Relativ fuktighet i luften i fartøyet. Luftfuktighet

I denne leksjonen Begrepet absolutt og relativ luftfuktighet vil bli introdusert, termer og mengder knyttet til disse konseptene vil bli diskutert: mettet damp, duggpunkt, instrumenter for måling av fuktighet. I løpet av leksjonen vil vi bli kjent med tabellene over tetthet og mettet damptrykk og den psykrometriske tabellen.

For mennesker er fuktighet en svært viktig parameter. miljø, fordi kroppen vår reagerer veldig aktivt på endringene. For eksempel er en mekanisme for å regulere kroppens funksjon, som svette, direkte relatert til temperaturen og fuktigheten i miljøet. Ved høy luftfuktighet blir prosessene med fordampning av fuktighet fra overflaten av huden praktisk talt kompensert av prosessene for kondensering, og fjerning av varme fra kroppen blir forstyrret, noe som fører til forstyrrelser i termoreguleringen. Ved lav luftfuktighet råder fuktighetsfordampningsprosesser over kondenseringsprosesser og kroppen mister for mye væske, noe som kan føre til dehydrering.

Mengden fuktighet er viktig ikke bare for mennesker og andre levende organismer, men også for flyten av teknologiske prosesser. For eksempel pga kjent eiendom lede vann elektrisitet innholdet i luften kan alvorlig påvirke riktig funksjon av de fleste elektriske apparater.

I tillegg er begrepet fuktighet det viktigste vurderingskriteriet værforhold, som alle kjenner fra værmeldinger. Det er verdt å merke seg at hvis vi sammenligner fuktigheten i forskjellige tiderår som vanlig klimatiske forhold, så er den høyere om sommeren og lavere om vinteren, noe som spesielt er assosiert med intensiteten av fordampningsprosesser ved forskjellige temperaturer.

Hovedtrekk fuktig luft er:

tetthet av vanndamp i luften;
relativ fuktighet.

Luft er en komposittgass og inneholder mange forskjellige gasser, inkludert vanndamp. For å estimere mengden i luften, er det nødvendig å bestemme hvilken masse vanndamp har i et visst tildelt volum - denne verdien er preget av tetthet. Tettheten av vanndamp i luften kalles absolutt fuktighet.

Definisjon.Absolutt luftfuktighet- mengden fuktighet i en kubikkmeter luft.

Betegnelseabsolutt fuktighet: (som er den vanlige betegnelsen for tetthet).

Enheterabsolutt fuktighet: (i SI) eller (for å gjøre det lettere å måle små mengder vanndamp i luften).

Formel beregninger absolutt fuktighet:

Betegnelser:

Masse av damp (vann) i luft, kg (i SI) eller g;

Volumet av luft som inneholder den angitte massen av damp er .

På den ene siden er absolutt luftfuktighet en forståelig og praktisk verdi, siden den gir en ide om det spesifikke vanninnholdet i luften i massevis, på den annen side er denne verdien upraktisk fra følsomhetens synspunkt av fuktighet fra levende organismer. Det viser seg at for eksempel en person ikke føler masseinnholdet av vann i luften, men heller innholdet i forhold til maksimalt mulig verdi.

For å beskrive en slik oppfatning ble følgende mengde introdusert: relativ fuktighet.

Definisjon.Relativ fuktighet luft– en verdi som indikerer hvor langt dampen er fra metning.

Det vil si verdien av relativ fuktighet, med enkle ord, viser følgende: hvis dampen er langt fra metning, er luftfuktigheten lav, hvis den er nær, er den høy.

Betegnelserelativ fuktighet: .

Enheterrelativ fuktighet: %.

Formel beregninger relativ fuktighet:

Betegnelser:

Vanndamptetthet (absolutt fuktighet), (i SI) eller ;

Tetthet av mettet vanndamp ved en gitt temperatur, (i SI) eller .

Som man kan se fra formelen, inkluderer den absolutt fuktighet, som vi allerede er kjent med, og mettet damptetthet ved samme temperatur. Spørsmålet oppstår: hvordan bestemme sistnevnte verdi? Det finnes spesielle enheter for dette. Vi vil vurdere kondensasjonhygrometer(Fig. 4) - en enhet som brukes til å bestemme duggpunktet.

Definisjon.duggpunkt- temperaturen som dampen blir mettet ved.

Ris. 4. Kondenshygrometer ()

En lett fordampende væske, for eksempel eter, helles inn i beholderen til enheten, et termometer (6) settes inn, og luft pumpes gjennom beholderen ved hjelp av en pære (5). Som et resultat av økt luftsirkulasjon begynner intens fordampning av eter, temperaturen på beholderen synker på grunn av dette og dugg (dråper av kondensert damp) vises på speilet (4). I det øyeblikket dugg vises på speilet, måles temperaturen ved hjelp av et termometer. Denne temperaturen er duggpunktet.

Hva skal jeg gjøre med den oppnådde temperaturverdien (duggpunkt)? Det er en spesiell tabell der data legges inn - hvilken tetthet av mettet vanndamp tilsvarer hvert spesifikt duggpunkt. Det bør merkes nyttig faktum, at når duggpunktet øker, øker også verdien av den tilsvarende mettede damptettheten. Med andre ord, jo varmere luften er stor kvantitet den kan inneholde fuktighet, og omvendt, jo kaldere luften er, jo lavere er det maksimale dampinnholdet i den.

La oss nå vurdere prinsippet om drift av andre typer hygrometre, enheter for måling av fuktighetsegenskaper (fra den greske hygros - "våt" og metreo - "jeg måler").

Hårhygrometer(Fig. 5) - en enhet for måling av relativ fuktighet, hvor hår, for eksempel menneskehår, fungerer som et aktivt element.

Virkningen til et hårhygrometer er basert på egenskapen til avfettet hår å endre lengden når luftfuktigheten endres (med økende fuktighet øker hårets lengde, med avtagende reduseres det), noe som gjør det mulig å måle relativ fuktighet. Håret er strukket over en metallramme. Endringen i hårlengde overføres til pilen som beveger seg langs skalaen. Det bør huskes at et hårhygrometer ikke gir eksakte verdier relativ fuktighet, og brukes primært til husholdningsformål.

En mer praktisk og nøyaktig enhet for å måle relativ fuktighet er et psykrometer (fra det gamle greske ψυχρός - "kald") (fig. 6).

Et psykrometer består av to termometre, som er festet på en felles skala. Et av termometrene kalles et vått termometer fordi det er pakket inn i cambrisk stoff, som er nedsenket i et reservoar med vann på baksiden av enheten. Vann fordamper fra det våte stoffet, noe som fører til avkjøling av termometeret, prosessen med å redusere temperaturen fortsetter til stadiet er nådd til dampen nær det våte stoffet når metning og termometeret begynner å vise duggpunkttemperaturen. Dermed viser våtpæretermometeret en temperatur som er mindre enn eller lik den faktiske omgivelsestemperaturen. Det andre termometeret kalles et tørrtermometer og viser den virkelige temperaturen.

På enhetens kropp er det som regel også et såkalt psykrometrisk bord (tabell 2). Ved hjelp av denne tabellen kan du bestemme den relative luftfuktigheten til den omgivende luften fra temperaturverdien vist av tørrpæretermometeret og fra temperaturforskjellen mellom tørre og våte pærer.

Men selv uten en slik tabell for hånden, kan du omtrent bestemme mengden fuktighet ved å bruke følgende prinsipp. Hvis avlesningene til begge termometre er nær hverandre, blir fordampningen av vann fra den fuktige nesten fullstendig kompensert av kondensering, dvs. luftfuktigheten er høy. Hvis tvert imot forskjellen i termometeravlesninger er stor, så råder fordampning fra det våte stoffet over kondens og luften er tørr og luftfuktigheten er lav.

La oss gå til tabellene som lar oss bestemme egenskapene til luftfuktighet.

Temperatur,	Trykk, mm. rt. Kunst.	Damptetthet

Bord 1. Tetthet og trykk av mettet vanndamp

La oss merke igjen at, som nevnt tidligere, øker verdien av tettheten til mettet damp med temperaturen, det samme gjelder trykket til mettet damp.

Bord 2. Psykometrisk tabell

La oss huske at relativ fuktighet bestemmes av verdien av tørrpæreavlesningene (første kolonne) og forskjellen mellom tørr- og våtavlesningene (første rad).

I dagens leksjon lærte vi om en viktig egenskap ved luft - luftfuktigheten. Som vi allerede har sagt, avtar fuktigheten i den kalde årstiden (vinteren) og øker i den varme årstiden (sommeren). Det er viktig å kunne regulere disse fenomenene, hvis det for eksempel er nødvendig å øke luftfuktigheten, plasser rommet i vintertid flere vannreservoarer for å forbedre fordampningsprosesser, men denne metoden vil bare være effektiv ved riktig temperatur, som er høyere enn ute.

I neste leksjon skal vi se på hva gassarbeid er og prinsippet for drift av en forbrenningsmotor.

Bibliografi

Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Red. Orlova V.A., Roizena I.I. Fysikk 8. - M.: Mnemosyne.
Peryshkin A.V. Fysikk 8. - M.: Bustard, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fysikk 8. - M.: Opplysning.

Internettportal "dic.academic.ru" ()
Internettportal "baroma.ru" ()
Internettportal «femto.com.ua» ()
Internett-portalen «youtube.com» ()

Hjemmelekser

Litt vann ble helt i en glasskolbe og lukket med en propp. Vannet fordampet gradvis. På slutten av prosessen var det bare noen få dråper vann igjen på veggene i kolben. Figuren viser en graf over konsentrasjon versus tid n molekyler av vanndamp inne i kolben. Hvilken påstand kan anses som riktig?

o 1) i seksjon 1 er dampen mettet, og i seksjon 2 er den umettet

o 2) i seksjon 1 er dampen umettet, og i seksjon 2 er den mettet

o 3) i begge områder er dampen mettet

2. Oppgave nr. D3360E

Relativ fuktighet i et lukket kar er 60 %. Hva blir den relative luftfuktigheten hvis volumet til karet ved konstant temperatur reduseres med 1,5 ganger?

5. Oppgave nr. 4aa3e9

Relativ fuktighet i rommet ved en temperatur på 20 ° C
lik 70 %. Ved hjelp av trykktabellen mettede damper vann, bestemme vanndamptrykket i rommet.

o 1)21,1 mm Hg. Kunst.

o 2)25 mm Hg. Kunst.

o 3)17,5 mmHg. Kunst.

o 4)12,25 mm Hg. Kunst.

32. Oppgave nr. e430b9

Den relative luftfuktigheten i rommet ved en temperatur på 20°C er 70 %. Bruk tabellen over tetthet av mettet vanndamp, bestem massen av vann i en kubikkmeter rom.

o 3)1,73⋅10 -2 kg

o 4)1,21⋅10 -2 kg

33. Oppgave nr. DFF058

I figuren er det bilder: stiplet linje - graf av mettet damptrykkvann fra temperaturen, og en kontinuerlig linje - prosess 1-2 på grunn av endringen i damptrykkvann.

Når vanndamptrykket endres, vil luftens absolutte fuktighet

1) øke

2) reduseres

3) ikke fra meg

4) kan enten øke eller redusere

34. Oppgave nr. e430b9

For å bestemme luftfuktigheten bruker de forskjellen mellom tørrhet og fuktighetstermometer (se ri-su-nok). Bruk den gitte ri-sun-ka og psi-chro-met-ri-che-tabellen, bestemme hvilken temperatur (i byer Cel-sia) som kalles et tørt termometer, hvis den relative fuktigheten til luften i rommet -NII 60 %.

35. Oppgave nr. DFF034

I co-su-de, under stempelet, er det umettet damp. Den kan omsettes til en fullverdig en,

1) iso-bar-men-høy-temp-pe-ra-tu-ru

2) tilsetning av en annen gass til fartøyet

3) øke volumet av damp

4) redusere volumet av damp

36. Oppgave nr. 9C5165

Den relative luftfuktigheten i rommet er 40 %. Hvordan-trene-ut-av-konsentrasjon n mo-le-kul av vann i luften i rommet og konsentrasjonen av mo-le-kul vann i mettet vanndamp ved samme temperatur per-ra-tu-re?

1) n er 2,5 ganger mindre

2) n er 2,5 ganger større

3) n er 40 % mindre

4) n 40 % mer

37. Oppgave nr. DFF058

Den relative fuktigheten til luften i sylinderen under stempelet er 60 %. Luftiso-ter-mi-che-skien ble komprimert, og reduserte volumet med det halve. Den høye luftfuktigheten har blitt

38. Oppgave nr. 1BE1AA

I en lukket qi-lin-dri-che-sky so-su-de er det fuktig luft ved en temperatur på 100 °C. For at du skal ha dugg på veggene til denne co-su-da, er volumet av co-su-da 25 én gang. Hva er tilnærmingen til den innledende absolutte luftfuktigheten i luften i co-su-de? Svaret er gitt i g/m 3, avrundet til hele tall.

39. Oppgave nr. 0B1D50

I et sylindrisk kar under stempelet lang tid det er vann og dets damp. Stempelet begynner å bevege seg ut av fartøyet. Samtidig forblir temperaturen på vann og damp uendret. Hvordan vil massen av væske i karet endre seg? Forklar svaret ditt ved å angi hvilke fysiske lover du brukte til å forklare

40. Oppgave nr. C32A09

Vann og dets damp holdes i et sylindrisk kar under stempelet i lang tid. Stempelet begynner å bli skjøvet inn i fartøyet. Samtidig forblir temperaturen på vann og damp uendret. Hvordan vil massen av væske i karet endre seg? Forklar svaret ditt ved å angi hvilke fysiske lover du brukte til å forklare.

41. Oppgave nr. AB4432

I et eksperiment som illustrerer avhengigheten av kokepunktet på lufttrykket (fig. EN ), kokende vann under klokken luft pumpe skjer allerede kl romtemperatur, hvis trykket er lavt nok.

Ved hjelp av en trykkplott mettet damp på temperatur (fig. b ), angi hvilket lufttrykk som må skapes under pumpeklokken slik at vannet koker ved 40 °C. Forklar svaret ditt ved å angi hvilke fenomener og mønstre du brukte til å forklare.


(EN)	(b)

42. Oppgave nr. E6295D

Relativ luftfuktighet kl t= 36 o C er 80 %. Mettet damptrykk ved denne temperaturen s n = 5945 Pa. Hvilken masse damp finnes i 1 m 3 av denne luften?

43. Oppgave nr. 9C5165

En mann med briller gikk inn i et varmt rom fra gaten og oppdaget at brillene hans hadde dugget til. Hva må være utetemperaturen for at dette fenomenet skal oppstå? Romtemperaturen er 22°C og den relative luftfuktigheten er 50 %. Forklar hvordan du fikk svaret. (Bruk tabellen for damptrykket til vann for å svare på dette spørsmålet.)

44. Oppgave nr. E6295D

I det lukkede rommet er det damp og en viss mengde vann. Hvordan endres følgende tre størrelser med en isotermisk reduksjon i volum: gir -le-nie i co-su-de, masse vann, masse damp? For hver ve-li-chi-ny, definisjonen av co-fra-ve-st-st-yu-sha-sha-rak-ter fra-meg-not:

1) vil øke;

2) redusere;

3) ikke fra meg.

Skriv ned de valgte tallene for hver fysisk størrelse i tabellen. Tallene i teksten kan gjentas.

45. Oppgave nr. 8BE996

Den absolutte luftfuktigheten i qi-lin-dri-che-su-de-su-de under stempelet er lik . Temperaturen på gassen i co-su-de er 100 °C. Hvordan og hvor mange ganger kreves iso-ter-mi-che-skien for å endre volumet av co-su-da for at den skal danne seg på veggene. Var det dugg?

1) reduser syingen med 2 ganger 2) øker syingen med 20 ganger
3) reduser syingen med 20 ganger 4) øker syingen med 2 ganger

46. Oppgave nr. 8BE999

I ex-pe-ri-menn er det slått fast at samtidig er luften i rommet på veggen til st-ka-na med Med kaldt vann oppstår det en kondensering av vanndamp fra luften, hvis du reduser temperaturen til . Basert på resultatene av disse ex-peri-mennene, bestemmes luftfuktigheten. For å bestemme, bruk tabellen. Endres den relative luftfuktigheten når lufttemperaturen i rommet øker, dersom kondenseringen av vanndamp fra luften vil være på samme temperatur? Trykk og tetthet av mettet vanndamp ved forskjellige temperaturer i tabelloversikten:



7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6	16,3	18,4	20,6	23,0	25,8	28,7	51,2	130,5

Fuktighet er et mål på mengden vanndamp i luften. Relativ fuktighet er mengden vann som finnes i luften ved en gitt temperatur sammenlignet med maksimalt antall vann, som kan være inneholdt i luften ved samme temperatur i form av damp.

Relativ fuktighet viser med andre ord hvor mye fuktighet som fortsatt trengs for at kondens skal oppstå under gitte miljøforhold. Denne verdien karakteriserer graden av metning av luft med vanndamp. Ved beregning av optimal luftfuktighet i et rom snakker vi spesifikt om relativ fuktighet.

For eksempel, ved en temperatur på 21°C, kan ett kilo tørr luft inneholde opptil 15,8 g fuktighet. Hvis 1 kg tørr luft inneholder 15,8 g vann, sies den relative luftfuktigheten å være 100 %. Hvis samme mengde luft inneholder 7,9 g vann ved samme temperatur, vil forholdet, sammenlignet med maksimalt mulig fuktighetsmengde, være: 7,9/15,8 = 0,50 (50%). Derfor vil den relative fuktigheten til slik luft være 50%.

Hvilken luftfuktighet er optimal?

Den ideelle luftfuktigheten i et boareal er 40-60%. I sommermånedene luften er tilstrekkelig fuktet (spesielt regnvær relativ fuktighet kan nå 80-90%), så det er ikke behov for flere måter hydrering.

Men om vinteren fører sentralvarmesystemer og andre oppvarmingsenheter til tørr luft. Dette er fordi intens oppvarming øker temperaturen, men øker ikke mengden vanndamp. Dette forårsaker økt fordampning av fuktighet fra overalt: fra huden din og fra kroppen din, innendørs planter og til og med møbler. Relativ fuktighet i leiligheter om vinteren er vanligvis ikke mer enn 15%. Dette er enda mindre enn i Sahara-ørkenen! Der er den relative luftfuktigheten 25 %.

Bord optimal fuktighet viser hvor utilstrekkelig 15 %-nivået er:

Menneske 45–65 %Datautstyr og husholdningsapparater 45–65 %Møbler og musikkinstrumenter 40-60 %Biblioteker, utstillinger av kunstgallerier og museer 40-60 %

Hvordan oppnå optimal luftfuktighet?

Det eneste rådet er å fukte rommet.

Det er mange "folkelige" metoder for å fukte. Du kan for eksempel henge våte håndklær og filler i rommet. Plasser en vanntank på varmeren. Fordamping av vann vil før eller siden føre til økt luftfuktighet. For å beskytte pianoet mot å tørke ut, ble det tidligere anbefalt å sette en krukke med vann inni. Et alternativ for de som ikke sparer på noe er en dekorativ fontene i rommet.

Imidlertid er disse metodene upraktiske og ineffektive. Det er ikke mulig å øke luftfuktigheten betydelig i et rom ved å bruke en krukke med vann. I tillegg ser en boks på en radiator og håndklær på tau ikke veldig estetisk ut.

Den mest effektive og praktiske måten å øke innendørs luftfuktighet på er å installere luftfukter. Denne klimakontrollenheten er i stand til å opprettholde et nøyaktig spesifisert fuktighetsnivå, dessuten er den billig og enkel å bruke. Og den nye generasjonen luftfuktere kontrollerer selv den optimale luftfuktigheten.

Luften er til en viss grad fylt med vanndamp. Mengden er preget av en slik indikator som fuktighet. Det kan være absolutt og relativt. Den første indikatoren indikerer volumet av vann i en kubikkmeter luft. Det andre begrepet brukes til å bestemme forholdet mellom den maksimalt mulige mengden damp og den faktiske mengden. Hvis inneluftfuktigheten bestemmes, er dette en relativ indikator.

Hvorfor måle og kontrollere innendørs fuktighet?

Fuktighet i huset påvirker direkte helsen og velværet til alle innbyggerne. Hvis indikatorene ikke samsvarer med normen, lider ikke bare mennesker, men også stueplanter, møbler og andre ting. Mengden vanndamp i miljøet er ikke stabil og endres hele tiden avhengig av årstiden.

Hvorfor er tørr luft farlig?

Lav innendørs luftfuktighet observeres veldig ofte i fyringssesongen. Dette fører til det faktum at en person raskt mister vann gjennom huden og luftveiene. Som et resultat av slike negative fenomener observeres følgende effekter:

redusert elastisitet og tørrhet hud, som er ledsaget av utseendet av mikrosprekker, fører til utvikling av dermatitt;
tørking av slimhinnen i øynene fører til rødhet, brennende og rennende øyne;
blodet mister en del av sin flytende komponent, noe som reduserer bevegelseshastigheten, og skaper ekstra stress på hjertet;
personen lider av hodepine, føler seg trøtt og mister normal ytelse;
viskositeten til magesaft øker, noe som svekker fordøyelsen;
uttørking av slimhinnene i luftveiene oppstår, noe som svekker lokal immunitet;
en økning i konsentrasjonen av patogene mikroorganismer i luften, som vanligvis nøytraliseres av luftdråper.

For å måle luften i en leilighet, er det nok å kjøpe den enkleste enheten, som vanligvis kombineres med et termometer eller en klokke. Den har en liten feil på 3-5 %, som ikke er kritisk.

Ved hjelp av et glass vann

For å bestemme luftfuktigheten må du fylle et vanlig glass med vann og sette det i kjøleskapet i 3 timer slik at væsken avkjøles til 3-5°C. Karet fjernes og legges på bordet vekk fra varmeapparater. I flere minutter, observer veggene i glasset, der de oppdager utseendet av kondens i form av vanndråper. Resultatene av eksperimentet er uttrykt som følger:

glasset har tørket raskt - fuktigheten er redusert;
veggene forble tåkete - fuktighetsstandardene i rommet ble oppfylt;
Vann begynte å renne nedover glasset - fuktigheten hadde økt.

Assmann bord

Assmann-bordet er designet for å bestemme fuktighet ved hjelp av et psykrometer. Det består av to termometre - et vanlig og ett med fuktighetsfunksjon. Indikatorene målt av den andre enheten vil være litt lavere Luftfuktigheten bestemmes ved hjelp av en spesiell tabell ved å bruke de oppnådde verdiene.

Ved hjelp av en grankongle

Ta en vanlig grankongle og plasser den vekk fra varmeapparater. I tørr luft vil skjellene åpne seg, og i fuktig luft vil de krympe tett.

Generelt aksepterte standarder

Innendørs fuktighetsstandarder avhenger av formålet og tiden på året. Overholdelse av de anbefalte parametrene vil sikre god helse og vil ikke påvirke menneskelig immunitet negativt.

Standarder for en leilighet

For en leilighet er alle standarder angående klimatiske parametere spesifisert i GOST 30494-96. I følge dette dokumentet luftfuktigheten i den kalde årstiden bør variere mellom 30-45%, og i den varme årstiden - 30-60%. Til tross for de angitte verdiene, kan 30%-indikatoren oppfattes dårlig av menneskekroppen. Derfor anbefaler leger å opprettholde parametere på 40-60%, som anses som optimale når som helst på året.

Standarder for et barnerom

Barnets kropp er ikke i stand til å fungere ordentlig ved lav luftfuktighet. Dette fører til rask uttørking av slimhinnene, noe som kan føre til en reduksjon i lokal immunitet.

Arbeidsplass

Fuktighetsnivået på arbeidsplassen avhenger av arbeidets spesifikasjoner. For eksempel for kontorarbeidere det er 40-60%.

Hvordan normalisere innendørs mikroklima?

For å gjøre innendørs mikroklima komfortabelt å leve, må du bruke følgende tips:

bruk av luftfuktere. Uunnværlig i fyringssesongen i alle rom;
regelmessig ventilasjon;
øke antall innendørs planter;
tilstedeværelse av avtrekksventilasjon. Tilførselshetten vil forsyne rommet frisk luft og normaliserer mengden vanndamp;
i noen tilfeller anbefales det å bruke spesielle avfuktere utstyrt med absorberende stoffer;
Det er forbudt å tørke klær i boliglokaler, noe som påvirker mikroklimaet deres negativt.

Video: Hvordan måle luftfuktighet

hjem
Klimaanlegg

Denne videoopplæringen er tilgjengelig med abonnement

Har du allerede et abonnement? Å komme inn

I-17="">Mettet damp, luftfuktighet

Vi vil vie dagens leksjon til å diskutere begrepet luftfuktighet og metoder for å måle den. Hovedfenomenet som påvirker luftfuktigheten vil være prosessen med vannfordampning, som vi allerede har snakket om tidligere, og det viktigste konseptet vi vil bruke vil være mettet og umettet damp.

Hvis vi skiller forskjellige tilstander av damp, vil de bli bestemt av interaksjonen der dampen er med væsken. Hvis vi forestiller oss at noe væske er i et lukket kar og fordampningsprosessen finner sted, vil denne prosessen før eller senere komme til en tilstand hvor fordampning med like tidsintervaller vil bli kompensert av kondensasjon og den såkalte dynamiske likevekten til væske med sin damp vil oppstå (fig. 1) .

Ris. 1. Mettet damp

Definisjon.Mettet damp er damp som er i termodynamisk likevekt med væsken. Hvis dampen ikke er mettet, er det ingen slik termodynamisk likevekt (fig. 2).

Ris. 2. Umettet damp

Ved å bruke disse to konseptene vil vi beskrive slike viktig egenskap luft som fuktighet.

Definisjon.Luftfuktighet– en verdi som indikerer innholdet av vanndamp i luften.

Spørsmålet oppstår: hvorfor er begrepet fuktighet viktig å vurdere og hvordan kommer vanndamp inn i luften? Det er kjent at mesteparten av jordens overflate er okkupert av vann (verdenshavet), fra overflaten som fordampning skjer kontinuerlig (fig. 3). Selvfølgelig i ulike klimatiske soner intensiteten av denne prosessen varierer, noe som avhenger av gjennomsnittlig daglig temperatur, tilstedeværelsen av vind osv. Disse faktorene bestemmer det faktum at i visse steder prosessen med vannfordamping er mer intens enn kondenseringen, og i noen tilfeller er det omvendt. I gjennomsnitt kan det hevdes at dampen som dannes i luften ikke er mettet, og dens egenskaper må beskrives.

Ris. 3. Fordampning av væske (Kilde)

For mennesker er fuktighetsnivået en svært viktig miljøparameter, siden kroppen vår reagerer veldig aktivt på endringene. For eksempel er en mekanisme for å regulere kroppens funksjon, som svette, direkte relatert til temperaturen og fuktigheten i miljøet. Ved høy luftfuktighet blir prosessene med fordampning av fuktighet fra overflaten av huden praktisk talt kompensert av prosessene for kondensering, og fjerning av varme fra kroppen blir forstyrret, noe som fører til forstyrrelser i termoreguleringen. Ved lav luftfuktighet råder fuktighetsfordampningsprosesser over kondenseringsprosesser og kroppen mister for mye væske, noe som kan føre til dehydrering.

Mengden fuktighet er viktig ikke bare for mennesker og andre levende organismer, men også for flyten av teknologiske prosesser. For eksempel, på grunn av den kjente egenskapen til vann til å lede elektrisk strøm, kan innholdet i luften alvorlig påvirke riktig drift av de fleste elektriske apparater.

I tillegg er fuktighetsbegrepet det viktigste kriteriet for å vurdere værforhold, som alle kjenner fra værvarsler. Det er verdt å merke seg at hvis vi sammenligner fuktighet til forskjellige tider av året i våre vanlige klimatiske forhold, er den høyere om sommeren og lavere om vinteren, noe som spesielt er assosiert med intensiteten av fordampningsprosesser ved forskjellige temperaturer.

Absolutt luftfuktighet

De viktigste egenskapene til fuktig luft er:

tetthet av vanndamp i luften;
relativ fuktighet.

Definisjon.Absolutt luftfuktighet- mengden fuktighet i en kubikkmeter luft.

Betegnelseabsolutt fuktighet: (som er den vanlige betegnelsen for tetthet).

Enheterabsolutt fuktighet: img="">

masse av damp (vann) i luft, kg (i SI) eller g;

I-19="">Relativ fuktighet

For å beskrive en slik oppfatning ble følgende mengde introdusert: relativ fuktighet.

Definisjon.Relativ fuktighet– en verdi som indikerer hvor langt dampen er fra metning.

Det vil si at verdien av relativ fuktighet, med enkle ord, viser følgende: hvis dampen er langt fra metning, så er fuktigheten lav, hvis den er nær, er den høy.

Betegnelserelativ fuktighet: .

Enheterrelativ fuktighet: %.

Formel beregninger relativ fuktighet:

Img="" i-20="">Kondenshygrometer

Definisjon.duggpunkt– temperaturen som dampen blir mettet ved.

Ris. 4. Kondenshygrometer (kilde)

Hva skal jeg gjøre med den oppnådde temperaturverdien (duggpunkt)? Det er en spesiell tabell der data legges inn - hvilken tetthet av mettet vanndamp tilsvarer hvert spesifikt duggpunkt. Det er verdt å merke seg et nyttig faktum at når duggpunktet øker, øker også verdien av den tilsvarende mettede damptettheten. Med andre ord, jo varmere luften er, desto større mengde fuktighet kan den inneholde, og omvendt, jo kaldere luften er, desto lavere er det maksimale dampinnholdet i den.

Hårhygrometer

La oss nå vurdere prinsippet om drift av andre typer hygrometre, enheter for måling av fuktighetsegenskaper (fra den greske hygros - "våt" og metreo - "jeg måler").

Hårhygrometer(Fig. 5) er en enhet for måling av relativ fuktighet, hvor hår, for eksempel menneskehår, fungerer som et aktivt element.

Ris. 5. Hårhygrometer (kilde)

Virkningen til et hårhygrometer er basert på egenskapen til avfettet hår å endre lengden når luftfuktigheten endres (med økende fuktighet øker hårets lengde, med avtagende reduseres det), noe som gjør det mulig å måle relativ fuktighet. Håret er strukket over en metallramme. Endringen i hårlengde overføres til pilen som beveger seg langs skalaen. Det bør huskes at et hårhygrometer ikke gir nøyaktige relative fuktighetsverdier, og brukes først og fremst til husholdningsformål.

Psykrometer

En mer praktisk og nøyaktig enhet for å måle relativ fuktighet er et psykrometer (fra det gamle greske ψυχρός - "kald") (fig. 6).

Fuktighetskarakteristikker

La oss gå til tabellene som lar oss bestemme egenskapene til luftfuktighet.

Temperatur,

Trykk, mm. rt. Kunst.

Damptetthet

« Fysikk - 10. klasse"

Når man løser problemer, må man huske på at trykket og tettheten til mettet damp ikke avhenger av volumet, men kun av temperaturen. Statsligning ideell gass omtrent anvendelig for å beskrive mettet damp. Men når mettet damp komprimeres eller varmes opp, forblir ikke massen konstant.

Når du løser noen problemer, kan det hende du trenger verdier for mettet damptrykk ved visse temperaturer. Disse dataene må hentes fra tabellen.

Oppgave 1.

Et lukket kar med volum V 1 = 0,5 m 3 inneholder vann med masse m = 0,5 kg. Beholderen ble oppvarmet til en temperatur på t = 147 °C. Hvor mye skal volumet på karet endres slik at det kun inneholder mettet damp? Mettet damptrykk pH. n ved temperatur er t = 147 °C lik 4,7 10 5 Pa.

Løsning.

Mettet damp ved pH-trykk. n opptar et volum lik hvor M = 0,018 kg/mol - molar masse vann. Volumet på karet er V 1 > V, noe som betyr at dampen ikke er mettet. For at dampen skal bli mettet, bør volumet på karet reduseres med

Oppgave 2.

Den relative luftfuktigheten i et lukket kar ved en temperatur t 1 = 5 °C er lik φ 1 = 84 %, og ved en temperatur t 2 = 22 °C er den lik φ 2 = 30 %. Hvor mange ganger er det mettede damptrykket til vann ved temperatur t 2 større enn ved temperatur t 1?

Løsning.

Trykket av vanndamp i karet ved T 1 = 278 K er hvor p n. n1 - mettet damptrykk ved temperatur T1. Ved temperatur T 2 = 295 K trykk

Siden volumet er konstant, så i henhold til Charles lov

Herfra

Oppgave 3.

I et rom med et volum på 40 m 3 er lufttemperaturen 20 ° C, dens relative fuktighet φ 1 = 20%. Hvor mye vann må fordampes slik at den relative fuktigheten φ 2 når 50 %? Det er kjent at ved 20 °C er metningsdamptrykket рнп = 2330 Pa.

Løsning.

Relativ fuktighet herfra

Damptrykk ved relativ fuktighet φ 1 og φ 2

Tetthet er relatert til trykk ved likheten ρ = Mp/RT, hvorfra

Vannmasser i et rom med fuktighet φ 1 og φ 2

Masse vann som skal fordampes:

Oppgave 4.

I et rom med lukkede vinduer ved en temperatur på 15 °C er relativ fuktighet φ = 10 %. Hva blir den relative luftfuktigheten hvis temperaturen i rommet øker med 10 °C? Mettet damptrykk ved 15 °C pH. p1 = 12,8 mm Hg. Art., og ved 25 °C pH p2 = 23,8 mm Hg. Kunst.

Siden dampen er umettet, endres partialtrykket til dampen i henhold til Charles lov p 1 /T 1 = p 2 /T 2. Fra denne ligningen kan du bestemme trykket til umettet damp p 2 ved T 2: p 2 = p 1 T 2 / T 1. Relativ fuktighet ved T 1 er lik.