A levegő relatív páratartalma a nyomáson keresztül. A levegő páratartalma. A levegő páratartalmának meghatározására szolgáló módszerek. A párolgási folyamatok szerepe az állati szervezetek számára

A páratartalom a légkörben lévő vízgőz mennyisége. Ez a tulajdonság nagymértékben meghatározza számos élőlény közérzetét, és befolyásolja az időjárást és éghajlati viszonyok bolygónkon. Normál működéshez emberi test egy bizonyos tartományon belül kell lennie, függetlenül a levegő hőmérsékletétől. A levegő páratartalmának két fő jellemzője van - abszolút és relatív:

• Az abszolút páratartalom az egy köbméter levegőben lévő vízgőz tömege. Az abszolút páratartalom mértékegysége g/m3. A relatív páratartalom az abszolút páratartalom aktuális és maximális értékének aránya egy bizonyos levegő hőmérsékleten.
• A relatív páratartalmat általában százalékban mérik. A hőmérséklet emelkedésével a levegő abszolút páratartalma is emelkedik -30°C-on 0,3-ról +100°C-on 600-ra. A relatív páratartalom elsősorban attól függ éghajlati övezetek Föld (középső, egyenlítői vagy sarki szélesség) és évszakok (ősz, tél, tavasz, nyár).

Vannak segédfogalmak a páratartalom meghatározására. Például a nedvességtartalom (g/kg), pl. a vízgőz tömege egy kilogramm levegőben. Vagy a "harmatpont" hőmérséklete, amikor a levegőt teljesen telítettnek tekintjük, pl. relatív páratartalma 100%. A természetben és a hűtéstechnikában ez a jelenség a harmatponti hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletű testek felületén vízcseppek (kondenzátum), fagy vagy fagy formájában figyelhető meg.

Entalpia

Van olyan is, hogy entalpia. Az entalpia egy test (anyag) tulajdonsága, amely meghatározza a benne tárolt energia mennyiségét. molekuláris szerkezet, amely bizonyos hőmérsékleten és nyomáson hővé alakítható. De nem minden energia alakítható hővé, mert. a test belső energiájának egy része az anyagban marad, hogy megőrizze molekuláris szerkezetét.

Nedvesség számítás

A páratartalom kiszámításához egyszerű képleteket használnak. Tehát az abszolút páratartalmat általában p-vel jelölik, és így határozzák meg

p = m aq. gőz / V levegő

ahol m vizet. gőz – a vízgőz tömege (g)
V levegő - a levegő térfogata (m 3), amelyben ez található.

A relatív páratartalom általánosan elfogadott jelölése φ. A relatív páratartalom kiszámítása a következő képlettel történik:

φ \u003d (p / p n) * 100%

ahol p és p n az abszolút páratartalom aktuális és maximális értéke. Leggyakrabban a relatív páratartalom értékét használják, mivel az emberi szervezet állapotát nem a levegő térfogatában lévő nedvesség tömege (abszolút páratartalom), hanem a relatív víztartalom befolyásolja nagymértékben.

A páratartalom nagyon fontos szinte minden élőlény, és különösen az ember normális működéséhez. Értéke (kísérleti adatok szerint) hőmérséklettől függetlenül 30-65% tartományban legyen. Például az alacsony páratartalom télen (a levegőben lévő kis mennyiségű víz miatt) az összes nyálkahártya kiszáradásához vezet az emberben, ami növeli a megfázás kockázatát. A magas páratartalom éppen ellenkezőleg, rontja a hőszabályozási folyamatokat és a bőrön keresztüli izzadást. Ez fulladás érzést kelt. Ezenkívül a levegő páratartalmának fenntartása fontos tényező:

• számos technológiai folyamat végrehajtásához a termelésben;
• mechanizmusok és eszközök működése;
• épületek épületszerkezeteinek, fából készült belső elemeinek (bútorok, parketta stb.), régészeti és múzeumi tárgyaknak a megsemmisülésétől való biztonság.

Entalpia számítás

Az entalpia egy kilogramm nedves levegőben található potenciális energia. Ráadásul a gáz egyensúlyi állapotában nem szívódik fel és nem kerül ki a külső környezetbe. A nedves levegő entalpiája megegyezik alkotórészeinek entalpiájának összegével: az abszolút száraz levegő, valamint a vízgőz. Értékét a következő képlet alapján számítják ki:

I = t + 0,001(2500 +1,93t)d

Ahol t a levegő hőmérséklete (°С) és d a nedvességtartalma (g/kg). Az entalpia (kJ/kg) egy meghatározott mennyiség.

Nedves hőmérséklet

A nedves hőmérséklet az az érték, amelynél a levegő adiabatikus (állandó entalpia) vízgőzzel való telítési folyamata megy végbe. Konkrét értékének meghatározásához egy I - d diagramot használnak. Először egy adott levegőállapotnak megfelelő pontot alkalmazunk rá. Ezután egy adiabatikus sugarat húzunk át ezen a ponton, keresztezve azt a telítési vonallal (φ = 100%). És már metszéspontjuktól kezdve a vetületet egy állandó hőmérsékletű (izoterma) szegmens formájában leengedik, és megkapják a nedves izzó hőmérsékletét.

Az I-d diagram a fő eszköz a levegő állapotának változásával kapcsolatos különféle folyamatok - fűtés, hűtés, párátlanítás és párásítás - kiszámításához / ábrázolásához. Megjelenése nagymértékben megkönnyítette a légsűrítési, szellőztetési és légkondicionálási rendszerekben és egységekben végbemenő folyamatok megértését. Ez a diagram grafikusan mutatja a hő-nedvesség egyensúlyt meghatározó fő paraméterek (hőmérséklet, relatív páratartalom, nedvességtartalom, entalpia és a vízgőz parciális nyomása) teljes egymásra utaltságát. Minden érték egy adott értéken van megadva légköri nyomás. Általában 98 kPa.

A diagram a ferde koordináták rendszerében készült, azaz. a tengelyei közötti szög 135°. Ez hozzájárul a telítetlen nedves levegő zónájának növekedéséhez (φ = 5 - 99%), és nagyban megkönnyíti a levegővel lezajló folyamatok grafikus ábrázolását. A diagram a következő sorokat mutatja:

• görbe vonalú - páratartalom (5-100%).
• egyenes vonalak - állandó entalpia, hőmérséklet, parciális nyomás és nedvességtartalom.

A görbe alatt φ \u003d 100%, a levegő teljesen telített nedvességgel, amely folyékony (víz) vagy szilárd (dér, hó, jég) állapotban van benne. A diagram minden pontján meg lehet határozni a levegő állapotát bármely két paraméter ismeretében (a négy lehetséges közül). A levegő állapot-változtatási folyamatának grafikus felépítését nagyban megkönnyíti egy járulékosan ábrázolt kördiagram. A hő-nedvesség arány ε értékeit mutatja különböző szögekben. Ezt az értéket a folyamatnyaláb meredeksége határozza meg, és a következőképpen számítják ki:

ahol Q a hő (kJ/kg), W pedig a levegőből elnyelt vagy kibocsátott nedvesség (kg/h). Az ε értéke a teljes diagramot négy szektorra osztja:

• ε = +∞ … 0 (fűtés + párásítás).
• ε = 0 … -∞ (hűtés + párásítás).
• ε = -∞ … 0 (hűtés + párátlanítás).
• ε = 0 … +∞ (fűtés + párátlanítás).

Páratartalom mérés

A relatív páratartalom meghatározására szolgáló mérőműszereket higrométereknek nevezzük. A levegő páratartalmának mérésére többféle módszert alkalmaznak. Nézzünk meg közülük hármat.

1. A mindennapi életben viszonylag pontatlan mérésekhez hajhigrométereket használnak. Az érzékeny elem bennük egy ló vagy emberi haj, amelyet feszes állapotban acélvázba szerelnek. Kiderült, hogy ez a haj zsírmentes formában képes érzékenyen reagálni a levegő relatív páratartalmának legkisebb változásaira, megváltoztatva a hosszát. A páratartalom növekedésével a haj meghosszabbodik, és ahogy csökken, éppen ellenkezőleg, rövidül. Az acél keret, amelyre a haj rögzítve van, a készülék nyílához csatlakozik. A nyíl érzékeli a haj méretének változását a keretből, és forog a tengelye körül. Egyúttal a relatív páratartalmat is jelzi fokozatos skálán (%-ban).
2. alatt pontosabb hőtechnikai mérésekkel tudományos kutatás kondenzációs típusú higrométereket és pszichrométereket használnak. Közvetve mérik a relatív páratartalmat. A kondenzációs típusú higrométer zárt hengeres tartály formájában készül. Egyik lapos borítója tükörfényesre polírozott. A tartály belsejében hőmérőt helyeznek el, és alacsony forráspontú folyadékot, például étert öntenek. Ezután kézi gumi membránszivattyúval levegőt pumpálnak a tartályba, amely ott intenzíven kering. Emiatt az éter felforr, lecsökkenti a hőmérsékletet (lehűti) az edény felületét, illetve tükrét. A tükörön megjelennek a levegőből lecsapódott vízcseppek. Ezen a ponton fel kell jegyezni a hőmérő leolvasását, amely megmutatja a "harmatpont" hőmérsékletét. Ezután egy speciális táblázat segítségével meghatározzuk a telített gőz megfelelő sűrűségét. És ezek szerint a relatív páratartalom értéke.
3. A pszichometrikus higrométer egy pár hőmérő, amely egy alapra van szerelve, közös skálával. Az egyiket száraznak hívják, ez méri a levegő aktuális hőmérsékletét. A másodikat nedvesnek nevezik. A nedves hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyet a nedves levegő felvesz, amikor eléri a telített állapotot, és állandó levegőentalpiát tart fenn, amely megegyezik a kezdeti értékkel, vagyis ez az adiabatikus hűtés határhőmérséklete. A nedves izzós hőmérőnél a labdát egy batiszt ruhába csomagolják, amelyet víztartályba merítenek. A szöveten a víz elpárolog, ami a levegő hőmérsékletének csökkenéséhez vezet. Ez a hűtési folyamat addig folytatódik, amíg a léggömb körül a levegő teljesen telítődik (azaz 100%-os relatív páratartalom). Ez a hőmérő a "harmatpontot" mutatja. A készülék skáláján található még egy ún. pszichometrikus táblázat. Segítségével a száraz izzó és a hőmérséklet-különbség (száraz mínusz nedves) szerint meghatározzuk a relatív páratartalom aktuális értékét.

Páratartalom szabályozás

A párásítókat a páratartalom növelésére (a levegő párásítására) használják. A párásítók nagyon változatosak, amit a párásítás és a tervezés módszere határoz meg. A párásítás módszere szerint a párásítókat adiabatikus (fúvóka) és gőzre osztják. A gőz-légnedvesítőkben vízgőz képződik, amikor vizet melegítenek az elektródákon. Általános szabály, hogy a gőz-párásítókat leggyakrabban a mindennapi életben használják. A szellőztető és központi légkondicionáló rendszerekben gőz- és fúvókás típusú párásítókat egyaránt alkalmaznak. Az ipari szellőztető rendszerekben a párásítók mind közvetlenül magukban a szellőzőegységekben, mind külön szakaszként a szellőzőcsatornában helyezhetők el.

A legtöbb hatékony módszer a levegő nedvességének eltávolítása kompresszoros hűtőgépekkel történik. Párátlanítják a levegőt úgy, hogy a párologtató hőcserélőjének lehűtött felületén vízgőzt kondenzálnak. Ezenkívül hőmérsékletének a "harmatpont" alatt kell lennie. Az így összegyűlt nedvességet gravitációval vagy szivattyú segítségével a vízelvezető csövön keresztül kifelé távolítják el. Létezik különféle típusokés találkozókat. Típus szerint a párátlanítók monoblokkra és távoli kondenzátorral vannak felosztva. Céljuk szerint a szárítók a következőkre oszthatók:

• háztartási mobil;
• szakmai;
• helyhez kötött úszómedencékhez.

A párátlanító rendszerek fő feladata a bent tartózkodók jó közérzetének és az épületek szerkezeti elemeinek biztonságos üzemeltetésének biztosítása. Különösen fontos a páratartalom fenntartása a fokozott nedvességleadású helyiségekben, mint például uszodák, vízi parkok, fürdők és SPA komplexumok. A medence levegőjének páratartalma magas a tál felületéről történő intenzív vízpárolgási folyamatok miatt. Ezért a túlzott nedvesség a meghatározó tényező. A túlzott nedvesség, valamint a levegőben lévő agresszív közegek, például klórvegyületek pusztító hatással vannak az épületszerkezetek és a belső dekoráció elemeire. A nedvesség lecsapódik rajtuk, ami penészesedést vagy a fém alkatrészek korróziós károsodását okozza.

Ezen okok miatt a medencén belüli relatív páratartalom ajánlott értékét 50-60% tartományban kell tartani. Az épületszerkezeteket, különösen a medencetér falait és üvegezett felületeit ezenkívül védeni kell a rájuk eső nedvességtől. Ez úgy valósítható meg, hogy friss levegőt juttatunk beléjük, és mindig alulról felfelé haladva. Kívülről az épületnek rendkívül hatékony hőszigetelő réteggel kell rendelkeznie. A további előnyök elérése érdekében erősen javasoljuk különféle párátlanítók használatát, de csak az optimálisan kiszámított és kiválasztott párátlanítókkal kombinálva.

Vissza előre

Figyelem! A dia előnézete csak tájékoztató jellegű, és nem feltétlenül képviseli a bemutató teljes terjedelmét. Ha érdekel ez a munka kérjük töltse le a teljes verziót.

• biztosítani asszimiláció levegő páratartalmának fogalma ;
• fejleszteni tanulói önállóság; gondolkodás; következtetések levonásának képessége, gyakorlati készségek fejlesztése a fizikai eszközökkel végzett munka során;
• előadás ennek a fizikai mennyiségnek a gyakorlati alkalmazása és jelentősége.

Az óra típusa: óra új tananyag tanulása .

Felszerelés:

• Mert front munka: egy pohár víz, egy hőmérő, egy darab géz; szálak, pszichometrikus táblázat.
• bemutatókhoz: pszichrométer, haj- és kondenzációs higrométer, körte, alkohol.

Az órák alatt

I. A házi feladat áttekintése és ellenőrzése

1. Fogalmazza meg a párolgási és kondenzációs folyamatok definícióját!

2. Milyen típusú párologtatást ismer? Miben különböznek egymástól?

3. Milyen körülmények között párolog el a folyadék?

4. Milyen tényezőktől függ a párolgási sebesség?

5. Mekkora a párolgás fajhője?

6. Mire fordítják a párologtatás során szolgáltatott hőmennyiséget?

7. Miért könnyebb a hello jar?

8. 1 kg víz és gőz belső energiája azonos 100 °C hőmérsékleten?

9. Miért nem párolog el a víz egy parafával szorosan lezárt palackban?

II. Új tanulás anyag

A levegőben lévő vízgőz a folyók, tavak, óceánok hatalmas felszíne ellenére nem telített, a légkör nyitott edény. A légtömegek mozgása oda vezet, hogy helyenként be Ebben a pillanatban a víz párolgása felülmúlja a kondenzációt, és fordítva másokban.

A légköri levegő különféle gázok és vízgőz keveréke.

Azt a nyomást, amelyet a vízgőz akkor termelne, ha az összes többi gáz hiányozna parciális nyomás (vagy rugalmasság) vízpára.

A levegőben lévő vízgőz sűrűsége a levegő páratartalmára jellemző. Ezt az értéket hívják abszolút nedvesség [g/m 3 ].

A vízgőz parciális nyomásának vagy abszolút páratartalmának ismerete nem mond semmit arról, hogy a vízgőz milyen messze van a telítettségtől.

Ehhez be kell vezetni egy értéket, amely megmutatja, hogy adott hőmérsékleten milyen közel áll a vízgőz a telítettséghez - relatív páratartalom.

Relatív páratartalom abszolút páratartalom arányának nevezzük az azonos hőmérsékletű telített vízgőz 0 sűrűségére, százalékban kifejezve.

P - parciális nyomás egy adott hőmérsékleten;

P 0 - telített gőznyomás azonos hőmérsékleten;

abszolút nedvesség;

0 a telített vízgőz sűrűsége adott hőmérsékleten.

A telített gőz nyomása és sűrűsége különböző hőmérsékleteken speciális táblázatok segítségével állapítható meg.

Ha a nedves levegőt állandó nyomáson hűtik, relatív páratartalma megemelkedik, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál közelebb van a levegő parciális gőznyomása a telített gőznyomáshoz.

Hőfok t, amelyre a levegőt le kell hűteni, hogy a benne lévő gőz telítettségi állapotba kerüljön (adott páratartalomnál, levegőnél és állandó nyomásnál), ún. Harmatpont.

Telített vízgőz nyomása levegő hőmérsékleten egyenlő Harmatpont, a vízgőz parciális nyomása a légkörben. Ahogy a levegő lehűl a harmatpontra, a gőzök elkezdenek kicsapódni. : köd jelenik meg, hullik harmat. A harmatpont a levegő páratartalmát is jellemzi.

A levegő páratartalma speciális eszközökkel határozható meg.

1. Kondenzációs higrométer

A harmatpont meghatározására szolgál. Ez a legpontosabb módja a relatív páratartalom megváltoztatásának.

2. Haj higrométer

Hatása a zsírtalanított emberi haj tulajdonságain alapul Val velés a relatív páratartalom növekedésével meghosszabbodik.

Olyan esetekben használják, amikor a levegő páratartalmának meghatározásához nincs szükség nagy pontosságra.

3. Nedvességmérő

Általában olyan esetekben használják, amikor a levegő páratartalmának kellően pontos és gyors meghatározására van szükség.

A levegő páratartalmának értéke az élő szervezetek számára

20-25°C hőmérsékleten a 40-60%-os relatív páratartalmú levegőt tartják a legkedvezőbbnek az emberi élet számára. Ha a környezet hőmérséklete magasabb, mint az emberi test hőmérséklete, fokozott izzadás lép fel. A bőséges izzadás a test lehűléséhez vezet. Az ilyen izzadás azonban jelentős terhet jelent az ember számára.

A 40% alatti relatív páratartalom normál levegőhőmérsékleten szintén káros, mivel az élőlények fokozott nedvességvesztéséhez vezet, ami kiszáradáshoz vezet. Különösen alacsony a beltéri levegő páratartalma téli idő; ez 10-20%. Alacsony páratartalom mellett, gyors párolgás nedvesség a felszínről és az orr, a gége, a tüdő nyálkahártyájának kiszáradása, ami a közérzet romlásához vezethet. Ezenkívül a külső környezet alacsony páratartalma esetén a kórokozó mikroorganizmusok hosszabb ideig fennmaradnak, és több statikus töltés halmozódik fel a tárgyak felületén. Ezért télen a párásítást lakóhelyiségekben porózus párásítókkal végzik. A növények jó hidratálók.

Ha magas a relatív páratartalom, akkor azt mondjuk, hogy a levegő nyirkos és fullasztó. A magas páratartalom lehangoló, mert a párolgás nagyon lassú. A levegőben ilyenkor magas a vízgőz koncentrációja, aminek következtében a levegőből a molekulák szinte olyan gyorsan térnek vissza a folyadékba, ahogy elpárolognak. Ha a verejték lassan elpárolog a testből, akkor a test nagyon gyengén hűl, és nem érezzük jól magunkat. 100%-os relatív páratartalom mellett a párolgás egyáltalán nem következik be – ilyen körülmények között a nedves ruha vagy a nedves bőr soha nem szárad ki.

A biológia kurzusból megismerheti a növények különféle adaptációit a száraz területeken. De a növények alkalmazkodnak a magas páratartalomhoz. Szóval, Monstera hazája nedves egyenlítői erdő A Monstera 100% -hoz közeli relatív páratartalom mellett "sír", eltávolítja a felesleges nedvességet a leveleken lévő lyukakon - hidatódokon keresztül. A modern épületekben a légkondicionálást az emberek jóléte szempontjából legkedvezőbb beltéri légkör kialakítására és fenntartására használják. Ugyanakkor a hőmérséklet, a páratartalom és a levegő összetétele automatikusan szabályozásra kerül.

A páratartalom fontos szerepet játszik a fagyképződésben. Ha a páratartalom magas és a levegő közel van a gőztelítettséghez, akkor a hőmérséklet csökkenésekor a levegő telítődhet és harmat hullhat, de amikor a vízgőz lecsapódik, energia szabadul fel (a párolgás fajhője egy hőmérsékleten). 0 ° C-hoz közel 2490 kJ / kg), ezért a talajfelszín közelében lévő levegő a harmatképződés során nem hűl le a harmatpont alá, és csökken a fagy valószínűsége. A fagyás valószínűsége elsősorban a hőmérséklet csökkenésének gyorsaságától függ, és

Másodszor, a levegő páratartalmától. Elegendő egy ilyen adat ismerete ahhoz, hogy többé-kevésbé pontosan megjósoljuk a fagyás valószínűségét.

Ismétlő kérdések:

1. Mit jelent a levegő páratartalma?
2. Mennyi a levegő abszolút páratartalma? Milyen képlet fejezi ki ennek a fogalomnak a jelentését? Milyen mértékegységekben van kifejezve?
3. Mi a vízgőznyomás?
4. Mekkora a levegő relatív páratartalma? Milyen képletek fejezik ki ennek a fogalomnak a jelentését a fizikában és a meteorológiában? Milyen mértékegységekben van kifejezve?
5. 70%-os relatív páratartalom mit jelent ez?
6. Mit nevezünk harmatpontnak?

Milyen műszerekkel mérik a levegő páratartalmát? Milyen szubjektív érzéseket kelt az ember a levegő páratartalmával kapcsolatban? A kép megrajzolása után ismertesse a haj- és kondenzációs higrométer, valamint a pszichrométer felépítését és működési elvét!

4. számú laboratóriumi munka "A levegő relatív páratartalmának mérése"

Cél: megtanulni meghatározni a levegő relatív páratartalmát, gyakorlati készségek fejlesztése a fizikai eszközökkel végzett munka során.

Felszerelés: hőmérő, gézkötés, víz, pszichometrikus asztal

Az órák alatt

A munka elvégzése előtt fel kell hívni a tanulók figyelmét nemcsak a munka tartalmára, előrehaladására, hanem a hőmérők, üvegedények kezelésének szabályaira is. Emlékeztetni kell arra, hogy mindaddig, amíg a hőmérőt nem használják mérésekre, mindig tokban kell lennie. A hőmérséklet mérésekor a hőmérőt a felső szélénél kell tartani. Ez lehetővé teszi a hőmérséklet meghatározását a legnagyobb pontossággal.

Az első hőmérsékletméréseket száraz hőmérővel kell elvégezni, ez a hőmérséklet a nézőtéren működés közben nem változik.

A hőmérséklet nedves izzós hőmérővel történő méréséhez jobb, ha egy darab gézet vesz fel ruhának. A géz nagyon jól felszívódik, és a nedves végétől a száraz felé mozgatja a vizet.

Pszikrometriai táblázat segítségével könnyen meghatározható a relatív páratartalom érték.

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

Keresse meg a relatív páratartalmat a táblázatból. Ebben az esetben ez 76%.

Összehasonlításképpen megmérheti a külső levegő relatív páratartalmát. Ehhez egy két-három fős diákcsoportot, akik a munka fő részét sikeresen elvégezték, fel lehet kérni, hogy végezzenek hasonló méréseket az utcán. Ez nem tarthat tovább 5 percnél. A kapott páratartalom összehasonlítható az osztályterem páratartalmával.

A munka eredményeit a következtetésekben összegezzük. Nemcsak a végeredmény formai értékeit kell megjegyezniük, hanem jelezniük kell a hibákhoz vezető okokat is.

III. Problémamegoldás

Ettől kezdve laboratóriumi munka tartalmilag meglehetősen egyszerű és kis terjedelmű, a lecke többi részét a vizsgált témával kapcsolatos problémák megoldására lehet fordítani. A problémák megoldásához nem szükséges, hogy minden diák egyszerre kezdje el a megoldást. A munka előrehaladtával egyénileg is kaphatnak megbízásokat.

A következő egyszerű feladatok javasolhatók:

Hideg őszi eső esik odakint. Milyen esetben szárad meg gyorsabban a konyhában kiakasztott ruhanemű: nyitott ablaknál vagy csukva? Miért?

A páratartalom 78%, a száraz hőmérséklet 12°C. Milyen hőmérsékletet mutat a nedves hőmérő? (Válasz: 10 °C.)

A száraz és nedves hőmérő leolvasása közötti különbség 4°C. A levegő relatív páratartalma 60%. Mi a száraz és nedves izzó leolvasása? (Válasz: t c -l9°С, tm= 10 °C.)

Házi feladat

• Ismételje meg a tankönyv 17. bekezdését!
• Feladat 3. o. 43.

Diákok üzenetei a párolgás szerepéről a növények és állatok életében.

Párolgás a növényi életben

A növényi sejt normális létezéséhez vízzel telítettnek kell lennie. Az algáknál ez a létfeltételek természetes következménye, a szárazföldi növényeknél két ellentétes folyamat eredményeként érhető el: a gyökerek általi vízfelvétel és a párolgás. A sikeres fotoszintézishez a szárazföldi növények klorofillt hordozó sejtjeinek fenn kell tartaniuk a legszorosabb kapcsolatot a környező légkörrel, amely ellátja őket a szükséges szén-dioxiddal; ez a szoros érintkezés azonban elkerülhetetlenül oda vezet, hogy a sejteket telítő víz folyamatosan elpárolog a környező térbe, és ugyanaz a napenergia, amely a fotoszintézishez szükséges energiát a növénynek szállítja, a klorofill által elnyelve hozzájárul a sejtek felmelegítéséhez. a levélre, és ezáltal a párolgási folyamat fokozására.

Nagyon kevés, és ráadásul alacsony szervezettségű növény, mint például a mohák és a zuzmók, képes ellenállni a vízellátás hosszú megszakításainak, és ezt az időt a teljes kipusztulás állapotában. A magasabb rendű növények közül csak a sziklás és sivatagi flóra néhány képviselője képes erre, például a Karakum homokjában gyakori sás. A nagy növények túlnyomó többsége számára az ilyen szárítás végzetes lenne, ezért a víz kiáramlása megközelítőleg megegyezik a beáramlásával.

Ahhoz, hogy elképzeljük a növények vízpárolgásának mértékét, hozzuk a következő példát: egy tenyészidőszakban egy virágzású napraforgó vagy kukorica akár 200 kg vagy több vizet is elpárologtat, azaz egy szilárd hordó! Ilyen energiafelhasználás mellett nem kevésbé energikus vízkivételre van szükség. Ehhez (növekszik a gyökérrendszer, amelynek méretei hatalmasak, az őszi rozs gyökereinek és gyökérszőreinek száma a következő elképesztő számokat adta: közel tizennégy millió gyökér volt, az összes gyökér teljes hossza 600 km, és A teljes felület körülbelül 225 m 2. Ezeken a gyökereken körülbelül 15 milliárd gyökérszőr volt 400 m 2 összterülettel.

Egy növény élete során felhasznált víz mennyisége nagymértékben függ az éghajlattól. Meleg, száraz éghajlaton a növények nem fogyasztanak kevesebbet, sőt néha több vizet, mint nedvesebb éghajlaton, ezek a növények fejlettebb gyökérrendszerrel és kevésbé fejlett levélfelülettel rendelkeznek. A nyirkos, árnyékos trópusi erdők, a vízpartok növényei fogyasztják a legkevesebb vizet: vékony, széles levelekkel, gyenge gyökér- és vezetőrendszerrel rendelkeznek. A száraz területeken élő növényeknek, ahol nagyon kevés a víz a talajban, és a levegő forró és száraz, különféle módokon alkalmazkodnak ezekhez a zord körülményekhez. Érdekesek a sivatagi növények. Ilyenek például a vastag húsos törzsű kaktuszok, amelyek levelei tövissé változtak. Kis felületűek, nagy térfogatúak, vastag fedésűek, kevéssé víz- és vízgőzáteresztőek, néhány, szinte mindig zárt sztómával. Ezért a kaktuszok még extrém melegben is kevés vizet párologtatnak el.

A sivatagi zóna más növényei (tevetövis, sztyeppei lucerna, üröm) vékony levelekkel rendelkeznek, széles nyitott sztómákkal, amelyek erőteljesen asszimilálódnak és elpárolognak, aminek következtében a levelek hőmérséklete jelentősen csökken. A leveleket gyakran vastag szürke vagy fehér szőrréteg borítja, ami egyfajta áttetsző képernyőt jelent, amely megvédi a növényeket a túlmelegedéstől és csökkenti a párolgás intenzitását.

Sok sivatagi növénynek (tollfű, bukófű, hanga) kemény, bőrszerű levelei vannak. Az ilyen növények képesek elviselni a hosszan tartó hervadást. Ekkor a leveleik egy csőbe csavarodnak, és a sztómák benne vannak.

Télen a párolgási feltételek drámaian megváltoznak. A fagyott talajból a gyökerek nem tudnak vizet felvenni. Ezért a lombhullás miatt a növény nedvességpárolgása csökken. Ezenkívül levelek hiányában kevesebb hó marad a koronán, ami megvédi a növényeket a mechanikai sérülésektől.

A párolgási folyamatok szerepe az állati szervezetek számára

A párologtatás a legkönnyebben szabályozható módja a belső energia csökkentésének. Bármilyen körülmény, amely akadályozza a párzást, sérti a test hőátadásának szabályozását. Tehát a bőr, gumi, olajszövet, szintetikus ruházat megnehezíti a testhőmérséklet beállítását.

Az izzadás fontos szerepet játszik a test hőszabályozásában, biztosítja az ember, állat testhőmérsékletének állandóságát. Az izzadság elpárolgása miatt a belső energia csökken, ennek köszönhetően lehűl a szervezet.

A 40-60% relatív páratartalmú levegő normálisnak tekinthető az emberi élet számára. Ha a környezet hőmérséklete magasabb, mint az emberi testé, akkor emelkedés következik be. A bőséges izzadás a test lehűléséhez vezet, segíti a körülmények közötti munkát magas hőmérsékletű. Az ilyen aktív izzadás azonban jelentős megterhelést jelent az ember számára! Ha ugyanakkor az abszolút páratartalom magas, akkor az élet és a munka még nehezebbé válik (nedves trópusok, néhány műhely, például festés).

A 40% alatti relatív páratartalom normál levegőhőmérsékleten szintén káros, mivel a szervezet fokozott nedvességveszteségéhez vezet, ami kiszáradáshoz vezet.

A hőszabályozás és a párolgási folyamatok szerepe szempontjából egyes élőlények nagyon érdekesek. Ismeretes például, hogy egy teve két hétig nem ihat. Ez azzal magyarázható, hogy nagyon gazdaságosan fogyasztja a vizet. A teve még negyvenfokos hőségben is alig izzad. Testét vastag és sűrű szőr borítja - a gyapjú megóvja a túlmelegedéstől (a teve hátán egy forró délutánon nyolcvan fokra melegszik, alatta a bőr pedig csak negyvenig!). A gyapjú megakadályozza a nedvesség elpárolgását is a testből (nyírt tevénél az izzadás 50%-kal nő). Egy teve még a legerősebb melegben sem nyitja ki a száját: elvégre ha szélesre tátjuk a szájunkat, sok vizet párologtatunk el a szájüreg nyálkahártyájáról! A teve légzésszáma nagyon alacsony - percenként 8-szor. Ennek köszönhetően kevesebb víz távozik a testből levegővel. A hőségben viszont percenként 16-szorosára nő a légzése. (Hasonlítsa össze: egy bika azonos körülmények között 250-szer lélegzik, és egy kutya - 300-400-szor percenként.) Ezenkívül a teve testhőmérséklete éjszaka 34 ° -ra csökken, napközben pedig melegben 40-re emelkedik. -41 °. Ez nagyon fontos a víztakarékosság szempontjából. A tevének van egy nagyon érdekes eszköze is a víz tárolására a jövő számára. Ismeretes, hogy a zsírból, amikor "ég a szervezetben", sok vizet nyernek - 100 g zsírból 107 g. Így szükség esetén egy teve akár fél centner vizet is ki tud vonni a púpjaiból.

A vízfogyasztás gazdaságossága szempontjából az amerikai jerboa jumperek (kengurupatkányok) még csodálatosabbak. Soha nem isznak. A kengurupatkányok az arizonai sivatagban is élnek, és rágják a magokat és a száraz füvet. Szinte az összes víz, ami a szervezetükben van, endogén, azaz. a sejtekben a táplálék emésztése során keletkezik. Kísérletek kimutatták, hogy 100 g árpából, amelyet a kengurupatkányok etettek, 54 g vizet kaptak, miután megemésztették és oxidálták!

A légzsákok fontos szerepet játszanak a madarak hőszabályozásában. Meleg időben a légzsákok belső felületéről elpárolog a nedvesség, ami elősegíti a test hűtését. II kapcsolat ezzel a madárral meleg időjárás kinyitja a csőrt. (Katz //./> Biofizika a fizikaórákon. - M .: Oktatás, 1974).

n. Önálló munkavégzés

Melyik felszabaduló hőmennyiség mri 20 kg szén teljes elégetése? (Válasz: 418 MJ)

Mennyi hő szabadul fel 50 liter metán teljes elégetésekor? Vegyük a metán sűrűségét 0,7 kg / m3-nek. (Válasz: -1.7 MJ)

Egy pohár joghurtra rá van írva: energiaértéke 72 kcal. Fejezd ki a termék energiaértékét J-ben.

Az Ön korabeli iskolások napi táplálékadagjának fűtőértéke körülbelül 1,2 MJ.

1) Elegendő 100 g zsíros túró, 50 g búza kenyér, 50 g marhahús és 200 g burgonya elfogyasztása? Szükséges további adatok:

• zsíros túró 9755;
• búza kenyér 9261;
• marhahús 7524;
• burgonya 3776.

2) Elegendő-e 100 g süllőt, 50 g friss uborkát, 200 g szőlőt, 100 g rozskenyeret, 20 g napraforgóolajat és 150 g fagylaltot elfogyasztani a nap folyamán.

Fajlagos égéshő q x 10 3, J / kg:

• sügér 3520;
• friss uborka 572;
• szőlő 2400;
• rozskenyér 8884;
• napraforgóolaj 38900;
• krémes fagylalt 7498. ,

(Válasz: 1) Körülbelül 2,2 MJ elfogyasztott - elég; 2) Elfogyasztott Nak nek 3,7 MJ elég.)

Amikor két órán keresztül készül az órákra, körülbelül 800 kJ energiát költ el. Visszaállítja az energiát, ha megiszik 200 ml sovány tejet és megeszik 50 g búza kenyeret? A fölözött tej sűrűsége 1036 kg/m 3 . (Válasz: Körülbelül 1 MJ elfogy - elég.)

A főzőpohárból egy alkohollámpa lángjával melegített edénybe öntöttük a vizet, és elpárologtattuk. Számítsa ki az elégetett alkohol tömegét! Elhanyagolható a hajófűtés és a levegő fűtési vesztesége. (Válasz: 1,26 g.)

• Mennyi hő szabadul fel 1 tonna antracit teljes elégetésekor? (Válasz: 26.8. 109 J.)
• Mekkora tömegű biogázt kell elégetni ahhoz, hogy 50 MJ hő szabaduljon fel? (Válasz: 2 kg.)
• Mennyi hő szabadul fel 5 liter fűtőolaj elégetésekor. Tutaj ness vegyen 890 kg / m 3 fűtőolajat. (Válasz: hozzávetőlegesen, körülbelül 173 MJ.)

Az édesség dobozán az van írva: 100 g kalóriatartalma 580 kcal. Adja meg a termék nyl tartalmát J-vel.

Olvassa el a különböző élelmiszerek címkéit. Írd le az energiát Én, vele a termékek mekkora értéke (kalóriatartalma), joule-ban vagy ka-Yuriban (kilokalóriában) kifejezve.

1 órás kerékpározáskor körülbelül 2 260 000 J energiát költesz el. Visszaállítod az energiatartalékodat, ha megeszel 200 g cseresznyét?

Ebben a leckében bemutatásra kerül az abszolút és relatív páratartalom fogalma, szóba kerül az ezekkel a fogalmakkal kapcsolatos kifejezések és mennyiségek: telített gőz, harmatpont, páratartalom mérésére szolgáló készülékek. Az óra során megismerkedünk a telített gőz sűrűség és nyomás táblázataival és a pszichometrikus táblázattal.

A páratartalom nagyon fontos paraméter az ember számára. környezet, mert szervezetünk nagyon aktívan reagál a változásaira. Például a test működésének szabályozására szolgáló ilyen mechanizmus, mint az izzadás, közvetlenül kapcsolódik a környezet hőmérsékletéhez és páratartalmához. Magas páratartalom mellett a nedvesség bőrfelszínről történő párolgási folyamatait gyakorlatilag kompenzálják annak kondenzációs folyamatai, és megzavarják a hő eltávolítását a testből, ami a hőszabályozás megsértéséhez vezet. Alacsony páratartalom mellett a párolgási folyamatok felülkerekednek a kondenzációs folyamatokkal szemben, és a szervezet túl sok folyadékot veszít, ami kiszáradáshoz vezethet.

A páratartalom értéke nemcsak az ember és más élő szervezet számára fontos, hanem a technológiai folyamatok áramlása szempontjából is. Például a víz elektromos áramot vezető tulajdonsága miatt a levegőben lévő tartalma súlyosan befolyásolhatja a legtöbb elektromos készülék megfelelő működését.

Emellett a páratartalom fogalma a legfontosabb értékelési kritérium időjárási viszonyok amit mindenki az időjárás-előrejelzésekből ismer. Megjegyzendő, hogy ha az év különböző időszakaiban a páratartalmat a megszokott éghajlati viszonyaink között hasonlítjuk össze, akkor nyáron magasabb, télen alacsonyabb, ami elsősorban a különböző hőmérsékleteken zajló párolgási folyamatok intenzitásával függ össze.

A párás levegő fő jellemzői:

1. a vízgőz sűrűsége a levegőben;
2. relatív páratartalom.

A levegő összetett gáz, sok különböző gázt tartalmaz, beleértve a vízgőzt is. A levegőben lévő mennyiségének becsléséhez meg kell határozni, hogy milyen tömegű a vízgőz egy adott térfogatban - ez az érték jellemzi a sűrűséget. A levegőben lévő vízgőz sűrűségét ún abszolút nedvesség.

Meghatározás.A levegő abszolút páratartalma- egy köbméter levegőben lévő nedvesség mennyisége.

Kijelölésabszolút nedvesség: (valamint a sűrűség szokásos jelölése).

Egységekabszolút nedvesség: (SI-ben) vagy (a levegőben lévő kis mennyiségű vízgőz mérésének kényelme érdekében).

Képlet számításokat abszolút nedvesség:

Megnevezések:

A gőz (víz) tömege levegőben, kg (SI) vagy g;

A levegő térfogata, amelyben a megadott gőztömeg található, .

Egyrészt a levegő abszolút páratartalma érthető és kényelmes érték, hiszen képet ad a levegő tömeg szerinti fajlagos víztartalmáról, másrészt ez az érték kényelmetlen az élő szervezetek nedvességgel szembeni érzékenysége. Kiderül, hogy például az ember nem a víz tömegtartalmát érzi a levegőben, hanem annak tartalmát a lehető legnagyobb értékhez viszonyítva.

Ennek a felfogásnak a leírására egy mennyiség, mint pl relatív páratartalom.

Meghatározás.Relatív páratartalom- egy érték, amely megmutatja, milyen messze van a gőz a telítettségtől.

Azaz a relatív páratartalom értéke, egyszerű szavakkal, a következőket mutatja: ha a gőz messze van a telítettségtől, akkor alacsony a páratartalom, ha közel van, akkor magas.

Kijelölésrelatív páratartalom: .

Egységekrelatív páratartalom: %.

Képlet számításokat relatív páratartalom:

Jelölés:

A vízgőz sűrűsége (abszolút páratartalom), (SI-ben) vagy ;

Telített vízgőz sűrűsége adott hőmérsékleten, (SI-ben) vagy .

A képletből látható, hogy tartalmazza az általunk már ismert abszolút páratartalmat és a telített gőz sűrűségét azonos hőmérsékleten. Felmerül a kérdés, hogyan határozható meg az utolsó érték? Ehhez speciális eszközök vannak. Megfontoljuk kondenzálóhigrométer(4. ábra) - egy eszköz, amely a harmatpont meghatározására szolgál.

Meghatározás.Harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a gőz telítődik.

Rizs. 4. Kondenzációs páratartalommérő ()

Könnyen párolgó folyadékot, például étert öntenek a készülék tartályába, egy hőmérőt (6) helyeznek be, és egy körte (5) segítségével levegőt pumpálnak át a tartályon. A megnövekedett légkeringés hatására az éter intenzív párologtatása indul meg, emiatt a tartály hőmérséklete csökken, és a tükörön (4) harmat jelenik meg (kondenzált gőzcseppek). Abban a pillanatban, amikor harmat jelenik meg a tükörön, a hőmérsékletet hőmérővel mérik, és ez a hőmérséklet a harmatpont.

Mi a teendő a kapott hőmérsékleti értékkel (harmatpont)? Van egy speciális táblázat, amelyben megadják az adatokat - a telített vízgőz milyen sűrűsége felel meg az egyes harmatpontoknak. Meg kell jegyezni hasznos tény hogy a harmatpont értékének növekedésével a megfelelő telített gőzsűrűség értéke is nő. Vagyis minél melegebb a levegő, annál több nedvességet tartalmazhat, és fordítva, minél hidegebb a levegő, annál kisebb a maximális gőztartalom benne.

Tekintsük most más típusú higrométerek működési elvét, a páratartalom mérésére szolgáló eszközöket (a görög hygros - „nedves” és metreo - „mérem”) működési elvét.

Haj higrométer(5. ábra) - relatív páratartalom mérésére szolgáló eszköz, amelyben a haj, például az emberi haj aktív elemként működik.

A hajhigrométer működése a zsírmentes haj azon tulajdonságán alapul, hogy a levegő páratartalmának változásával megváltoztatja hosszát (növekvő páratartalom esetén a haj hossza növekszik, csökkenéssel csökken), ami lehetővé teszi a relatív páratartalom mérését. . A hajat fém keretre feszítik. A haj hosszának változása átkerül a skála mentén mozgó nyílra. Emlékeztetni kell arra, hogy a hajhigrométer pontatlan relatív páratartalom értékeket ad meg, és főként háztartási célokra használják.

Kényelmesebb és pontosabb a relatív páratartalom mérésére szolgáló eszköz, mint egy pszichrométer (más görög ψυχρός - „hideg”) (6. ábra).

A pszichrométer két hőmérőből áll, amelyek egy közös skálán vannak rögzítve. Az egyik hőmérőt nedvesnek nevezik, mert kambriumba van csomagolva, amelyet a készülék hátulján található víztartályba merítenek. A nedves szövetből a víz elpárolog, ami a hőmérő lehűléséhez vezet, a hőmérséklet csökkentésének folyamata addig tart, amíg el nem éri azt a fokozatot, amíg a nedves szövet közelében lévő gőz el nem telíti, és a hőmérő el nem kezdi mutatni a harmatpont hőmérsékletét. Így a nedves izzós hőmérő a tényleges környezeti hőmérsékletnél kisebb vagy azzal egyenlő hőmérsékletet jelez. A második hőmérőt száraznak nevezik, és az aktuális hőmérsékletet mutatja.

A készüléken általában az ún. pszichometrikus táblázat is látható (2. táblázat). Ennek a táblázatnak a segítségével a környezeti levegő relatív páratartalma meghatározható a száraz izzó által jelzett hőmérsékleti értékből, valamint a száraz és a nedves izzó közötti hőmérsékletkülönbségből.

Azonban még ilyen asztal nélkül is nagyjából meghatározhatja a páratartalom mértékét a következő elv alapján. Ha a két hőmérő állása közel van egymáshoz, akkor a nedvesből a víz párolgása szinte teljesen kompenzálódik a kondenzációval, vagyis a levegő páratartalma magas. Ha éppen ellenkezőleg, a hőmérő leolvasási különbsége nagy, akkor a párolgás a nedves szövetből felülmúlja a páralecsapódást, és a levegő száraz és a páratartalom alacsony.

Térjünk rá a táblázatokra, amelyek lehetővé teszik a levegő páratartalmának jellemzőinek meghatározását.

Tab. 1. Telített vízgőz sűrűsége és nyomása

Még egyszer megjegyezzük, hogy mint korábban említettük, a telített gőz sűrűségének értéke a hőmérsékletével nő, ugyanez vonatkozik a telített gőz nyomására is.

Tab. 2. Pszichometriai táblázat

Emlékezzünk vissza, hogy a relatív páratartalmat a száraz lámpa (első oszlop) és a száraz és nedves mérések közötti különbség (első sor) határozza meg.

A mai órán megtudtuk fontos jellemzője levegő – annak páratartalma. Mint már említettük, a páratartalom a hideg évszakban (télen) csökken, a meleg évszakban (nyáron) pedig emelkedik. Fontos, hogy ezeket a jelenségeket szabályozni tudjuk, ha például a páratartalom növelésére van szükség, télen több víztartályt helyezzünk el beltérben a párolgási folyamatok fokozása érdekében, de ez a módszer csak megfelelő hőmérsékleten lesz hatékony, ami magasabb. mint azon kívül.

A következő leckében megnézzük, mi a gáz működése, a belső égésű motor működési elve.

Bibliográfia

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Szerk. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Felvilágosodás.

1. "dic.academic.ru" internetes portál ()
2. "baroma.ru" internetes portál ()
3. "femto.com.ua" internetes portál ()
4. "youtube.com" internetes portál ()

Házi feladat

A levegő páratartalmának fogalma a vízrészecskék tényleges jelenléte egy bizonyos fizikai környezetben, beleértve a légkört is. Ebben az esetben különbséget kell tenni az abszolút és a relatív páratartalom között: az első esetben tiszta nedvességszázalékról beszélünk. A termodinamika törvényének megfelelően a levegőben a vízmolekulák maximális tartalma korlátozott. Maximális megengedett szint meghatározza a relatív páratartalmat, és számos tényezőtől függ:

• Légköri nyomás;
• levegő hőmérséklet;
• kis részecskék (por) jelenléte;
• a kémiai szennyezés mértéke;

A mérés általánosan elfogadott mértéke a kamat, a számítást egy speciális képlet alapján végezzük, amelyről később lesz szó.

Az abszolút páratartalmat gramm per köbcentiméterben mérik, amelyet a kényelem kedvéért százalékra is átszámítanak. A magasság növekedésével régiónként növekedhet a nedvesség mennyisége, de egy bizonyos mennyezet elérésekor (kb. 6-7 kilométerre a tengerszint felett) a páratartalom nulla közeli értékre csökken. Az abszolút páratartalom az egyik fő makroparaméternek tekinthető: ennek alapján bolygószerű éghajlati térképekés zónák.

A páratartalom meghatározása

(Pszichométer készülék - a páratartalmat a száraz és nedves hőmérők közötti hőmérséklet-különbség alapján határozza meg)

A páratartalmat az abszolút arány alapján olyan speciális műszerekkel határozzák meg, amelyek meghatározzák a vízmolekulák százalékos arányát a légkörben. A napi ingadozások általában elhanyagolhatóak - ez a mutató statikusnak tekinthető, és nem tükrözi a fontos éghajlati viszonyokat. Éppen ellenkezőleg, a relatív páratartalom erős napi ingadozásoknak van kitéve, és a kondenzált nedvesség pontos eloszlását, nyomását és egyensúlyi telítettségét tükrözi. Ezt a mutatót tekintik a főnek, és legalább naponta egyszer kiszámítják.

A levegő relatív páratartalmának meghatározása egy összetett képlet szerint történik, amely figyelembe veszi:

• jelenlegi harmatpont;
• hőfok;
• telített gőznyomás;
• különféle matematikai modellek;

A szinoptikus előrejelzések gyakorlatában egyszerűsített megközelítést alkalmaznak, amikor a páratartalmat hozzávetőlegesen számítják ki, figyelembe véve a hőmérséklet-különbséget és a harmatpontot (ez azt jelzi, amikor a felesleges nedvesség csapadék formájában esik le). Ez a megközelítés lehetővé teszi a szükséges mutatók 90-95% -os pontosságú meghatározását, ami több mint elegendő a mindennapi szükségletekhez.

Természeti tényezőktől való függés

A levegőben lévő vízmolekulák tartalma attól függ éghajlati adottságok adott régió, időjárási viszonyok, légköri nyomás és néhány egyéb körülmény. Így a legmagasabb abszolút páratartalom a trópusi és tengerparti övezetek. A relatív páratartalom ezenkívül számos, korábban tárgyalt tényező ingadozásától is függ. Esős ​​időszakban alacsony légköri nyomás mellett a relatív páratartalom elérheti a 85-95%-ot. A magas nyomás csökkenti a légkörben lévő vízgőz telítettségét, ezáltal csökkenti azok szintjét.

A relatív páratartalom fontos jellemzője a termodinamikai állapottól való függése. A természetes egyensúlyi páratartalom 100%, ami természetesen az éghajlat rendkívüli instabilitása miatt elérhetetlen. Technogén tényezők is befolyásolják a légkör páratartalmának ingadozását. A nagyvárosok körülményei között megnövekszik a nedvesség elpárolgása az aszfaltfelületekről, egyidejűleg nagy mennyiségű lebegő részecske és szén-monoxid felszabadulásával. Ez a páratartalom erőteljes csökkenését okozza a világ legtöbb városában.

Hatás az emberi szervezetre

Az ember számára kényelmes páratartalom határértékei 40 és 70% között mozognak. Az ettől a normától erősen eltérő körülményeknek való tartós expozíció a jólét észrevehető romlását okozhatja, egészen a kóros állapotok kialakulásáig. Meg kell jegyezni, hogy egy személy különösen érzékeny a túlzottan alacsony páratartalomra, és számos jellegzetes tünetet tapasztal:

• a nyálkahártyák irritációja;
• krónikus rhinitis kialakulása;
• fáradtság;
• a bőr állapotának romlása;
• csökkent immunitás;

A magas páratartalom negatív hatásai között meg lehet jegyezni a gomba és a megfázás kialakulásának kockázatát.

Általános információ

A páratartalom az anyag természetétől, szilárd anyagokban pedig a finomság vagy porozitás mértékétől függ. A kémiailag kötött, úgynevezett alkotmányos víz tartalma, például hidroxidok, amelyek csak a kémiai bomlás során szabadulnak fel, valamint a kristályos hidratált víz nem tartozik a nedvesség fogalmába.

Mértékegységek és a páratartalom fogalmának meghatározásának jellemzői

• A nedvességet általában az anyagban lévő víz mennyiségével jellemezzük, a nedves anyag eredeti tömegének százalékában (%) kifejezve. tömeges páratartalom) vagy annak térfogata ( ömlesztett nedvesség).

• A páratartalom nedvességtartalommal is jellemezhető, ill abszolút nedvesség- az anyag száraz részének tömegegységére eső vízmennyiség. A nedvességnek ezt a meghatározását széles körben használják a fa minőségének értékelésére.

Ez az érték nem mindig mérhető pontosan, mert bizonyos esetekben lehetetlen eltávolítani az összes alkotmányellenes vizet, és lemérni a tárgyat a művelet előtt és után.

• A relatív páratartalom jellemzi a nedvességtartalmat a termodinamikai egyensúlyi állapotban lévő anyag maximális nedvességtartalmához viszonyítva. A relatív páratartalmat általában a maximum százalékában mérik.

Meghatározási módszerek

Karl Fischer titrátor.

Számos termék, anyag stb. páratartalmi fokának megállapítása megvan fontosságát. Csak bizonyos páratartalom mellett sok test (gabona, cement stb.) alkalmas arra a célra, amelyre szánták. Az állati és növényi szervezetek létfontosságú tevékenysége csak a páratartalom és a levegő relatív páratartalmának bizonyos határain lehetséges. A páratartalom jelentős hibához vezethet a cikk súlyában. Kilogramm 5% és 10% nedvességtartalmú cukor vagy gabona különböző mennyiségű száraz cukrot vagy gabonát tartalmaz.

A nedvességmérés meghatározása a nedvesség szárításával és a nedvesség titrálásával történik Karl Fischer szerint. Ezek a módszerek elsődlegesek. Rajtuk kívül még sok mást fejlesztettek ki, melyeket a nedvességmérések eredményei alapján elsődleges módszerekkel és standard nedvességminták alapján kalibrálnak.

A levegő páratartalma

A levegő páratartalma olyan érték, amely a Föld légkörének különböző részein lévő vízgőz tartalmát jellemzi.

Páratartalom - a levegőben lévő vízgőz tartalma; az időjárás és az éghajlat egyik legjelentősebb jellemzője.

A Föld légkörének páratartalma nagyon változó. Igen, at a Föld felszíne a levegő vízgőztartalma átlagosan a magas szélességi körök 0,2 térfogat%-ától a trópusokon 2,5%-ig terjed. A gőznyomás a sarki szélességeken télen kevesebb, mint 1 mb (néha csak egy század mb), nyáron pedig 5 mb alatti; a trópusokon 30 mb-ra növekszik, néha többre. Alban trópusi sivatagok a gőznyomás 5-10 mb-ra csökken.

A levegő abszolút páratartalma (f) az 1 m³ levegőben ténylegesen található vízgőz mennyisége:

f = (a levegőben lévő vízgőz tömege)/(nedves levegő térfogata)

Általánosan használt abszolút páratartalom mértékegysége: (f) = g/m³

A relatív páratartalom (φ) az aktuális abszolút páratartalom és a maximális abszolút páratartalom aránya adott hőmérsékleten (lásd a táblázatot).

φ = (abszolút páratartalom)/(maximális páratartalom)

A relatív páratartalmat általában százalékban fejezik ki. Ezek a mennyiségek a következő összefüggéssel kapcsolódnak egymáshoz:

φ = (f×100)/fmax

A relatív páratartalom nagyon magas egyenlítői zóna(éves átlag 85% vagy több), valamint a sarki szélességeken és télen a középső szélességi körök kontinensein. Nyáron a monszun régiókat magas relatív páratartalom jellemzi. A relatív páratartalom alacsony értékei figyelhetők meg a szubtrópusi és trópusi sivatagokban, valamint télen a monszun régiókban (legfeljebb 50% és az alatt).

A páratartalom a magassággal gyorsan csökken. 1,5-2 km magasságban a gőznyomás átlagosan fele a földfelszíninek. A troposzféra a légköri vízgőz 99%-át teszi ki. A levegő átlagosan 28,5 kg vízgőzt tartalmaz a Föld felszínének minden négyzetméterén.

Irodalom

Usoltsev V. A. A levegő páratartalmának mérése, L., 1959.

Gáznedvesség mérési értékek

A következő mennyiségeket használják a levegő nedvességtartalmának jelzésére:

A levegő abszolút páratartalma az egységnyi térfogatú levegőben lévő vízgőz tömege, azaz. a levegőben lévő vízgőz sűrűsége, [g/m³]; a légkörben 0,1-1,0 g/m³ (télen a kontinenseken) és 30 g/m³ vagy több (az egyenlítői zónában); maximális levegő páratartalom (telítési határ) a levegőben egy bizonyos hőmérsékleten termodinamikai egyensúlyban (a levegő páratartalmának maximális értéke adott hőmérsékleten) visszatartható vízgőz mennyisége, [g/m³]. A levegő hőmérsékletének növekedésével a maximális páratartalom nő; a levegőben lévő vízgőz által kifejtett gőznyomás nyomás (a vízgőznyomás a légköri nyomás részeként), [Pa]; páratartalom-hiány különbség a telített gőznyomás és a gőznyomás között [Pa], azaz a levegő maximális és abszolút páratartalma között [g/m³]; a gőznyomás relatív páratartalom aránya a telített gőznyomáshoz, azaz a levegő abszolút páratartalma a maximumhoz [% relatív páratartalom]; olyan gáz harmatpont-hőmérséklete, amelynél a gáz vízgőzzel telített °C . A gáz relatív páratartalma 100%. A vízgőz további beáramlásával vagy a levegő (gáz) lehűlésével kondenzátum jelenik meg. Így bár –10 vagy –50°C-on nem hullik a harmat, de igen