilan määrittäminen suhteellinen kosteus käytä erityistä laitetta - psykrometriä. Psychrometeri koostuu kahdesta lämpömittarista. Yksi niistä on kostutettu sideharsoilla, jonka pääty on laskettu astiaan vedellä. Toinen lämpömittari on kuiva ja näyttää ympäröivän ilman lämpötilan. Kosteuslämpömittari osoittaa lämpötilaa alhaisempi kuin kuiva, koska kosteuden haihtuminen sidehusta vaatii tietyn määrän lämpöä. Kostean lämpömittarin lämpötilaa kutsutaan jäähdytysraja. Kuivan ja kostean lämpömittarin lukemien välistä eroa kutsutaan psykrometrinen ero.

Psykrometrisen eron suuruus ja ilman suhteellisen kosteuden välillä on selvä yhteys. Mitä suurempi psykrometrinen ero tiettynä ilman lämpötilassa, sitä pienempi ilman suhteellinen kosteus ja kosteampi voi absorboida ilmaa. Nolla-erolla ilma tuhoutuu vesihöyryllä ja kosteuden haihtumisen edelleen tällaisessa ilmassa ei tapahdu.

Absoluuttinen kosteus ja suhteellinen kosteus

Ilman siirron suhteellinen kosteus ilman absoluuttisessa kosteudessa ja päinvastoin asetetussa lämpötilassa ja ilmakehän paineessa.

Tämä laskin kääntää ilman suhteellisen kosteuden absoluuttiseen ilmankosteuteen tietyssä lämpötilassa ja ilmakehän paineessa. Sen alla oleva laskin suorittaa käänteisen toiminnan - se siirtää absoluuttisen ilman kosteuden suhteelliseen kosteuteen. Jotkut teoriat ja kaavat ovat laskimen alla.

Absoluuttinen ilman kosteus

Suhteellinen ilman kosteus, prosenttia

Ilman lämpötila, Celsius-aste

Suhteellinen ilman kosteus

Ilman lämpötila, Celsius-aste

Aloitetaan muutamalla määritelmällä
Suhteellinen ilman kosteus on vesihöyryn osapaineen ja sen raja-arvon (tyydyttyneen vesihöyryn paine) suhde puhtaan veden tasaisen pinnan yläpuolella vakionopeudella ja lämpötilassa ilmaistuna prosentteina. Suhteellinen kosteus ilmaisee ilmassa olevan vesihöyryn määrän ja ilman vesihöyryn määrän suhteessa kyllästystilaan eli maksimimäärään vesihöyryä, joka voi olla ilmassa tietyssä lämpötilassa ja paineessa.

Absoluuttinen ilmankosteus on vesihöyryn massa kostean ilman tilavuusyksikköä kohden. Absoluuttinen kosteus ilmaisee veden määrällistä sisältöä ilmassa.

Maailman ilmatieteellisen organisaation ansiosta voimme löytää tyydyttyneen vesihöyrynpaineen arvon tietyssä lämpötilassa ja paineessa (katso tarkemmin Veden vesihöyrynpaine).
Tietäen kyllästyspaineen ja suhteellisen kosteuden, voimme löytää sopivan vesihöyrynpaineen.

Siirry absoluuttiseen kosteuteen auttaa Mendeleev-Clapeyronin tunnettua yhtälöä.

Meidän tapauksessamme tämä on

jossa R on yleinen kaasuvakio, joka on 8313,6 ja Rv on vesihöyryn kaasuvakio, joka on 461,5

Mistä voit ilmaista massan ja tilavuuden suhdetta:

Niinpä - lämpötilan ollessa 25 celsiusastetta ja suhteellisen kosteuden ollessa 60%, saamme noin 14 grammaa vettä ilmaa kuutiometrissä, joka yleensä vastaa niitä taulukoita, joiden suhteellinen kosteus siirretään ehdottomaan, jonka löysin.

Ilman kosteus. Menetelmät ilman kosteuden määrittämiseksi

Tämä videon opetusohjelma on saatavilla tilauksen yhteydessä

Onko sinulla jo tilaus? Kirjaudu sisään

Tässä oppitunnissa esitellään absoluuttisen ja suhteellisen ilman kosteuden käsite, käsitellään näihin käsitteisiin liittyvät termit ja määrät: tyydyttynyt höyry, kastepiste, kosteusmittalaitteet. Oppitunnin aikana tutustutaan tyydyttyneen höyryn tiheyden ja paineen taulukoihin ja psykrometriseen taulukkoon.

Kyllästetty höyry, ilman kosteus

Tämän päivän oppituntumme käsittelemme tällaisen käsitteen kosteudesta ja sen mittaamismenetelmistä. Pääilmiö, joka vaikuttaa ilman kosteuteen, on veden haihtumisprosessi, josta olemme jo puhuneet, ja tärkein käsitys, jota käytämme, on kyllästetty ja tyydyttymätön höyry.

Jos omistaa pari eri valtioissa, ja ne päätetään, jossa vuorovaikutusta paria on hänen nestettä. Jos ajatellaan, että osa nesteestä on suljetussa astiassa, ja prosessi haihduttamalla, sitten ennemmin tai myöhemmin, tämä prosessi tulee tilaan, jossa haihduttamalla säännöllisin väliajoin kompensoidaan kondensoimalla ja sen jälkeen tulee ns dynaamisen tasapainon nesteen kanssa sen höyryn (Fig. 1).

Kuva 1. Kyllästetty höyry

Määritelmä.Kyllästetty höyry Onko höyry termodynaamisessa tasapainossa sen nesteen kanssa. Jos höyry ei ole kyllästynyt, niin tällaista termodynaamista tasapainoa ei ole (kuva 2).

Kuva 2. Tyydyttymätön höyry

Näiden kahden käsitteen avulla kuvataan yhtä tärkeä ominaisuus ilmasta kuin kosteudes- ta.

Määritelmä.Ilman kosteus - arvo, joka ilmaisee vesihöyryn pitoisuuden ilmassa.

Herää kysymys: miksi käsite kosteus on tärkeää ottaa huomioon ja miten vesihöyryn ilmaan? On tunnettua, että suurin osa maapallon pinnasta on vettä (Oceans), jossa on pinta, joka on höyrystynyt jatkuvasti (Fig. 3). Tietenkin eri ilmastovyöhykkeillä intensiteetin prosessi on erilainen, riippuen keskimääräinen päivittäinen lämpötila, läsnä tuuli, jne. Nämä tekijät johtavat siihen, että voimakkaampi kuin sen tiivistyminen tietyissä paikoissa höyrystymisprosessia vettä, ja joissakin -.. päinvastoin. Keskimäärin voidaan ajatella, että höyry, joka on muodostettu ilmassa ei kyllästy, ja ominaisuudet välttämätöntä pystyä kuvaamaan.

Kuva 3. Nesteiden haihtuminen (lähde)

Ihmisille kosteuden arvo on hyvin tärkeä ympäristöparametri, koska kehomme reagoi hyvin aktiivisesti sen muutoksiin. Esimerkiksi tällainen mekanismi kehon toiminnan säätelemiseksi, kuten hikoilu, liittyy suoraan ympäristön lämpötilaan ja kosteuteen. Korkeassa kosteudessa kosteuden haihtumisprosessit ihon pinnalta kompensoidaan käytännössä kompensoimalla sen kondensoitumisprosessit ja lämmön poisto kehosta rikkoo, mikä johtaa termoregulaatiovaurioihin. Kosteassa kosteudessa kosteuden haihtuminen vallitsee kondensaatiomenetelmien suhteen ja keho menettää liikaa nestettä, mikä voi johtaa kuivumiseen.

Kosteuden arvo on tärkeää paitsi ihmisille ja muille eläville organismeille, myös teknisten prosessien virtaukselle. Esimerkiksi veden tunnetun ominaisuuden takia sähkövirran johtamiseksi sen ilman sisältö voi vakavasti vaikuttaa useimpien sähkölaitteiden oikeaan toimintaan.

Lisäksi kosteuden käsite on tärkein kriteeri arvioitaessa sääolosuhteita, jotka kaikki tietävät sääennusteista. On syytä huomata, että jos verrataan kosteutta eri vuodenaikoina tavanomaisissa ilmasto-olosuhteissa, se on korkeampi kesällä ja alhaisempi talvella, mikä johtuu erityisesti haihtumisprosessien voimakkuudesta eri lämpötiloissa.

Absoluuttinen ilman kosteus

Kostean ilman tärkeimmät ominaisuudet ovat:

  1. vesihöyryn tiheys ilmassa;
  2. suhteellinen ilman kosteus.

Ilma on yhdistelmäkaasua, se sisältää monia erilaisia ​​kaasuja, mukaan lukien vesihöyry. Ilmamäärän arvioimiseksi ilmassa on tarpeen määrittää, millä massavesihöyryllä on tietty määrä jaettu määrä - tällainen arvo kuvaa tiheyttä. Vesihöyryn tiheyttä ilmassa kutsutaan absoluuttinen kosteus.

Määritelmä.Absoluuttinen ilman kosteus - yhden kuutiometrin ilman sisältämän kosteuden määrä.

nimitysabsoluuttinen kosteus: (samoin kuin tavanomaisen tiheyden merkitys).

Mittayksikötabsoluuttinen kosteus: (SI: ssä) tai (pienen vesimäärän mittaamiseksi ilmassa).

kaava tietojenkäsittely absoluuttinen kosteus:

höyryn (veden) massa ilmassa, kg (SI) tai g;

sellaisen ilman tilavuus, jossa mainittu höyrymassa on.

Toisaalta, absoluuttinen kosteus on ymmärrettävää ja kätevä arvo t. K. antaa käsityksen siitä konkreettista sisältöä vettä ilmassa, painon, toisaalta, tämä arvo on hankalaa kannalta kosteuden herkkyys eläviä organismeja. On käynyt ilmi, että, esimerkiksi, henkilö tuntee ei paino vesipitoisuus ilmassa, eli sen sisältö suhteessa suurin mahdollinen arvo.

Suhteellinen ilman kosteus

Tämän käsityksen kuvaamiseksi arvo, kuten suhteellinen kosteus.

Määritelmä.Suhteellinen ilman kosteus - määrä, joka ilmaisee, kuinka pitkälle parit ovat kyllästymisestä.

Toisin sanoen suhteellinen kosteus, yksinkertaisin sanoin, osoittaa seuraavaa: jos höyry on kaukana saturaatiosta, kosteus on alhainen, jos se on lähellä.

Mittayksikötsuhteellinen kosteus:%.

kaava tietojenkäsittely suhteellinen kosteus:

vesihöyryn tiheys (absoluuttinen kosteus), (SI) tai;

kylläisen vesihöyryn tiheys tietyssä lämpötilassa, (SI) tai.

Kondenssiveden kosteusmittari

Kuten kaavasta voidaan nähdä, se sisältää absoluuttisen kosteuden, jonka kanssa olemme jo tuttuja, ja tyydyttyneen höyryn tiheys samassa lämpötilassa. Kysymys kuuluu, miten määritetään viimeinen arvo? Tätä varten on olemassa erityislaitteita. Pohdimme tiivistyväkosteusmittari (Kuva 4) on väline, joka määrittää kastepisteen.

Määritelmä.Kastepiste - lämpötila, jossa höyry kyllästyy.

Kuva 4. Kondenssiveden kosteusmittari (lähde)

Instrumen- tin kapasitanssin sisään asetetaan haihtuva neste, esim. Eetteri, lisätään lämpömittari (6) ja ilmaa pumpataan säiliön läpi päärynä (5). Ilman voimakkaan kiertämisen seurauksena eetterin voimakas haihdutus alkaa, astian lämpötila laskee tämän vuoksi ja kaste (kondensoituneen höyryn pisarat) ilmestyy peiliin (4). Kun kaste ilmestyy peilistä, lämpötila mitataan lämpömittarin avulla, tämä lämpötila on kastepiste.

Mitä tulee saadun lämpötilan (kastepisteen) kanssa? On erityinen taulukko, jossa syötetään tietoja - mikä tiheys tyydyttyneestä vesihöyrystä vastaa kutakin erityistä kastepistettä. On syytä huomata hyödyllinen seikka, että kastepisteen arvon kasvaessa sen vastaavan tyydyttyneen höyrytiheyden arvo kasvaa. Toisin sanoen, mitä lämpimämpi ilma, sitä enemmän kosteutta se voi sisältää ja päinvastoin kuin ilma on kylmempi, sen enimmäispitoisuus on pienempi.

Hiusten kosteusmittari

Katsotaan nyt muun tyyppisten hygrometrien toimintaperiaatetta, kosteuden ominaisuuksien mittausvälineitä (kreikkalaisista hygrosista - "wet" ja metreo - "measure").

Hiusten kosteusmittari (Kuvio 5) - laite suhteellisen kosteuden mittaamiseksi, jossa aktiivinen osa on hius, esimerkiksi ihminen.

Kuva 5. Kosmeettimittari (lähde)

Toiminta hiukset kosteusmittari perustuu omaisuutta kuoritun hiukset muuttaa sen pituutta, kun kosteus muuttuu (kasvaa kosteuden hiusten pituus kasvaa pienentäminen - pienennetään), jonka avulla voidaan mitata suhteellinen kosteus. Hiukset vedetään metallikehykseen. Hiusten pituuden muutos siirretään nuolelle, joka liikkuu mittakaavassa. On muistettava, että hiukset hygrometrin antaa mitään tarkkoja arvoja suhteellinen kosteus, ja käytetään pääasiassa kotitalouksiin.

psykrometrillä

On tarkoituksenmukaisempaa käyttää ja tarkentaa tällaista laitetta suhteellisen kosteuden mittaamiseksi, kuten psykomometrillä (kreikaksi ψυχρός - "kylmäksi") (kuva 6).

Psychrometeri koostuu kahdesta lämpömittarista, jotka on kiinnitetty yhteiseen asteikkoon. Yksi on nimeltään märkä lämpömittarit, t. K. Hän kääritty batisti kangas upotetaan vesisäiliö sijaitsee takapuolella instrumentin. Jossa märkää kudosta vesi haihtuu, jolloin jäähdytys lämpömittari, on lämpötilan vähennys prosessi jatkuu, kunnes vaiheessa, kunnes höyry lähellä märkää kudosta ei pääse kyllästyminen ja lämpömittari alkaa näkyä kastepistelämpötilan. Näin ollen märkä lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin todellinen ympäristön lämpötila. Toinen lämpömittari kutsutaan kuivaksi ja näyttää todellisen lämpötilan.

Laitteen rungossa on yleensä myös ns. Psykrometrinen taulukko (taulukko 2). Tämän taulukon avulla ympäröivän ilman suhteellinen kosteus voidaan määrittää kuivan lämpömittarin osoittamasta lämpötila-arvosta ja kuivan ja märän lämpömittarin lämpötilaeroista.

Kuitenkin ilman tällaista taulukkoa, voit määrittää karkeasti kosteuden määrän käyttämällä seuraavaa periaatetta. Jos molempien lämpömittareiden lukemat ovat lähellä toisiaan, veden märästä vesihöyryn haihtuminen kompensoidaan lähes kokonaan kondensaatiolla, ts. Ilman kosteus on suuri. Jos päinvastoin lämpömittarin lukemien ero on suuri, haihtuminen märästä kudoksesta vallitsee kondensaatiolla ja ilman kuiva ja kosteus on alhainen.

Kosteusominaisuustaulukot

Käännymme taulukoihin, joiden avulla voit määrittää ilman kosteuden ominaisuudet.

Taulukko suhteellisen kosteuden muuttamisesta absoluuttiseksi ilman lämpötilan funktiona ilmakehän paineessa. Kastepisteitä.

Taulukko suhteellisen kosteuden muuttamisesta absoluuttiseksi ilman lämpötilan funktiona ilmakehän paineessa. Kastepisteitä.

Kuivuuspuutarhassa ja nurmikolla kannattaa kastella kylmällä vedellä yöllä, koska jos saat paikallisen lämpötilan pudotuksen kastepisteen alapuolelta, saatat kosteutta paljon ilmasta kondensoitumisen vuoksi. Ilman lämpötila ja suhteellinen kosteus% löytyvät mistä tahansa sääennusteesta.

Taulukko ilmaisee "absoluuttisen kosteuden" g / m 3: ssä (ylärivi) ja ilmapoltopisteen lämpötilassa ° C (alhaalla) eri ympäristön lämpötiloissa riippuen suhteellisesta kosteudesta.

esimerkiksi: Ilman lämpötilassa +45 ° C ja suhteellisen kosteuden ollessa 60% absoluuttinen kosteus on 39,3 g / m 3 ja kastepistelämpötila on 36 ° C.

Absoluuttinen ja suhteellinen ilman kosteus

Etusivu> Artikkeli> Fysiikka

Absoluuttinen ja suhteellinen ilman kosteus

Absoluuttinen ja suhteellinen ilman kosteus. Ilmakehän ilma sisältää aina kosteutta höyryjen muodossa. Kosteus tiloissa, joissa on luonnollinen ilmanvaihto johtuu veden vapautuminen ihmisten ja kasvien prosessissa hengitystä, haihduttamalla talousveden ruoanlaittoon, pesu ja kuivaus pesula, sekä teknologiset kosteus (tuotantotiloissa) ja kosteuden Walling (ensimmäisenä toiminnan rakennukset).

1 m3 ilmassa olevaa kosteusmäärä grammoina kutsutaan absoluuttiseksi kosteudeksi, f, g / m3. Kuitenkin höyrysulun laskemiseksi sulkevien rakenteiden kautta vesihöyryn määrä on arvioitava paineyksiköissä, mikä mahdollistaa kosteudensiirron vetovoiman laskemisen. Tätä tarkoitusta varten vesihöyryn, e, jota kutsutaan vesihöyryn elastisuudeksi ja ilmaistuna Pascalsissa, käytetään osittaisessa paineessa rakennettaessa thermophysicsia.

Osapaine nousee ilman absoluuttisen kosteuden kasvaessa. Kuitenkin, kuten absoluuttinen kosteus, se ei voi kasvaa loputtomiin. Tietyssä lämpötilassa ja barometrisen ilmanpaineen pitää raja-arvo ilman absoluuttinen kosteus F, g / m3, mikä vastaa täydellistä ilman kyllästymiseen vesihöyryn, jonka yli se voi nousta. Tämä ilman absoluuttinen kosteus vastaa vesihöyryn maksimaalista elastisuutta

E, Pa, jota kutsutaan myös kyllästetyksi vesihöyrynpaineeksi. Kun ilman lämpötila nousee, E ja F kasvavat. Näin ollen sekä e että f eivät anna käsitystä ilman kyllästymisestä kosteudella, ellei lämpötilaa ole ilmoitettu.

Ilmaista tyydyttyneisyysaste ilman kosteuden, käyttöön käsitteen suhteellinen kosteus j%, joka edustaa suhdetta osapaine vesihöyryn on, huomioon ilmassa ympäristön maksimi höyrynpaineen E vastaa väliaineen lämpötilan j = (e / E) on 100%.

Ilman suhteellinen kosteus on erittäin tärkeää arvioitaessa sitä sekä hygieenisesti että teknisesti, j määrittää kosteuden haihtumisen voimakkuuden kostutetuista pinnoista ja erityisesti ihmisen kehosta. Suhteellinen kosteus 30-60% pidetään ihmiselle normaalina. j määrittelee sorptioprosessin eli kosteuden absorptiomenetelmän kapillaari-huokoisilla materiaaleilla ilmassa. Lopuksi, kosteuden kondensoitumisprosessi ilmassa (sumujen muodostaminen) ja suljettavien rakenteiden pinnalla riippuu j.

Jos ilman lämpötilaa lisätään tietyllä kosteuspitoisuudella, suhteellinen kosteus vähenee, koska vesihöyryn osapaine pysyy vakiona ja maksimaalinen elastisuus E lisääntyy kasvavalla lämpötilalla.

Kun ilman lämpötila laskee tietyn kosteuspitoisuuden suhteen, suhteellinen kosteus nousee, koska vesihöyryn jatkuvalla osapaineella maksimaalinen elastisuus E laskee laskevalla lämpötilalla. Prosessi ilman lämpötila lasketaan tietyn arvon sen vesihöyryn suurin paine E on yhtä suuri kuin osapaine vesihöyryn e. Tämän jälkeen suhteellinen kosteus j on yhtä suuri kuin 100%, ja kylläisyyden tila tulee täyttä höyryä jäähdytetty ilma. Tätä lämpötilaa kutsutaan kastepistelämpötilaksi tietylle ilmankosteudelle.

Suhteellinen kosteus

Suhteellinen kosteus - vesihöyryn osapaineen suhde kaasuun (pääasiassa ilmassa) tyydyttyneen höyryn tasapainopai- neeseen tietyssä lämpötilassa [1]. Merkitään kreikkalaisella kirjaimella φ.

pitoisuus

Absoluuttinen kosteus

Absoluuttinen kosteus on yhden kuutiometrin ilman sisältämän kosteuden määrä.

Suhteellinen kosteus

Vastaava määritelmä on vesihöyryn mooliosuuden suhde ilmassa mahdollisimman korkeaan lämpötilaan. Mitattu prosentteina ja määritetään kaavalla:

jossa: - kyseisen seoksen suhteellinen kosteus (ilma); - vesihöyryn osapaine seoksessa; - tyydyttyneen höyryn tasapainotaso.

Tyhjän vesihöyryn paine kasvaa voimakkaasti lämpötilan noustessa. Näin ollen, kun isobaarinen (eli vakiopaineella) ilmaa jäähdytyksen jatkuvasti höyryn pitoisuus tulee kohta (kastepiste), kun höyry on tyydyttynyt. Tällöin "ylimääräinen" höyry tiivistyy sumu- tai jääkiteiden muodossa. kylläisyyttä ja höyryn tiivistyminen prosessien tärkeä rooli fysiikan ilmakehän: muodostumista prosessit ja muodostumista ilmakehän pilvi rintamalla merkittävällä osalla määräytyy kylläisyyttä ja kondensaatio prosesseja, vapautuva lämpö kondensaatio ilmakehän vesihöyryn energian mekanismi tarjoaa ulkonäkö ja kehittäminen trooppisten syklonien (hurrikaanit).

Suhteellisen kosteuden arviointi

Veden ja ilman seoksen suhteellinen kosteus voidaan arvioida, jos sen lämpötila tunnetaan (T) ja kastepistelämpötilan (Td). kun T ja Td ilmaistaan ​​celsiusasteina, sitten ilmaisu on totta:

missä vesihöyryn osapaine seoksessa on arvioitu:

ja veden märkä höyrynpaine seoksessa lämpötilassa, joka on arvioitu:

Ylimääräinen vesihöyry

Ilman tiivistyminen keskusten alemmissa lämpötiloissa, muodostumista ylikylläisyystilaan, eli suhteellisen kosteuden tulee 100%. Koska kondensaatio ytimet voivat toimia ioneja tai aerosolihiukkasten, nimittäin kondensoimalla ylikyllästetty höyry-ioneja muodostuu, kun varatun hiukkasen tällainen pari toiminnan periaate sumukammiokokeet ja diffuusiokammiot: vesipisarat tiivistyvä tuloksena ionit muodostavat näkyvän merkin (track) veloitetaan hiukkasia.

Toinen esimerkki ylikyllästetyn vesihöyryn kondensoinnista on lentokoneiden inversiotulokset, jotka johtuvat ylikyllästetyn vesihöyryn kondensoinnista moottorin pakokaasun nokipartikkeleissa.

Valvontalaitteet ja -menetelmät

Ilma-instrumenttien kosteuden määrittäminen, joita kutsutaan psykrometreiksi ja hygrometreiksi. Psychrometer Augustus koostuu kahdesta lämpömittarista - kuivasta ja märästä. Kostea kosmeettinen lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on alempi kuin kuiva, koska sen säiliö kääritään vedellä kostutetulla liinalla, joka jäähdytetään jäähdyttämällä se. Haihdutuksen voimakkuus riippuu ilman suhteellisesta kosteudesta. Kuivan ja kostean lämpömittarin todistuksen mukaan ilman suhteellinen kosteus määräytyy psykrometristen taulukoiden mukaan. Viime aikoina on laajalti käytetty kiinteä kosteusanturi (tyypillisesti saanto jännite), joka perustuu omaisuutta tiettyjen polymeerien muuttaa sähköiset ominaisuudet (kuten dielektrisyysvakio väliaine) vaikutuksen alaisena ilman vesihöyryä.

Kosteuden mittauslaitteiden tarkistamiseksi käytetään erikoislaitteita - hygrostatteja.

arvo

Suhteellinen ilman kosteus on ympäristön tärkeä ympäristöindikaattori. Liian alhainen tai liian korkea kosteus, henkilön nopea väsyminen, havaintokyvyn heikkeneminen ja muistin havaitseminen. Henkilön kuivat limakalvot, liikkuvat pinnat repäisevät ja muodostavat mikroprekareja, joissa virukset, bakteerit ja mikrobit pääsevät suoraan sisään. Alhaisen suhteellisen kosteuden (jopa 5-7%) huoneiston tai toimiston tiloissa havaitaan alueilla, joilla on pitkäaikainen alhainen negatiivinen ulkolämpötila. Tavallisesti 1-2 viikon kesto alle -20 ° C: n lämpötilassa johtaa tilojen kuivumiseen. Suhteellisen kosteuden ylläpitämisen kannalta merkittävä paheneva tekijä on ilmanvaihto alhaisissa negatiivisissa lämpötiloissa. Mitä enemmän ilmaa vaihdetaan huoneissa, nopeammin näissä huoneissa muodostuu alhainen (5-7%) suhteellinen kosteus. Mukavin ihminen tuntee ilman kosteuden: kesällä - 60-75%; talvella 55-70%. Huoneissa, joissa on parkettilattia ja luonnonpuusta valmistetut kalusteet, suhteellisen kosteuden on oltava 50-60%.

On huomattava, että pitkittyneillä pakkasilla on harvinainen tapaus flunssasta ja ARI: stä, mutta kun jäätyy, ihmiset, jotka jäävät hengissä, sairastuvat ja ensimmäisessä pitkään (jopa viikossa) sulatetaan.

Ruoka, rakennusmateriaalit ja jopa monet elektroniset komponentit voidaan tallentaa tiukasti määriteltyyn suhteellisen kosteuden alueeseen. Monet tekniset prosessit ovat mahdollisia vain tarkkaan vesihöyryn sisällön kontrolloimiseksi tuotantotilan ilmassa.

Huoneen kosteutta voidaan muuttaa.

Kosteuttajia käytetään kosteuden lisäämiseen.

Ilman kosteudenpoisto (kosteudenpoisto) toteutetaan suurimmassa osassa ilmastointilaitteita ja erillisten laitteiden muodossa - ilmanpoistimina.

Kukkaviljelyssä

Suhteellinen kosteus kasvihuoneissa käytetään kulttuurin ja oleskelutilat kasvien saattavat vaihdella johtuen aika vuodesta, ilman lämpötila, aste ja taajuus ruiskutuksen ja kastelu kasvien, läsnäolo kosteuttavia aineita, säiliöiden tai muiden astioiden, jossa on avoin veden pintaan, lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmän. Kaktukset ja monet mehikasvit on helpompi sietää kuivaa ilmaa kuin monet trooppisilla ja subtrooppisilla kasveja.
Yleensä kasvit, joiden kotimaan maa on trooppista sademetsää, 80-95 prosentin suhteellinen ilman kosteus on optimaalinen (talvella se voidaan pienentää 65-75 prosenttiin). Lämpimät subtropic plants - 75-80%, kylmä subtropics - 50-75% (vasenkätinen, cyclamen, cineraria jne.)
Kun kasvit säilytetään asuinalueilla, monet lajit kärsivät ilman kuivumista. Tämä vaikuttaa ensisijaisesti lehtiin; niillä on nopeat ja progressiiviset kuivatus vyyhtiin. [3]

Suhteellisen kosteuden lisäämiseksi asuinalueilla käytä sähköisiä kostuttimia, jotka on täytetty märillä sardeldi-kuormalavoilla ja säännöllisellä sumutuksella.

4.2. Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus

4.2. Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus

Edellisessä osassa käytimme useita fyysisiä termejä. Ottaen huomioon heidän suuri merkityksensä, muistuttakaamme koulun fysiikan kurssista ja kerromme, mikä on ilman kosteus, kastepiste ja miten ne mitataan.

Ensisijainen tavoite fysikaalinen parametri on absoluuttinen (todellinen) kosteus - massakonsentraatio (pitoisuus) kaasumaista vettä (Höyrystetty vesi, vesihöyry) ilmassa, esimerkiksi määrä kilogrammaa vettä, Höyrystynyt yhdessä kuutiometrissä ilmaa (tarkemmin, yhdessä kuutiometrissä tilan). Jos vesihöyry ilmassa on pieni, ilma on kuiva, jos paljon märkä. Mutta mitä se merkitsee paljon? Esimerkiksi 0,1 kg vesihöyryä yhden kuutiometrin ilmassa - on paljon? Ja ei paljon, eikä vähän, juuri niin paljon eikä mitään muuta. Mutta jos kysyt, kuinka monta - 0,1 kg vesihöyryä kuutiometrissä ilmaa 40 ° C: ssa, joka voi varmasti sanoa, että paljon, niin paljon, että se ei koskaan tapahdu.

Tosiasia on, että et voi haihtua vettä niin paljon kuin haluat, koska tavallisissa kylpy-olosuhteissa vesi on edelleen nestemäinen ja vain pieni osa molekyyleistä syntyy nestefaasista käyttöliittymän läpi kaasufaasissa. Selitkäämme tämä esimerkkinä samaa perinteistä mallia turkkilaisesta kylvystä - mallialusta ("ruukut"), pohja (lattia), seinät ja kansi (katto), joilla on sama lämpötila. Teknologiassa tällaista isotermistä astiaa kutsutaan termostaatiksi (uuniksi).

Kaadamme vettä mallisäiliön pohjalle (kylvyn lattialle) ja lämpötilan muuttamiseksi mitataan ilman absoluuttinen kosteus eri lämpötiloissa. Näyttää siltä, ​​että kun lämpötila nousee, ilman absoluuttinen kosteus nousee nopeasti, ja kun lämpötila laskee, se laskee nopeasti (kuvio 23). Tämä johtuu siitä, että lämpötilan kasvaessa vedenmolekyylien määrä, jossa energia on riittävä siirtymään energian esteen yli, kasvaa nopeasti (eksponentiaalisesti). Lisääntyminen kaasuuntuville ( "haihtuva") molekyylejä johtaa lisäystä (kasvu) vesimolekyylien ilmassa (ja suurempia määriä vesihöyryä), mikä puolestaan ​​johtaa lisääntymiseen vesimolekyylien äskettäin "taivutettu" vedessä (leijutuskaasun). Kun veden kaasutusnopeutta verrataan vesihöyryn lipeytymisnopeuteen, asetetaan tasapaino, joka kuvataan kuviossa 1 käyrällä. 23. On tärkeää pitää mielessä, että tasapainotilassa, kun näyttää siltä, ​​että kylvyssä, mitään ei tapahdu, ei mitään haihtuu ja tiivistyy mitään, itse asiassa todella kaasutetaan (ja sitten leijuttaen) tonnia vettä (ja vesihöyryä vastaavasti). Kuitenkin, mitä seuraa oletamme nettovaikutus haihduttamalla nimittäin - ylittää kaasutus nopeudella nopeuden nesteyttämisen, kun veden määrä itse asiassa vähenee, ja todellinen määrä vesihöyryä kasvaa. Jos nesteytysnopeus ylittää kaasutusnopeuden, tällaista prosessia kutsutaan kondensaatioksi.

Tasapainon absoluuttisen ilman kosteuden arvoja kutsutaan tyydyttyneen vesihöyryn tiheydeksi ja ovat ilman maksimaalista absoluuttista kosteutta tietyssä lämpötilassa. Kun lämpötila nousee, vesi alkaa haihtua (muuttua kaasuksi), mikä pyrkii lisäämään tyydyttyneen höyryn tiheyttä. Vähentämällä lämpötilaa vesihöyryn tiivistyminen tai jäähdytys seinän muodossa hieno kaste drops (sitten yhdistää suuremmiksi pisaroiksi ja virtaa muodossa virtojen) tai suurin osa jäähdytysilman muodossa hienon sumun, joka on pienempi kuin 1 mikroni (mukaan lukien muodossa "Höyryklubit").

Kuva 23. Ilman ilman absoluuttinen kosteus suoritetaan veden suhteen tasapainotilassa (tyydyttynyt höyrytiheys) ja vastaavan tyydyttyneen höyrynpaineen p0 eri lämpötiloissa. Pisteviivat nuolet - kastepisteen Tp määritelmä absoluuttisen kosteuden mielivaltaiselle arvolle d.

Siten 40 ° C: n lämpötilassa tasapainotettu absoluuttinen ilman kosteus veden suhteen isotermisiin olosuhteisiin (tyydyttynyt höyrytiheys) on 0,05 kg / m 3. Sitä vastoin absoluuttisen kosteuden ollessa 0,05 kg / m 3, lämpötilaa 40 ° C kutsutaan kastepisteeksi, koska tässä absoluuttisessa kosteudessa ja tässä lämpötilassa kaste alkaa näkyä (laskiessa lämpötilaa). Kastella he tietävät kaiken kylpyhuoneista peitetyistä lasista ja peileistä. Absoluuttinen ilmankosteus määrittää yksitellen (kuvion 23 graafin mukaan) ilman kastepisteen ja päinvastoin. Huomaa, että 37 ° C: n kastepiste, joka vastaa ihmisen kehon normaalia lämpötilaa, vastaa absoluuttista ilmankosteutta 0,04 kg / m 3.

Nyt tarkastellaan tapausta, jossa termodynaaminen tasapainotila on ristiriidassa. Esimerkiksi, ensimmäisen aluksen mallin kanssa, että se ilmassa ja vedessä, kuumennettiin 40 ° C: seen, ja sitten olettaa hypoteettisesti, että seinämän lämpötila, ilman ja veden yhtäkkiä nousi 70 ° C: ssa Ensinnäkin meillä on absoluuttinen kosteus 0,05 kg / m 3, joka vastaa tyydyttynyttä höyrytiheyttä 40 ° C: ssa. Sen jälkeen, kun lämpötilan nousu 70 ° C: Absoluuttinen kosteus tulisi vähitellen nousta uusi arvo kylläisen höyryn tiheys 0,20 kg / m 3 haihtumisesta johtuen lisää vettä. Ja kaikki pitkin haihduttamalla ilman absoluuttinen kosteus on pienempi kuin 0,20 kg / m 3, mutta nousee ja yleensä arvo 0,20 kg / m 3, joka ennemmin tai myöhemmin vahvistettu 70 ° C: ssa

Tällaisia ​​ilmanvaihdon järjestelmiä ilman siirtymisestä yhdestä tilasta toiseen kuvataan suhteellisen kosteuden käsitteen avulla, jonka arvo lasketaan ja on yhtä suuri kuin nykyisen absoluuttisen kosteuden ja tyydyttyneen höyrytiheyden suhde nykyisessä ilman lämpötilassa. Näin ollen alussa on suhteellinen kosteus 100% 40 ° C: ssa. Sitten, kun ilman lämpötila nousi voimakkaasti jopa 70 ° C: seen, ilman suhteellinen kosteus laski jyrkästi 25 prosenttiin, minkä jälkeen haihtumisen vuoksi se alkoi nousta uudelleen 100 prosenttiin. Koska tyydyttyneen höyrytiheyden käsite on merkityksetön ilman lämpötilaa, suhteellisen kosteuden käsite on myös merkityksetön ilman lämpötilan määrittämistä. Tällöin ilman absoluuttinen kosteus 0,05 kg / m 3 vastaa suhteellista ilman kosteutta 100% ilman lämpötilassa 40 ° C ja 25% ilman lämpötilassa 70 ° C. Ilman absoluuttinen kosteus on puhtaan massan määrä eikä vaadi sitoutumista mihinkään lämpötilaan.

Jos ilman suhteellinen kosteus on nolla, ilmassa ei ole lainkaan vesihöyryä (täysin kuiva ilma). Jos suhteellinen ilman kosteus on 100%, niin ilma on mahdollisimman märkä, ilman absoluuttinen kosteus on yhtä kuin tyydyttyneen höyryn tiheys. Jos suhteellinen kosteus on esimerkiksi 30%, tämä tarkoittaa sitä, että ilma höyrystynyt vain 30%: n määrä vettä, joka on periaatteessa mahdollista haihtua ilmaan tässä lämpötilassa, mutta ei ole vielä höyrystynyt (tai kunnes se ei voi haihdutettiin takia nestemäisen veden puuttuminen). Toisin sanoen, numeerinen arvo suhteellisen kosteuden ilmaisee, onko enemmän vettä haihtuu ja miten se voi haihtua, että on, suhteellinen kosteus itse asiassa luonnehtii mahdollinen ilman kosteuden kapasiteettia. Korostamme, että termi "suhteellinen" tarkoittaa veden veden massaa ilmassa, ei ilman massaa, vaan vesihöyryn enimmäismassaa ilmassa.

Mutta mitä tapahtuu, jos aluksessa ei ole yhtenäistä lämpötilaa? Esimerkiksi lattialla (lattia) lämpötila on 70 ° C ja kansi (katto) on vain 40 ° C. Tällöin ei voida ottaa käyttöön yhtä käsitettä tyydyttyneestä höyrytiheydestä ja suhteellisesta kosteudesta. Aluksen pohjalla ilman absoluuttinen kosteus pyrkii nousemaan 0,20 kg / m 3: iin, kun taas katossa se laskee 0,05 kg / m 3: een. Tässä tapauksessa alhaalla oleva vesi haihtuu ja vesihöyry kondensoituu kattoon ja sitten tyhjennetään lauhteen muodossa alas erityisesti aluksen pohjalle. Tällainen epätasapainoprosessi (mutta ehkä melko stabiili ajassa, eli paikallaan) kutsutaan teollisuudessa tislaamalla. Tämä prosessi on tyypillistä todellisille turkkilaisille saunoille, joissa kylmässä katossa oleva kaste tiivistyy jatkuvasti. Siksi turkkilaiset kylvyt välttämättä tekevät holvikattoista, joissa on lauhteenpoistoaukot (urat).

Ei-tasapainoa voi esiintyä monissa muissa (ja käytännöllisesti katsoen todellisissa) tapauk- sissa, etenkin kaikissa lämpötiloissa, mutta veden puutteessa. Joten, jos haihtumisen aikana aluksen pohjassa oleva vesi katoaa (haihtuu), silloin ei enää haihduteta, ja absoluuttinen kosteus kiinnitetään samalle tasolle. On selvää, että saavuttaa 100%: n suhteellinen kosteus tässä tapauksessa korotetuissa lämpötiloissa ei onnistu, mikä on hyödyllinen tekijä erityisesti saunan tai kevyen höyryn saamiseksi venäläisessä kylvyssä. Mutta jos alamme laskea lämpötilaa, sitten tietyllä alemmalla lämpötilalla, jota kutsutaan kastepisteeksi, vesi näkyy uudelleen aluksen seinissä lauhduttimena. Kastepisteessä ilman suhteellinen kosteus on aina 100% (kastepisteen määritelmän mukaan).

Lauhteen ulkonäön periaate ja ilman lämpötilan aleneminen perustuivat teollisuudessa laajalti tunnettuun kastepisteen määrittämiseen kaasuihin. Lasi-kammioon, jonka läpi kulkee hidas nopeuskaasua, asennetaan kiillotettu metallipinta, joka jäähtyy hitaasti (kuvio 24). Kastellun ajan (sumutus) mitataan pintalämpötila. Tämä lämpötila on myös kastepisteenä. Kasteen ulkonäön tarkka määritys on mahdollista vain mikroskopin avulla, koska kasteen kosteus on ensisijainen momentti hyvin pieni. Pinnan jäähdytys suoritetaan valitsemalla lämpö nestemäisellä jäähdytysaineella tai millä tahansa muulla menetelmällä. Pinnan, jolla kaste laskee, lämpötila mitataan millä tahansa lämpömittarilla, mieluiten termoelementillä. Toimintaperiaate laitteen tulee selväksi, jos "hengittää" kylmänä peili, erityisesti tuoma kylmästä lämpimään - kuten lämmitys peili huurtumista on jatkuvasti laskenut, ja sitten pysähtyy kokonaan.

Kaikki tämä merkitsee sitä, että lämpötiloissa yli kastepisteen pinta on aina kuiva, ja jos vesi vielä kaada erityisesti, se on varmasti haihtua, pinta kuivuu. Ja lämpötilassa, joka on alle kastepisteen pinta on aina märkä, ja jos pinta on edelleen keinotekoisesti kuivattiin (pyyhi), vesi välittömästi siihen on "itsestään" siinä mielessä, että se laskeutuu ilman muodossa kaste (kondensaatio).

Kuva 24. Laitteen rakenteen periaate kasteen kastepisteen tarkkaan määritykseen. 1 - kiillotettu pinta havainnointiin ulkonäkö kaste pisaroiden 2 - metallirunko, 3 - lasi, 4 - syöttö ja kaasun poistokohdan, 5 - mikroskooppi, 6 - taustavalo, 7 - lämpömittari termoelementin liitoskohtaan termoelementin asennettu välittömässä läheisyydessä kiillotettu pinta, 8 - kuppi jäähdytetty neste (esim., vodospirtovoy on siirtynyt kiinteän hiilidioksidin - kuiva jää), 9 - sidos lasi.

Täysin erilainen tilanne syntyy, jos pinta on huokoista (puu, keraaminen, sementtihiekka, kuitu, jne.). Huokoisista materiaaleista on tunnusomaista se, että niillä on aukkoja, ja aukkojen muodot ovat pieniä poikittaisulottuvuuksia (läpimitta) enintään 1 μm ja vielä vähemmän. Tällaisissa kanavissa oleva neste (kapillaarit, huokoset) käyttäytyy eri tavalla kuin ei-huokoisella pinnalla tai kanavilla, joilla on suuri poikittainen ulottuvuus. Jos kanavien pinta kastuu vedellä, pinnasta tuleva vesi imeytyy syvälle materiaaliin ja haihtuu sen jälkeen, kuten kaikki tietävät, se on vaikeaa. Ja jos pinta ei kastu vettä kanavia, veden syvyys materiaalin ei imeydy, ja vaikka se nimenomaan "pistää" syvälle materiaaliin (esim., Ruisku), se on edelleen pakotetaan ulos (haihdutettiin) ulospäin. Tämä johtuu siitä, että nesteen pinnan kovera meniskus muodostaa kostuvissa kapillaareissa ja pintajännitysvoimat vetävät nesteen kapillaariin (kuva 25). Hienompaa kapillaareja, vahvempi neste imeytyy, ja korkeus nestepatsaan kapillaarisen nousun vuoksi pintajännitysvoimiin voi olla kymmeniä metrejä. Siksi absorboiva neste levitetään vähitellen koko huokoisen materiaalin tilavuudelle, jota puut käyttävät syöttämään ravinteiden liuoksia juurista kruunun lehdille.

Kuva 25. Kuvio huokoisen materiaalin ominaisuuksista, jotka on esitetty kanavien sarjana (kapillaareja, huokosia), joiden poikittaismitta on d (halkaisija). 1 - substraatti on ei-huokoinen, 2 - vesi valunut substraatin 3 - kapillaarit huokoinen materiaali imun johtuen pintajännityksen F veden kanssa substraatin suurempi korkeus kuin ohuempi kapillaari (nimellinen poikittaismitta "kanava» d0 vesi ulkopuolella kapillaarin on ääretön ). Ohuempi kapillaari, sitä vähemmän tasapainoon vesihöyryn paine (tasapaino absoluuttinen kosteus, höyryn tiheys), jolloin vesihöyry veden substraatin pinta, tiivistyä pinnalla veden kapillaari (liike höyry esitetty kahden Katkonuolen 4 - tämä ilmiö kosteaa huokoista materiaalia vesihöyryllä ilmasta kutsutaan hygroskooppisuudeksi.

Huokoiset materiaalit on toinen tärkeä ominaisuus, koska se, että tiheys kylläisen vesihöyryn yläpuolella kovera pinta on pienempi kuin yli tasaiselle pinnalle veden, toisin sanoen vähemmän kuin arvot kuviossa. 23. Tämä johtuu siitä, että vesihöyry molekyylejä ovat usein lentävät kompakti (neste) vettä kovera meniski (kuten enemmän "ympäröimä" kompakti veden pinta), ja ilma köyhdytetty vesihöyryä. Kaikki tämä johtaa siihen tosiasiaan, että vettä tasaisesta pinnasta haihtuu ja tiivistyy huokoisen materiaalin sisällä kapillaareissa kostutettavien seinien kanssa. Tämä huokoisen materiaalin ominaisuus kostealla ilmalla kostutetaan nimeltään hygroskooppisuus. On selvää, että ennalta tai myöhemmin kaikki huokoisista pinnoista tulevat vedet "uudelleen kondensoituvat" huokoisen materiaalin kapillaareihin. Tämä tarkoittaa sitä, että jos huokoiset materiaalit ovat kuivia, tämä ei tarkoita sitä, että huokoiset materiaalit ovat myös kuivia näissä olosuhteissa.

Näin ollen jopa matalan ilman kosteuden (esimerkiksi 20% suhteellisessa kosteudessa) huokoiset materiaalit voidaan kostuttaa (jopa 100 ° C: n lämpötilassa). Niinpä puu on huokoista, joten varastosta varastoon ei millään tavoin voi tulla täysin kuivaa, kuinka monta kertaa se ei kuivunut, ja se voi olla vain "ilmakuiva". Jotta saadaan täysin kuiva puu, se on lämmitettävä mahdollisimman korkeiksi lämpötiloiksi (120-150 ° C ja yli) suhteellisen kosteuden ollessa mahdollisimman alhainen (0,1% ja alempi).

Puun ilmankuivaa kosteutta ei määritellä ilman absoluuttisella kosteudella, vaan ilman suhteellisella kosteudella tietyssä lämpötilassa. Tämä riippuvuus on tyypillistä paitsi puulle, myös tiilille, laastareille, kuiduille (asbestille, villalle jne.). Huokoisten materiaalien kyky imeä vettä ilmasta kutsutaan kyvyn "hengittää". Kyky hengittää vastaa hygroskooppisuutta. Tätä ilmiötä käsitellään tarkemmin kohdassa 7.8.

Jotkut orgaaniset huokoiset materiaalit (kuidut) voivat ulottua riippuen omasta kosteuspitoisuudestaan. Esimerkiksi voit ripustaa painon tavalliselle villalangalle ja kostuttaa langan, varmista, että lanka on pitkänomainen ja sen jälkeen, kun se kuivuu, se lyhentää uudelleen. Tämä mahdollistaa filamentin pituuden mittaamisen avulla filamentin kosteuspitoisuuden määrittämisen. Ja kun filamentti määritetään suhteellinen kosteus ilman kosteus, pitkittäiset langat voidaan määrittää ja suhteellinen kosteus (mutta karkeasti, jossa on jokin virhe, kasvaa yhä ilman kosteus). Tämän periaatteen mukaan kotitalouksien hygrometrit (välineet ilman suhteellisen kosteuden määrittämiseen), mukaan lukien uiminen (kuva 26), toimivat.

Kuva 26. Laitteen hygrometrin periaate. 1 - hygroskooppinen lanka venytys kostutusaineita (luonnolliset tai keinotekoiset materiaali) kiinteästi sidotut molemmissa päissä laitteen 2 - valssilangan pituudeltaan säädettävää kalibroida instrumentti, 3 - pyörimisakseli esittäen laitteen nuolen 4 - nuolet vipu 5 - jännitysjousi, 6 - nuoli, 7 - asteikko.

Kuivauksessa myös puukuidut lyhennetään. Tämä selittää kasvien oksojen muodon muutoksen ja sahatavaran taipumisen vaikutukset kuivauksen aikana. Lukuisat kotitekoisten kylähygrometrien mallit perustuvat puun hygroskooppisuuteen (kuvat 27 ja 28).

Näin ollen kostutettavien kapillaarien vettä keveät pinnat määräävät huokoisten materiaalien ominaispiirteet (erityisesti hygroskooppisuus ja mekaanisten ominaisuuksien muutokset). Ei on pienempi asema, ja kupera pinta on vettä (ei-kostuminen tasaiset pinnat substraattien ja kapillaarien kostumatto-), jonka yli veden höyrynpaine kuin tasaisilla ja koverien pintojen vettä. Tämä tarkoittaa sitä, että ei-kostutus materiaali on "kuiva" kuin kostutettavat Vesi haihtuu nonwettable materiaalista, ja sitten höyryt tiivistyä kostuvan. Tämä toiminta perustuu vettä hylkivä kyllästys eivät salli ei ainoastaan ​​nestemäisen veden tunkeutumista huokosiin, mutta myös vesihöyryn tiivistyminen sisällä puuta. Kuperuus vesipisaroiden ilmassa selittää hieman haihduttamalla sumu, samoin kuin vaikeus (verrattuna kaste) sen muodostuksen aikana alijäähtymiselle märkä kaasujen (erityisesti, kylpyammeet, pilvet, pilvet ja niin edelleen. S).

Kuva 27. Yksinkertaisin kotitekoinen hygrometri kuivuneesta ja oskurennoy-puuraaka-aineesta. 1 - tärkeimmät paeta leikattu molemmin puolin ja kiinnitetty seinään (sijaitsevat tasossa levyn), 2 - toisiopuolen ampua 3-6 mm ja pituus 40-60 cm, 3 - asteikko kerrostuu seinälle ja rakennettu lisensoitu porrastettu kosteusmittari (tai alueen sääraporteista). Pienellä suhteellisella kosteudella, ampuma puu kuivuu, pitkittäinen puukuitu 4 lyhenee ja vetää sivuhaaran poispäin pääkannesta.

Kuva 28. Yksinkertaisin kotitekoinen hygrometri, joka perustuu kosteuttavan puun massan lisäämiseen suurella ilman suhteellisella kosteudella. 1 - palkki (asteikko), 2 - Tukivarsi kierre 3 - kuorma ei-hygroskooppinen (esimerkiksi, metallia), 4 - hygroskooppinen lastin puutavaraa (ohut tukit sahattu poikittain löysä valo Linden puulaji tai verkko sahanpuru ja lastut). Lisäämällä puun kostutetaan suhteellinen kosteus ja paino kasvaa, mikä johtaa kaltevuuden keinuvivun suuntaan hygroskooppisen tavaroita.

Yhteenvetona huomataan, mitä ominaisuuksia jokapäiväisten käsitteiden ja ammatilliset termit liittyvät kosteisiin kaasuihin. Liian monet amatöörit kylvyt ovat edelleen vakuuttuneita siitä, että liesi Venäjän kylpyammeet "ongelma", jossa "räjähtävä" uhrauksia ole mitään siellä, vesihöyryä, ja kaasun suspensio (pöly) pienten kuuman veden hiukkasia, joilla on eniten mikroskooppiset hiukkaset kuumaa vettä ja on sama «Kevyt höyry». Siksi kannattajat tämän kauniin kodin teoria kuuluu tuskallisen kiire välillä silkkaa tarkoituksenmukaisuussyistä "turkki" uhrata pitkä, mutta kohtalaisen kuuma lattian pinta (jolloin tämän teorian näyttää olevan kaikkein "helppo" paria) ja "hyödyllistä" Venäjän uhrauksia suhteellisen pieni pinta lämmitetty kivet. Tämän teorian mukaan "valkoisen" pariskunnat kattilasta näyttävät olevan veden kiehuvan veden haihtumisen ensisijainen toimi. Sitten nämä "valkoisen" höyryn suuret hiukkaset "höyrystyvät" (oletettavasti hajoavat) uudelleen mikroskooppisten näkymättömien hiukkasten muodostumisen kanssa. On selvää, kaikki nämä seikat johtuvat tietämättömyys molekyylipainoltaan suuret aineet teoria, ja siten kyvyttömyys ajatella kondenssivettä muodossa joukko vzaimoprityagivayuschihsya molekyylejä, jotka voittaa este, voi päästä ilmaan erottaa eniten energinen vesimolekyylien (joka kykenee rikkoa "sidos" keskinäinen vetovoima ), jotka muodostavat vain pareja kaasun muodossa.

Tässä kirjassa meillä ei ole tilaisuutta keskustella lukuisista jokapäiväisistä (usein hyvin nerokkaista, mutta tiheistä) esityksistä, jotka ovat niin ominaisia ​​kylpylähuoneistoille. Tämä kirja tarjoaa johdatuksen fysiikkaan, ainakin koulun opetussuunnitelman tasolla. Me selvästi erotettava toisistaan ​​kompakti, nestemäisen veden kaadetaan astiaan dispergoiduista (hajanainen) nestemäisen veden muodossa suurten pisaroiden ja roiskeiden ja / tai muodossa pieniä pisaroita - aerosolien (hitaasti uppoaminen ilmassa) ja / tai muodossa, ultra-sumu pisaroita, ja sameus (melkein ei putoa ilmassa). Vesi on höyryn (vesihöyryn) - ei ole vettä tai muita nesteitä (jopa hienoksi hajanainen), ja kaasu on yksittäisten vesimolekyylien tilaa, ja nämä vesimolekyylit ovat niin kaukana toisistaan, että käytännössä ei ole vetävät toisiaan puoleensa (mutta joskus vuorovaikutuksessa törmäysten seurauksena ja tämän vuoksi ne kykenevät jatkuvasti yhdistämään - kondensoituvat matalan molekyylin törmäysnopeuksilla). Molekyyliä vettä (kuten höyrysauna) ovat aina ympäristössä ilman molekyylejä, jotka muodostavat erityisen kaasu - kosteaa ilmaa, toisin sanoen, jossa on ilmaa vesihöyryn (molekyylien seoksen veden, typen, hapen, argonin, ja muut komponentit, jotka muodostavat ilma). Ja jos tämä kostea ilma on kuuma, niin sitä kutsutaan "höyryksi" kylvyssä. Hajotettuja vesipareja kutsutaan dissosioiduiksi vesimolekyyleiksi H2oi -> OH + H, muodostettu yli 2000 ° C: n lämpötilassa. Korkeammissa lämpötiloissa yli 5000 ° C, eri ionisoitua vesihöyryä H2O -> OH - + H + = OH - + H3O + = OH + H + + e. Ionisointi voi tapahtua myös alhaisissa höyrylämpötiloissa, mutta elektronin tai ionin säteilytyksen aikana, esimerkiksi hehkuvalla tai koronaelektrodipurkauksella ilmassa.

Vesihöyry, sekä mikä tahansa kaasu (tai mikä tahansa höyry, esimerkiksi bensiinin haihdutus), näkymätön, ja sameus että ei kaasua, ja pienet vesipisarat sirottavat valoa ja nähdä valkoinen "savua". Joka päivä voimme katsella vettä, joka tulee kattilasta tai kannen alla, jäähdyttäen ilmassa. Poistuessaan keittimen hän ensin näkymätön (kaasuna), se on vähitellen jäähdytetään nokka keittimen alkaa tiivistyä ja tulla sumu jet ( "seurat pari"). Sitten sumu pisaroita sekoittuu ilmaa ja, jos se on riittävän kuivaa (ts, voivat ottaa kosteutta) haihdutettiin jälleen ja "katoaa". Kylvyssä elämän kesantona yleensä ymmärtää oikein näkymättömäksi vesihöyryä ilmassa, mukaan lukien höyry itseään kutsutaan kuuman kostean ilman kylpy "on tulistettu höyry kylpy" tai "kylmän höyrysauna." Sumu kylvyssä "höyryklubien" muodossa on haitallinen ilmiö. Sumu muodostuu volleylla tunkeutuminen kylmää ilmaa läpi lasku oven märkä kylpy, sekä uhrauksia tarpeeksi lämmitettiin kiviä matalassa lämpötilassa kuivauskaapissa (samalla tavalla kuin syntyy sumua ulostulossa höyry keittimen). Joka tapauksessa, sumun muodostumista voidaan estää lisäämällä höyryn lämpötila, ja lämpötilan nousu ja lasku ilman kosteus, mikä saa paria (ks. Kohta 7.5). Jos kylpy nähdään sumu, niin sanotaan, että parien "raaka" kylpyhuone (ks. Kohta 7.6). Jos suulla kylpyammeet henkilö tuntee kosteus (hiki) ja lasit huurtua, niin sanotaan, että pari "märkä", ja jos henkilö ei tunne kosteutta -. Pari "kuiva" Tietenkin, höyry sellaisenaan (kuten kaasu), kuivaa, kosteaa tai kostea ei voi olla oikein sanoa, kuiva, kostea tai kostea ilma. Ammattikielellä käytetään usein PLUMBERS teknisiä termejä "märkä" tai "märkä", höyryä, kun halutaan selventää, että päähöyrylinjan (esim. Höyryä syötetään suoraan höyrysauna kaupunki kylpy) on tiivistynyt vesi (myös sumun muodossa). "Kuiva" Termit "tulistettu" tai "terävä" paria käytetään, kun päähöyrylinjan putki kuivassa, ja höyry putken sisällä ei ole sumua. Näin terminologia on täysin erilainen, joten joskus tarvitaan lisää selityksiä. Tieteelliset, ammatilliset ja kotitalouden terminologiat eivät pääsääntöisesti ole samat.