Molekyylifysiikka. Ilman kosteus.

Ilman kosteus Onko vesihöyryn sisältö ilmassa.

Ilmakehän ympäröivä ilma, joka ympäröi meidät jatkuvan veden haihtumisen vuoksi valtameren, meren, lampien, kostean maaperän ja kasvien pinnalta, sisältää aina vesihöyryä. Mitä enemmän vesihöyryä on tietyssä määrin ilmaa, sitä lähempänä höyryä kyllästymistilaan. Toisaalta, mitä korkeampi ilman lämpötila on, sitä suurempi vesihöyryn määrä on tarpeellista sen kyllästämiseksi.

Riippuen vesihöyryn määrästä, joka ilmenee tietyllä ilmakehän lämpötilassa, ilma vaihtelee eri kosteustasanteissa.

Kosteuden kvantitatiivinen arviointi.

Ilman kosteuden ilmaisemiseksi käytä erityisesti käsitteitä absoluuttinen ja suhteellinen kosteus.

Absoluuttinen kosteus Onko vesihöyryn grammojen määrä, joka on 1 m 3 ilmaa tietyissä olosuhteissa, ts. Tämä on vesihöyryn tiheys ρ, ilmaistuna g / m 3: ssä.

Suhteellinen ilman kosteus φ Onko absoluuttisen ilman kosteuden suhde ρ tiheys ρ0 kyllästettyä höyryä samassa lämpötilassa. Suhteellinen kosteus ilmoitetaan prosentteina:

Höyryn pitoisuus liittyy paineeseen (p0 = NKT), joten suhteellinen kosteus voidaan määritellä prosentteina osapaine p höyryä ilmassa paineeseen p0 tyydyttynyt höyry samassa lämpötilassa:

alapuolella osapaine ymmärtää vesihöyryn paine, jota se tuottaisi, jos kaikki muut ilman atmosfäärissä olevat kaasut olivat poissa.

Jos kosteaa ilmaa jäähdytetään, silloin lämpötilassa höyryä voidaan saattaa kyllästymään. Jäähdyttämisen jälkeen vesihöyry kondensoituu kasteen muodossa.

Mikä on kosteus? Mistä se riippuu?

Aikaisemmin me kaikki asuimme Amurin joella. Mielestäni ei ole tarpeen muistuttaa, että talvella lämpötila yleensä pysyy noin -30 ja jopa -45 celsiusasteella. Samaan aikaan se on suhteellisen helppo siirtää. Tai ehkä me vain tottuneet siihen. Ja kun opiskelin instituutissa, menin kerran talvilomalle vierailemaan Donetskin luokkatoveriin. Ja ensimmäinen asia, joka iski minut, oli hullu kylmä. Mutta lämpötila oli vain noin -18 Celsius. Hämmennykseni he vastasivat minulle, että "kosteus on korkea".

Kosteus - mitä se on?

Ei, muistan, että jotain opetimme jotain koulussa. Mutta minun piti opetella kaiken uudelleen.) Osoitti, että ilman kosteutta kutsutaan höyrymäisen veden prosenttiosuudeksi siinä. Tämä on erittäin tärkeä indikaattori, koska jos se on puutteellista, erittäin epämiellyttävät vaikutukset ihmiskehoon ovat mahdollisia, kuten pyörtyminen ja tukehtuminen. Kosteustaso on hyvin erilainen alueittain. Talvella kaikkein miellyttävintä on talvella korkeintaan 45% ja kesällä 60%.

Kuinka kosteus vaikuttaa lämpötilaan

Talviominaisuudet mukavasta kosteudesta ovat aina pienempiä. Koska sillä on havaittavissa oleva vaikutus lämpötilan havaitsemiseen. Niin, sitä enemmän kosteutta, sitä kylmempi se näyttää. Syynä on se, että vesi lisää tällaista ilmaisinta kuin ilman lämmönkestävyys. Eli ympäröivän ilmakehän kyky absorboida lämpöä. Joten käy ilmi, että kosteampi ilma ottaa enemmän lämpöä ja henkilö seurauksena on kylmempi.

Miten laskea kosteus itse

Ja nyt mielenkiintoisin. Yritetään selvittää kosteus talossasi tai asunnossasi:

  • ota tavallinen huonehimomittari pystysuoralla asteikolla;
  • mittaa lämpötila (esimerkiksi 22 ° C);
  • liota pyyhe ja kääri se lämpömittarin pohjan reunaan;
  • 20-15 minuutin kuluttua kirjoita uusi lukema (26 ° C);
  • vähentää lämpötilaero (4 ° C);
  • ja käytä nyt taulukon alla olevia tietoja (22 pystysuorassa ja 4 vaakatasossa 68% kosteutta, joka on normaalia korkeampi).

Tällä yksinkertaisella tavalla voit selvittää, onko huoneen kosteus mukava.

Monet valittavat, että talvi asunto on erittäin kylmä, mutta olen onneksi päinvastoin, että akku ei voi koskettaa. Mutta tämän vuoksi ilma tulee hyvin kuivaksi. Me olemme hyvin avuksi ilmankostuttimella. Mutta luonteeltaan ilman kosteus riippuu useista tekijöistä.

Mikä on ilman kosteus?

Maan ilmastoinnin arvioimiseksi ei ole vain lämpötilaa vaan myös kosteutta. Se riippuu siitä, kuinka korkea pilvintaso näkyy tällä alueella ja kuinka paljon sademäärä putoaa.

Missä kosteus ilmestyy ilmassa? Suurin osa siitä tulee ilmamassoihin meren ja valtamerien ansiosta. Kun vesi pinnaltaan haihtuu, vesihöyry leviää eri paikkoihin. No, seuraamme sateita. Talvella höyry muuttuu lumeksi, ja sade tai kevät putoavat sateen muodossa.

Ilman kosteus voi olla kahdentyyppinen: absoluuttinen ja suhteellinen. Ensimmäinen vaihtoehto on vesihöyryn määrä, joka on yhdessä ilmassa. Yleensä tämä luku lasketaan grammoina 1 m3 ilmasta. Toinen tyyppi on ilman suhteellinen kosteus. Se on vesihöyryn todellisen määrän suhde sen mahdolliseen enimmäistasoon ilmassa.

Kosteustason riippuvuus luonnollisista tekijöistä

Eri kaupungeissa tai alueilla ilmankosteus voi vaihdella merkittävästi. Monet tekijät vaikuttavat tähän:

  • ilmasto-olosuhteet;
  • sää;
  • ilmakehän paine;
  • ilmakehän pilaantumisen taso.

Kosteinta ilmaa havaitaan tropiikin ja rannikkoalueiden alueella. Suurten sademäärän aikana sekä pienentyneessä ilmakehän paineessa suhteellinen kosteus lisääntyy tuntuvasti. Sen indikaattori ilmaistaan ​​myös prosentteina. Tänä aikana se voi saavuttaa jopa 95%.

Lisäksi kosteusindeksi liittyy läheisesti inhimilliseen tekijään. Suuren ilmakehän aiheuttaman pilaantumisen ja suuren määrän hiilimonoksidin vuoksi suurissa kaupungeissa ilmassa on yleensä hyvin pieni kosteuspitoisuus.

Ilman kosteus

Suhteellinen kosteus - vesihöyryn osapaineen suhde kaasuun (pääasiassa ilmassa) tyydyttyneen höyryn tasapainopai- neeseen tietyssä lämpötilassa.

pitoisuus

Absoluuttinen kosteus

Absoluuttinen kosteus on kosteuden määrä (grammoina), joka sisältyy yhteen kuutiometriä ilmaa.

Suhteellinen kosteus

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

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

Tyhjenneen vesihöyryn paine kasvaa voimakkaasti lämpötilan noustessa (ks. Kuvaaja). 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:


jossa arvioidaan vesihöyryn osapaine seoksessa ep :


ja veden märkä höyrynpaine seoksessa arvioituun lämpötilaan es :

Kyllästetty vesihöyry

Lauhtumiskeskusten puuttuessa ylikyllästetty tila voi muodostua, kun lämpötilaa lasketaan, eli suhteellinen kosteus on yli 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. Märkä lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on alempi kuin kuiva. hänen säiliönsä on kääritty vedellä kostutetulla liinalla, joka haihtuu ja jäähtää. 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. 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 kosteudenpoiston (kosteudenpoisto) toiminnot toteutetaan useimmissa ilmastointilaitteissa ja erillisten laitteiden muodossa - kosteudenpoistimet.

viittaukset

  1. ↑ Perry, R.H. ja Green, D.W., Perryn kemian insinöörien käsikirja (7. painos),

Wikimedia Foundation. 2010.

Katso mitä on "Kosteus ilmasta" muissa sanakirjoissa:

ILMANSYMPÄRISTÖ - on suuri vaikutus ihmiskehoon. Huoneen kosteus on haitallista terveydelle, mikä aiheuttaa vaurioita asioille ja tuotteille. Liian kuivassa huoneessa henkilö tuntuu myös huonolta: hänen hengityselinten limakalvot kuivuvat,...... Kotitalouksien lyhyt seloste

Ilman kosteus - ilmassa olevan vesihöyryn määrä, jolla on positiivinen tai kielteinen ympäristövaikutus. Erityinen ilmankosteus ilmenee vesihöyryn massan suhde yksikkötilavuutta kohti koko ilmamassaa kohti (g / kg); absoluuttinen kosteus...... Ympäristön sanakirja

ILMANSYMPÄRISTÖ - vesihöyryn määrä ilmassa; yksi tärkeimmistä sää- ja ilmasto-ominaisuuksista. Määrällisesti, ilman kosteus voidaan määrittää vesihöyryn elastisuuden, absoluuttisen kosteuden, suhteellisen kosteuden, kosteusvajeen,...... Suuren sanakirjan sanakirja

Ilman kosteus - vesihöyryn määrä ilmassa. V. c. yksi tärkeimmistä sää- ja ilmasto-ominaisuuksista. Määrätyt määrät määrät: absoluuttinen V. v. vesihöyryn massan suhde ilman määrään (g / m2); elastisuus tai osapaine...... Encyclopedia of technology

ILMANSYMPÄRISTÖ Kosteus on vesihöyryn pitoisuus ilmassa. VV: n karakterisointia varten käytetään seuraavia määriä: absoluuttinen B. vesihöyrynpaine (mm Hg) numeerisesti, joka vastaa höyrymäärää grammoina...... merenkulun sanakirja

ILMANSYMPÄRISTÖ - vesihöyryn sisältö (katso); yksi tärkeimmistä säästä, ilmastosta, varastoista ja museoista, on erittäin tärkeä joissakin teknologisissa prosesseissa. Erota: absoluuttinen V. in. vesihöyryn massan suhde,...... Great Polytechnic Encyclopedia

Ilman kosteus - Ilmaston suhteellisen ja absoluuttisen kosteuden luonnollisesti muuttuvat arvot yhdessä lämpötilan kanssa, joka muuttuu samanaikaisesti. Lähde: GOST 15150 69 EdwART. Turvallisuus- ja palontorjuntaratkaisujen termien ja määritelmien sanakirja, 2010... Sanakirja hätätilanteista

ilman kosteus - Ilmaston suhteellisen ja absoluuttisen kosteuden luonnollisesti muuttuvat arvot yhdessä lämpötilan kanssa, joka muuttuu samanaikaisesti. [GOST 15150 69] Teemat ulkoiset tekijät, jotka vaikuttavat varastointi- ja kuljetusolosuhteisiin...... Teknisen kääntäjän opas

Ilman kosteus - - luonnollisesti muuttuvat arvot ilman suhteellisesta ja absoluuttisesta kosteudesta yhdessä sen kanssa vaihtelevan lämpötilan kanssa. [GOST 15150 69] Terminologia: Yleiset termit Tietosanakirjan aihealueet: Hioma-aineet, hioma-aineet,...... Luettelon termejä, määritelmiä ja selityksiä

Ilman kosteus - vesihöyryn (kosteuspitoisuus) ilmassa oleva sisältö... Venäläinen tietosanakirja työturvallisuudesta

ilman kosteus - Vesihöyryn sisältö ilmassa... Maantieteen sanakirja

kosteus

kosteus - elinympäristössä tai elimistössä olevan vesipitoisuuden indikaattori. Kosteuden mittaamiseen käytetään erilaisia ​​yksiköitä, usein myös ulkopuolisia.

pitoisuus

Kosteus riippuu aineen luonteesta ja kiinteistä aineista lisäksi murskautumisasteesta tai huokoisuudesta. Sisällöstä kemiallisesti sitoutuneet, ns sitoutunutta vettä, kuten hydroksidit vapauttaa vain kemiallinen hajoaminen, sekä kideveden ei sisälly käsitteeseen kosteus.

  • Kosteudelle on tyypillistä aineen sisältämän veden määrä ilmaistuna prosentteina (%) märän aineen alkuperäisestä massasta (massakosteus) tai sen tilavuus (tilavuus kosteus).
  • Kosteudelle voidaan myös ominaista kosteuspitoisuus tai absoluuttinen kosteus - materiaalin kuivan osan yksikkömassan veden määrä. Tätä kosteuden määritelmää käytetään laajalti puun laadun arvioimiseen. Tätä arvoa ei voida aina mitata tarkasti, koska joissakin tapauksissa on mahdotonta poistaa kaikkia ei-kondensoituja vettä ja punnita esine ennen ja jälkeen tämän toimenpiteen.
  • Suhteellinen kosteus luonnehtii kosteuspitoisuutta verrattuna kosteuden enimmäismäärään, joka voi olla aineessa termodynaamisen tasapainon tilassa. Suhteellinen kosteus mitataan yleensä prosentteina maksimista.

Monien tuotteiden, materiaalien jne. Kosteuden määrittäminen on erittäin tärkeää. Vain tietyllä kosteudella monet kappaleet (vilja, sementti jne.) Sopivat tarkoitukseen, johon ne on tarkoitettu. Eläinten ja kasvien eliöiden elintärkeä toiminta on mahdollista vain tietyissä kosteuden ja suhteellisen kosteuden vaihteluväleissä. Kosteus voi aiheuttaa merkittävän virheen kohteen massassa. Kiloa sokeria tai viljaa, jonka kosteuspitoisuus on 5% ja 10%, sisältää erilainen määrä kuivaa sokeria tai viljaa.

Kosteusmittaus määritetään kuivaamalla kosteus ja sitomalla kosteus Karl Fischerin mukaan. Nämä menetelmät ovat ensisijaisia. Näiden lisäksi on kehitetty monia muita, jotka on kalibroitu kosteusmittausten tulosten avulla primaarisilla menetelmillä ja standardin kosteusnäytteillä.

Kosteus on arvo, joka kuvaa maapallon ilmakehän vesihöyryn sisältöä - yksi tärkeimmistä sää- ja ilmasto-ominaisuuksista.

Ilmankosteus maanpäällisessä ilmakehässä vaihtelee suuresti. Niinpä maanpinnan lähellä vesihöyryn pitoisuus ilmassa on keskimäärin 0,2% tilavuudesta suurilla leveysasteilla 2,5% tropiikissa. Höyrynpaine polaarisissa leveysasteissa on alle 1 mbar talvella (joskus vain sadasosat mbar) ja kesällä se on alle 5 mbar; Trupissa se kasvaa 30 mbar: iin, ja joskus jopa enemmän. Subtrooppisissa aavikoissa höyrynpaine laskee 5-10 mbar: iin.

Absoluuttinen ilman kosteus (f) Onko vesihöyryn määrä todella sisältynyt 1 m3: aan ilmaa. Se määritellään ilmassa olevan vesihöyryn massan suhteeksi kostean ilman tilavuuteen.

Yleisesti käytetty absoluuttisen kosteuden yksikkö on gramma kuutiometriä kohti, g / m³

Suhteellinen ilman kosteus (φ) Onko nykyisen absoluuttisen kosteuden suhde absoluuttiseen korkeaan kosteuteen tietyssä lämpötilassa. Se määritellään myös vesihöyryn osapaineen suhteeksi kaasuun tyydyttyneen höyryn tasapainopai- neeseen.

Suhteellinen kosteus ilmoitetaan yleensä prosentteina.

Suhteellinen ilmankosteus on hyvin korkea ekvatoriaalisella vyöhykkeellä (vuotuinen keskiarvo 85%: iin tai enemmän) sekä polaarisissa leveysasteissa ja talvella keskileveysalueiden mantereilla. Kesällä monsuunialueille on ominaista korkea suhteellinen kosteus. Suhteellisen kosteuden alhaisia ​​arvoja havaitaan subtrooppisissa ja trooppisissa aavikoissa ja talvella monsoon-alueilla (jopa 50% ja alempi).

Korkeudella, kosteus vähenee nopeasti. Korkeudessa 1,5-2 km höyrynpaine on keskimäärin puolet maan pinnasta. Troposfäärin osuus on 99% ilmakehän vesihöyrystä. Keskimäärin jokainen neliömetri maanpinnasta ilmassa sisältää 28,5 kg vesihöyryä.

Seuraavia määriä käytetään ilman ilmankosteuden ilmoittamiseen:

absoluuttinen ilman kosteus, ilmamääräyksikön sisältämän vesihöyryn massa eli ilmassa olevan vesihöyryn tiheys, [g / m³]; ilmakehässä vaihtelee 0,1-1,0 g / m (talvi edellä mantereella) ja 30 g / m tai enemmän (päiväntasaajan alue); suurin ilman kosteus (kyllästysraja) [ lähde ei määritetty 352 päivää ] vesihöyryn määrä, joka voi olla ilmassa tietyllä lämpötilalla termodynaamisessa tasapainossa (ilmankosteuden maksimiarvo tietyllä lämpötilalla), [g / m³]. Kun ilman lämpötila nousee, sen maksimi kosteus kasvaa; höyrynpaine, höyrynpaine, osapaine, jota ilmassa oleva vesihöyry ilmaisee (vesihöyryn paine osana ilmakehän paineita). Mittayksikkö on Pa. puute kosteus ero maksimaalinen ja vesihöyryn todellinen paine [Pa] (näissä olosuhteissa: ilman lämpötila ja paine) [1], toisin sanoen, välillä kylläisyyttä paineessa ja todellinen höyrynpaine [2]; suhteellinen kosteus höyrynpaineen suhde kylläisen höyryn paine, eli absoluuttinen kosteus on enintään [% RH]; kastepisteen kaasun lämpötila, jossa kaasu kyllästetään vesihöyryllä ° C. Kaasun suhteellinen kosteus on 100%. Vesihöyryn lisäämisen tai ilman (kaasu) jäähdytyksen seurauksena ilmenee kondensaatiota. Näin ollen, vaikka ei kastepisarat -10 tai -50 ° C: ssa, putoaa, huurre, huurretta, jään tai lumen, kastepisteen -10 tai -50 ° C: ssa on olemassa ja vastaa 2361, ja 0063 g vettä per 1 kuutiometriä ilmaa tai muita paineistettu kaasu on yksi ilmakehä; vesihöyryn ominaiskosteus grammoina kiloa kostutettua ilmaa kohden [g / kg] eli vesihöyryjen ja kostutetun ilman massojen suhde; märkätyn lämpömittarilämpötilan lämpötila, jossa kaasu on kyllästynyt vesihöyryllä ilmaa jatkuvalla entalpialla. Kaasun suhteellinen kosteus on 100%, kosteuspitoisuus kasvaa ja entalpia on sama kuin alku. sekoitussuhde (vesihöyryn), massa grammoina vesihöyryä per kilogramma kuivaa ilmaa [g / kg], eli painosuhde vesihöyryn ja kuivaa ilmaa.

Mikä on kosteutta?

Ilmassa mahdollisesti olevan vesihöyryn määrä riippuu lämpötilasta - sitä korkeampi lämpötila, sitä enemmän kosteutta se voi sisältää. Ilmassa olevan kosteuden määrä on ominaista kahdella arvolla - suhteellisella ja absoluuttisella kosteudella. Absoluuttinen kosteus tai kosteuspitoisuus ilmaisee, kuinka monta grammaa vesihöyryä on yhden kilogramman ilmaa. Huolimatta näkyvyydestä, absoluuttinen kosteus ei anna käsitystä siitä, kuinka paljon ilma on märkä tai kuiva. Varten määritelmä "kuivaksi" on suhteellinen kosteus on käytetty, joka ilmaisee, kuinka kaukana ilma höyry kylläisyys: Suhteellinen kosteus on suhde sisältämä kosteus ilmaa enimmäismäärä kosteutta, joka voi olla ilmassa olevan tietyssä lämpötilassa. Esimerkiksi ilman lämpötilassa 20 ° C ja suhteellisen kosteuden ollessa 50% ilma sisältää 8,7 grammaa vesihöyryä - puolet maksimimäärästä (17,4 grammaa), joka voi olla ilmaa tietyllä lämpötilalla. Meille tämä on suhteellinen kosteus, koska se vaikuttaa kosteuden haihtumisnopeuteen ihmiseltä, kasveista, puukalusteista jne.

Talvella ilmassa olevan matalan kosteuden syistä

Ulkoilman suhteellinen kosteus talvella voi olla melko korkea - 60 - 70%. Samalla absoluuttinen kosteus on matala, koska kylmä ilma ei voi sisältää suurta määrää vesihöyryä. Lämmin huoneen ilmaaessa kylmää ilmaa, jonka kosteuspitoisuus on pieni, tulee sisään ja lämmittää. Samanaikaisesti vesihöyryn määrä ilmassa (absoluuttinen kosteus) ei muutu, mutta lämpimässä ilmassa se voi sisältää huomattavasti enemmän vesihöyryä kuin kylmässä ja suhteellinen kosteus vähenee. Esimerkiksi jos ulkolämpötila on -10 ° C 90% suhteellisessa kosteudessa, 1 kg ilmaa sisältää 2,14 g * 0,9 = 1,9 g kosteutta. Kun tämä ilma tulee huoneeseen ja kuumenee, sen kosteus putoaa 1,9 g / 17,4 g = 11%. Joten luonnollisen ilmanvaihdon vuoksi talvella lämmitetyissä huoneissa ilman kosteus laskee normaalin alle 2-4 kertaa.

Miksi tarvitset kosteutta

Sen lisäksi, että ihmisille, lemmikkeille ja kasveille voidaan luoda mukavia olosuhteita, pitää yllä normaalia kosteustasoa teollisuudessa ja kaupassa. Monet materiaalit, kuten paperi, kankaat, eräät muovit, sekä hedelmät ja vihannekset ovat hygroskooppisia, eli ne yleensä tasoittavat kosteustasojaan ympäristön kanssa. Toisin sanoen kuivassa ilmassa ne muuttavat ominaisuuksiaan, mikä johtaa teknisten prosessien hajoamiseen tai elintarvikkeiden ennenaikaiseen huononemiseen. Toinen ongelma, joka aiheuttaa kuivaa ilmaa, on staattinen sähkö. Jos suhteellinen kosteus laskee alle 35%, esineet alkavat kertyä staattista sähköä, johon sähköiset välineet ovat erityisen alttiita.

Näin, kostuttimet käytetään teollisuuslaitoksissa (tuotanto CD ja sirut, kemiallisista aineista käsittely, maalaus kammiot, puu), varastointi valmiiden tuotteiden (kylmävarastoja ja ovoschebazah), sekä museoissa, kirjastot, kasvihuoneet ja muut tilat. Seuraavaksi puhumme siitä, miten lasketaan ja valitaan ilmankostutin riippuen tarjotun kohteen tyypistä.

Ilman kosteus

"Fysiikka - 10 luokka »

Muista, mikä höyry on ja mihin sen tärkeimmät ominaisuudet ovat.
Onko mahdollista ajatella ilmaa kaasuna?
Ovatko ihanteellisen kaasun lait sovellettavissa ilmaan?

Vesi on noin 70,8% maapallon pinnasta. Elävät organismit sisältävät 50 - 99,7% vettä. Kuvitellusti puhuen elävät organismit ovat animoivia vettä. Ilmakehässä on noin 13-15 tuhatta km3 vettä pisaroiden, lumen kiteiden ja vesihöyryn muodossa. Ilmakehän vesihöyry vaikuttaa maan ilmastoon ja ilmastoon.

Vesihöyry ilmakehässä.

Vesihöyry ilmassa huolimatta valtavien valtamerien, meren, järvien ja jokien valtavasta pinnasta on kaukana aina kyllästynyt. Ilmamassojen liikkuminen johtaa siihen tosiasiaan, että joissakin paikoissa maapallomme tällä hetkellä veden haihtuminen vallitsee yli kondensoitumisen, kun taas toisissa, päinvastoin, kondensaatio vallitsee. Mutta ilmassa on lähes aina tietty määrä vesihöyryä.

Vesihöyryn pitoisuutta ilmassa, eli sen kosteuspitoisuutta, voidaan karakterisoida useilla määrillä.

Vesihöyryn tiheyttä ilmassa kutsutaan absoluuttinen kosteus.

Absoluuttinen kosteus ilmaistaan ​​siis kilogrammoina kuutiometrissä (kg / m 3).

Vesihöyryn osapaine.

Ilmakehän ilma on sekoitus kaasuja ja vesihöyryä. Jokainen kaasu edistää ilman aiheuttamaa kokonaispaineita sen runkoihin.

Paine, joka tuottaa vesihöyryä, jos kaikki muut kaasut puuttuvat, kutsutaan vesihöyryn osapaine.

Vesihöyryn osapaine on yksi ilmankosteuden indikaattoreista. Se ilmaistaan ​​paineyksiköissä - pascal tai elohopean millimetrejä.

Koska ilma on kaasujen seos, ilmakehän paine määritetään kuiva-aineen (happea, typpeä, hiilidioksidia jne.) Ja vesihöyryn osista.

Suhteellinen kosteus.

Vesihöyryn ja absoluuttisen kosteuden osittaista painea ei voida vielä arvioida, kuinka lähellä vesihöyryä on kyllästyminen näissä olosuhteissa. Tällöin riippuu veden haihtumisen voimakkuus ja elävien organismien kosteuden menetykset. Tästä syystä otetaan käyttöön arvo, joka osoittaa, kuinka paljon vesihöyryä tietyssä lämpötilassa on lähellä kylläisyyttä, suhteellinen kosteus.

Suhteellinen ilman kosteus ilman sisältämän vesihöyryn osapaineen p suhteessa tiettyyn lämpötilaan paineeseen pn. n kyllästettyä höyryä samassa lämpötilassa ilmaistuna prosentteina:

Suhteellinen ilman kosteus on yleensä alle 100%.

Kun lämpötila laskee, vesihöyryn osapaine ilmassa voi olla yhtä suuri kuin tyydyttynyt höyrynpaine. Höyry alkaa tiivistyä ja kaste putoaa ulos.

Lämpötila, jossa vesihöyry kyllästyy, kutsutaan kastepiste.

Kastepisteen avulla voidaan määrittää ilman suhteellinen kosteus.

Psykrometrillä.

Kosteus mitataan erityislaitteiden avulla. Kerromme niistä yhdestä - psykrometrillä.

Psychrometeri koostuu kahdesta lämpömittarista (kuva 11.4). Yhden niistä säiliö pysyy kuivana, ja se näyttää ilman lämpötilan. Toisen säiliön ympärillä on liina, jonka pääty on laskenut veteen. Vesi haihtuu, ja tämän ansiosta lämpömittari jäähtyy. Mitä korkeampi suhteellinen kosteus, vähemmän voimakas haihtuminen ja kostealla liinalla ympäröivän lämpömittarin osoittama lämpötila on lähempänä kuivan lämpömittarin osoittamia lämpötiloja.

Suhteellisen kosteuden ollessa 100% vesi ei haihdu lainkaan ja molempien lämpömittareiden lukemat ovat samat. Näiden lämpömittareiden lämpötilojen erilai- suus erityispöytien avulla on mahdollista määrittää ilman kosteus.

Kosteuden arvo.

Kosteudesta riippuu kosteuden haihtumisen voimakkuus ihmisen ihon pinnalta. Ja kosteuden haihtuminen on erittäin tärkeää kehon lämpötilan vakaan säilyttämiseksi. Avaruustekniikoissa ilman suhteellinen kosteus (40-60%) on ihmiselle edullisin.

Mitä luulet, millä edellytyksillä kaste putoaa? Miksi ruoho ei ole kaste ennen sateisen päivän illalla?

On erittäin tärkeää tietää kosteus meteorologiassa - sääennusteen yhteydessä. Vaikka vesihöyryn suhteellinen määrä ilmakehässä on suhteellisen pieni (noin 1%), sen merkitys ilmakehän ilmiöissä on merkittävä. Vesihöyryn kondensoituminen johtaa pilvien muodostumiseen ja sen jälkeen saostukseen. Tällöin vapautuu suuri määrä lämpöä. Vastaavasti veden haihduttamiseen liittyy lämmön absorptio.

Kudonta-, makeis- ja muilla teollisuudenaloilla prosessin normaalivirtaukseen tarvitaan tiettyä kosteutta.

On erittäin tärkeää seurata kosteuden säätelyä elektroniikkapiirien ja -laitteiden tuotannossa nanoteknologiassa.

Taideteosten ja kirjojen säilyttäminen vaatii kosteuden ylläpitämistä vaaditulla tasolla. Korkealla kosteudella kangas seinillä voi kaatua, mikä johtaa maalikerroksen vaurioitumiseen. Siksi muurien museoissa näet psykrometrit.

Lähde: "Fysiikka - luokka 10", 2014, oppikirja Myakishev, Bukhovtsev, Sotsky

Termodynamiikan perusteet. Lämpöilmiöt - Fysiikka, oppikirja 10. luokalle - Klassinen fysiikka

Ilman kosteus

1. Suhteellinen kosteus

Maapallolla on monia avoimia vesimuodostumia, joiden pinnasta vesi haihtuu: valtameret ja meret ovat noin 80% maapallon pinnasta. Siksi ilmassa on aina vesihöyryä.

Se on kevyempi kuin ilman, koska veden moolimassa (18 x 10-3 kg / mol -1) on pienempi kuin typpi- ja happipitoisuus, jonka ilma koostuu pääosin. Siksi vesihöyry nousee. Samalla se laajenee, koska ilmakehän yläkerroksissa paine on pienempi kuin maapallon pinnalla. Tätä prosessia voidaan harkita likimain adiabaattisena, koska sen aikana, kun höyryn lämmönvaihtoa ympäröivällä ilmalla ei ole aikaa tapahtua.

? 1. Selitä miksi höyry jäähdytetään.

Kuten myöhemmin nähdään, kun jäähdytetään tiettyyn lämpötilaan, jota kutsutaan kastepisteeksi, vesihöyry alkaa tiivistyä ja kerääntyy pieniin vesipisaroihin. Joten pilvet muodostuvat.

Ne eivät pudota, koska ne nousevat nousevissa ilmavirroissa, aivan kuin ripustimet riippuvat (Kuva 45.1). Mutta kun pilvien pisarat tulevat liian suureksi, ne alkavat kaatua: sade (kuva 45.2).

Vesihöyryn pitoisuudelle ilmassa on usein ominaista paine, jota se käyttäisi, ellei muuta kaasua ollut. Sitä kutsutaan vesihöyryn osapaineeksi. ("Osittainen" latina tarkoittaa "osittaista".)

Pidämme mielellämme, kun vesihöyryn paine huoneenlämpötilassa (20 ° C) on noin 1,2 kPa.

? 2. Mikä fraktio (prosentteina) on ilmoitettu paine tyydyttyneestä höyrynpaineesta samassa lämpötilassa?
Vihje. Käytä taulukkoa tyydyttyneistä höyrynpainearvoista eri lämpötila-arvoille. Se on annettu edellisessä osassa. Annamme tässä yksityiskohtaisemman taulukon.


Olet nyt löytänyt ilman suhteellisen kosteuden. Me määritämme sen.

Ilman suhteellinen kosteus φ on vesihöyryn osapaineen p prosenttiosuus ilmaistuna prosentteina paineesta pn tyydyttynyt höyry samassa lämpötilassa:

Mukavat olosuhteet ihmisille vastaavat suhteellista kosteutta 50-60%. Jos suhteellinen kosteus on huomattavasti pienempi, ilma näyttää meiltä kuivana, ja jos enemmän - märkä. Kun suhteellinen kosteus lähestyy 100%, ilmaa pidetään raakana. Lepot eivät kuivu, koska vesihöyryn ja höyrykondensaation prosessit kompensoivat toisiaan.

Joten, ilman suhteellisen kosteuden arvioidaan kuinka lähellä saturaatiota vesihöyry ilmassa.

Jos tyydyttymättömän vesihöyryn ilmaa puristetaan isotermisesti, niin tyydyttymättömän höyryn ilmanpaine ja paine kasvavat. Mutta vesihöyryn paine nousee vasta, kunnes se kyllästyy!

Tilavuuden pienentämiseksi edelleen ilmanpaine kasvaa ja vesihöyrynpaine pysyy vakiona - se pysyy samana kuin tyydyttynyt höyrynpaine tietyssä lämpötilassa. Höyryn ylitys tiivistyy, eli muuttuu veteen.

? 3. Männän alapuolella olevaan alukseen on ilmaa, jonka suhteellinen kosteus on 50%. Männän alapuolinen tilavuus on 6 litraa, ilman lämpötila on 20 ºС. Ilma alkaa pakata isotermisesti. Oletetaan, että höyrystä muodostuneen veden määrää voidaan jättää huomiotta ilman ja höyryn tilaan.
a) Mikä on ilman suhteellinen kosteus, kun männän alla oleva tilavuus on 4 litraa?
(b) Missä männän alla höyry tulee kyllästetyksi?
c) Mikä on höyryn ensimmäinen massa?
d) Kuinka monta kertaa höyryn massa laskee, kun männän alle oleva tilavuus on 1 litra?
e) Kuinka paljon vettä tiivistetään?

2. Kuinka suhteellinen kosteus riippuu lämpötilasta?

Katsotaanpa, kuinka kaavan (1) laskin ja nimittäjä, joka määrittää ilman suhteellisen kosteuden, muuttuu lämpötilan noustessa.
Numeerissa on tyydyttymättömän vesihöyryn paine. Se on suoraan verrannollinen absoluuttiseen lämpötilaan (muista, että vesihöyryä kuvataan hyvin ihanteellisen kaasun tilan yhtälöllä).

? 4. Kuinka paljon tyydyttymättömän höyryn paine kasvaa kasvavalla lämpötilalla 0 ° - 40 ° C?

Katsotaan nyt, kuinka nimittäjän tyydyttynyt höyrynpaine muuttuu samanaikaisesti.

? 5. Kuinka monta kertaa tyydyttyneen höyryn paine kasvaa kasvavan lämpötilan ollessa 0 ºС - 40 ºС?

Tulokset näiden tehtävien osoittavat, että korkeammissa lämpötiloissa höyrynpaine kasvaa nopeammin kuin paine tyydyttymättömien höyryn vuoksi, määritellään kaavalla (1), suhteellinen kosteus pienenee nopeasti lämpötilan noustessa. Näin ollen, kun lämpötila laskee, suhteellinen kosteus kasvaa. Alla tarkastelemme tätä yksityiskohtaisemmin.

Kun seuraava tehtävä suoritetaan, ihanteellinen kaasuyhtälö ja yllä oleva taulukko auttavat sinua.

? 6. 20 ° C: ssa ilman suhteellinen kosteus oli 100%. Ilman lämpötila nousi 40 ° C: seen ja vesihöyryn massa pysyi muuttumattomana.
a) Mikä oli vesihöyryn alkupaine?
(b) Mikä on vesihöyryn lopullinen paine?
c) Mikä on tyydyttynyt höyrynpaine 40 ° C: ssa?
d) Mikä on ilman suhteellinen kosteus lopullisessa tilassa?
e) Miten ihminen voi nähdä tämän ilman: Kuinka kuivaa tai kuinka märkä?

? 7. Märällä syksyllä, kadulla lämpötila on 0 ºС. Huoneen lämpötila on 20 ºС, suhteellinen kosteus on 50%.
a) Missä vesihöyryn osapaine on: huoneessa tai kadulla?
(b) Millä tavalla vesihöyry menee, jos avaat ikkunan huoneeseen vai huoneesta?
c) Mikä olisi huoneen suhteellinen kosteus, jos huoneen vesihöyryn osapaine muuttui ulkoisen vesihöyryn osapaineen tavoin?

? 8. Märät esineet ovat tavallisesti raskaampia kuin kuivat. Näin ollen liotettu mekko on raskaampaa kuin kuiva ja raakapuu on raskaampaa kuin kuiva. Tämä johtuu siitä, että siinä oleva kosteuden paino lisätään kehon omaan painoon. Ilmalla tilanne on päinvastainen: kostea ilma on kevyempi kuin kuiva. Miten voin selittää tämän?

3. kastepiste

Kun lämpötila laskee, ilman suhteellinen kosteus kasvaa (vaikka ilman vesihöyryn massa ei muutu samanaikaisesti).
Kun ilman suhteellinen kosteus saavuttaa 100%, vesihöyry kyllästyy. (Erityisissä olosuhteissa on mahdollista saada ylikyllästetty höyry Sen käyttö sumukammiokokeet havaitsemiseksi jälkiä (radat) elementary hiukkaskiihdyttimien.). Kun edelleen alentaa lämpötilan höyryn alkaa kondensaatio: dewing. Siksi lämpötila, jolla tämä vesihöyry kyllästyy, kutsutaan tämän höyryn kastepisteeksi.

? 9. Selitä, miksi kaste (kuva 45.3) putoaa yleensä ennen aamuaikaa.


Tarkastellaan esimerkiksi esimerkkiä, jossa löydetään tietyn lämpötilan kastepiste tietyllä kosteudella. Tätä varten tarvitaan seuraava taulukko.

? 10. Lasi-ihminen tuli varastoliikkeeseen kadulta ja löysi lasinsä huokoset. Oletamme, että lasien lämpötila ja niiden läheisyydessä oleva ilmakerros ovat yhtä suuret kuin kadulla olevan ilman lämpötila. Varastointilämpötila on 20 ° C, suhteellinen kosteus on 60%.
a) Onko lasien lasien vieressä oleva ilma-alkoholi haihtunut?
b) Mikä on vesihöyryn osapaine myymälässä?
c) Missä lämpötilassa vesihöyrynpaine on sama kuin tyydyttynyt höyrynpaine?
d) Mikä on katon lämpötila?

? 11. Männän alla olevassa läpinäkyvässä sylinterissä on ilmaa, jonka suhteellinen kosteus on 21%. Alkunilman lämpötila on 60 ºС.
a) Missä lämpötilassa on tarpeen jäähdyttää ilmaa vakionopeudella niin, että kaste putoaa sylinteriin?
b) Kuinka monta kertaa ilmamäärän tulisi pienentyä vakionopeudella siten, että kaste putoaa sylinteriin?
c) Ilma haihdutetaan ensin isotermisesti ja jäähdytetään sitten tasaisella tilavuudella. Dewfall alkoi, kun ilman lämpötila laski 20 ° C: een. Kuinka monta kertaa vähemmän ilmamäärä verrattuna ensimmäiseen?

? 12. Miksi lämpöä on vaikeampi sietää suurella kosteudella?

4. Kosteuden mittaus

Kosteutta mitataan usein psykrometrillä (kuva 45.4). (Valitse kreikkalainen "psihros." - Cool Tämä nimi johtuu siitä, että märkälämpötila lukemia pienempi kuin kuiva.) Se koostuu kuiva ja märkä lämpömittarit.

Märän lämpömittarin osoitus on alempi kuin kuivan, koska haihtumisen aikana neste jäähtyy. Mitä alempana ilmankosteus on, sitä voimakkaampi haihtuminen.

? 13. Mikä lämpömittari kuvassa 45.4 on vasemmalla?

Joten lämpömittareiden perusteella voit määrittää ilman suhteellisen kosteuden. Voit tehdä tämän käyttämällä psykrometristä taulukkoa, joka sijoitetaan usein itse psykrometriin.

Ilman suhteellisen kosteuden määrittämiseksi on välttämätöntä:
- ottamaan lämpömittarin lukemat (tässä tapauksessa 33 ºС ja 23 ºС);
- löytyy taulukosta kuusi lämpömittarin lukemat vastaavat rivit ja lämpömittarin lukemiin (kuva 45.5) vastaava sarake;
- Lue rivin ja sarakkeen leikkauspisteessä ilmankosteuden arvo.

? 14. Määritä psykrometrisen taulukon (Kuva 45.5) avulla, mihin lämpötilamittauksiin ilmankosteus on 50%.

Lisäkysymyksiä ja tehtäviä

15. Kasvihuoneessa, jonka tilavuus on 100 m3, on säilytettävä suhteellinen kosteus vähintään 60%. Varhain aamulla, 15 ° C: n lämpötilassa, kaste putosi kasvihuoneessa. Päivän lämpötila nousi kasvihuoneeseen 30 ° C: seen.
a) Mikä on vesihöyryn osapaine kasvihuoneessa 15 ° C: ssa?
b) Mikä on vesihöyryn massa kasvihuoneessa tässä lämpötilassa?
c) Mikä on vesihöyryn vähimmäisolettama kasvihuoneessa 30 ° C: ssa?
d) Mikä on vesihöyryn massa kasvihuoneessa?
e) Mikä mooli vettä tulisi haihtua kasvihuoneessa, jotta siihen tarvittava suhteellinen kosteus säilyisi?

16. Puhallinmittarilla molemmilla lämpömittareilla on sama lämpötila. Mikä on ilman suhteellinen kosteus? Selitä vastauksesi.

Arkisto / Luentomoniste 04.04.12 - kopio / LENTUMENKILÖ 10

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.

Mikä on kosteus? Kuinka mitata kosteutta? Vesihöyrynpaine. Taulukot ja laskentaperusteet

Kosteuden mittaus

Tässä ja seuraavassa puhumme ilman ja kaasujen kosteus. Toisin kuin lämpötila, jossa määritellään ja kosteuden fyysinen ymmärrys, ei ole ongelmia. Tämä on veden määrä, joka sisältyy ilmamäärän yksikköön. Mutta joudumme työssään niin, että ihmiset osallistuvat ammatillista mittaukset eivät tunne fysikaalisen parametrin ja siksi ei voi suorittaa peruslaskutoimituksia ja selittää monia liittyviä ilmiöitä kosteus. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että toisin kuin lämpötila emme tunne kosteus on niin selvästi (Katso artikkeli :. Mikä on lämpötila Kuinka mitata lämpötilaa mitä valita ?: TTK tai termoelementin käytettäväksi vihjeet ?.). Kuvittele, että jätit talon talvinaamuna. Mikä on lämpötila ulkona, voit kertoa täsmällisesti 3... 5⁰S, mutta kysymys on, mitä nyt suhteellinen kosteus, asettaa sinut umpikujaan. Samalla ilmankosteus on erittäin tärkeä parametri, joka vaikuttaa suoraan henkilön hyvinvointiin ja työkykyyn. On erittäin tärkeää tietää ja ylläpitää tiettyä kosteutta monilla toimialoilla ja maataloudessa.

Mikä on ilman kosteus?

Suhteellinen kosteus on useita.
1. Absoluuttinen kosteus on veden määrä ilmamäärän yksikössä, A (g / m3).
2. määrittämiseksi toinen yksikkö on tarpeen ottaa tarkasti kuva, joka esittää liikkeen vesimolekyylien suljetussa astiassa, kastellaan tietylle tasolle. Jonkin ajan kuluttua tämän aluksen kaksi prosessia: haihtuminen ja tiivistyminen vesimolekyylien kohdista ja saamme kylläisen vesihöyryn, joka muodostaa paineen suonen seinämän yhtä suuri kuin paine kylläisen höyryn, Ps (Ra). Ilmassa on aina vesimolekyylejä, mutta niiden pitoisuus on pienempi kuin veden pinnalla. Ne, kuten muutkin ilmamolekyylit, luovat paineita. Tätä painetta, joka on juuri muodostunut vesimolekyyleistä, kutsutaan vesihöyryn osapaineeksi, P (Pa). Suhde osittaisen vesihöyryn paineessa, kylläisen vesihöyryn paine, ilmaistuna prosentteina kutsutaan ilman suhteellinen kosteus:

Määritelmästä seuraa, että veden pinnan yläpuolella ilman suhteellinen kosteus on 100%. Ja päinvastoin, kun kosteus on 100%, kosteuden kondensoitumista havaitaan. Tyhjän vesihöyryn paine kasvaa lämpötilan noustessa. Jos lämpötila kohotetaan eristyksessä, jossa on 100% kosteus, suhteellinen kosteus laskee jyrkästi.

Tyydyttyneen höyrynpaineen arvot veden pinnan yläpuolella (Psw) ja jäällä (Psi)

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.