Verzadigde stoom.

Als een vaartuig met sluit goed af met vloeistof, dan zal eerst de hoeveelheid vloeistof afnemen, en dan blijft deze constant. Zonder menn Bij dezelfde temperatuur zal het vloeistof-dampsysteem in een staat van thermisch evenwicht komen en er willekeurig lang in blijven. Gelijktijdig met het verdampingsproces treedt ook condensatie op, beide processen gemiddeldelkaar sensibiliseren. Op het eerste moment, nadat de vloeistof in het vat is gegoten en gesloten, zal de vloeistofverdampen en de dampdichtheid erboven zal toenemen. Tegelijkertijd zal echter ook het aantal moleculen dat terugkeert naar de vloeistof toenemen. Hoe hoger de dichtheid van de damp, hoe groter het aantal moleculen dat terugkeert naar de vloeistof. Als gevolg hiervan zal in een gesloten vat bij constante temperatuur een dynamisch (mobiel) evenwicht worden bereikt tussen vloeistof en damp, d.w.z. het aantal moleculen dat gedurende enige tijd het vloeistofoppervlak verlaat. R de tijdsperiode zal gemiddeld gelijk zijn aan het aantal dampmoleculen dat in dezelfde tijd in de vloeistof is teruggekeerd B. Stoom, nee gekleed in dynamisch evenwicht met zijn vloeistof wordt verzadigde damp genoemd. Dit is de definitie van onderstrepingstekenHet blijkt dat er in een bepaald volume bij een bepaalde temperatuur geen stoom meer kan zijn.

Verzadigde stoomdruk .

Wat gebeurt er met verzadigde stoom als het volume dat het inneemt wordt verminderd? Als u bijvoorbeeld de damp comprimeert in evenwicht met de vloeistof in de cilinder onder de zuiger, houdt u de temperatuur van de cilinderinhoud constant. Wanneer de damp wordt gecomprimeerd, zal het evenwicht beginnen te worden verstoord. De dampdichtheid zal op het eerste moment iets toenemen en er zullen meer moleculen van gas naar vloeistof gaan bewegen dan van vloeistof naar gas. Het aantal moleculen dat per tijdseenheid de vloeistof verlaat, hangt immers alleen af ​​van de temperatuur en dampcompressie verandert dit aantal niet. Het proces gaat door totdat het dynamische evenwicht en de dampdichtheid zijn hersteld, wat betekent dat de concentratie van de moleculen niet hun vroegere waarden zal aannemen. Bijgevolg is de concentratie van verzadigde dampmoleculen bij een constante temperatuur niet afhankelijk van het volume ervan. Aangezien de druk evenredig is met de concentratie van moleculen (p = nkT), volgt uit deze definitie dat de druk van verzadigde damp niet afhangt van het volume dat het inneemt. Druk p n.p. damp, waarin de vloeistof in evenwicht is met zijn damp, wordt de verzadigde dampdruk genoemd.

Afhankelijkheid van verzadigde stoomdruk op temperatuur.

De toestand van verzadigde stoom wordt, zoals de ervaring leert, bij benadering beschreven door de toestandsvergelijking van een ideaal gas, en de druk wordt bepaald door de formule P = nkT Bij toenemende temperatuur neemt de druk toe. Omdat de verzadigde dampdruk niet afhangt van het volume, hangt deze dus alleen af ​​van de temperatuur. Echter, de afhankelijkheid van de p n.p. van T, experimenteel gevonden, is niet recht evenredig, zoals in een ideaal gas bij constant volume. Met een temperatuurstijging groeit de druk van een echte verzadigde damp sneller dan de druk van een ideaal gas (Fig.kromme 12). Waarom gebeurt dit? Wanneer een vloeistof in een gesloten vat wordt verwarmd, verandert een deel van de vloeistof in stoom. Hierdoor neemt volgens de formule P = nkT de verzadigde dampdruk niet alleen toe als gevolg van een stijging van de temperatuur van de vloeistof, maar ook als gevolg van een toename van de concentratie van moleculen (dichtheid) van damp . Kortom, een toename van de druk met toenemende temperatuur wordt precies bepaald door een toename van de concentratie centrum ui. (Het belangrijkste verschil in gedrag enideaal gas en verzadigde stoom is dat wanneer de temperatuur van de stoom in een gesloten vat verandert (of wanneer het volume verandert bij een constante temperatuur), de massa van de stoom verandert. De vloeistof wordt gedeeltelijk omgezet in stoom, of juist de stoom wordt gedeeltelijk gecondenseerdtsja. Met een ideaal gas gebeurt niets van dien aard.) Wanneer alle vloeistof is verdampt, zal de damp bij verdere verwarming niet langer verzadigd zijn en zal de druk bij een constant volume toenemenrecht evenredig zijn met de absolute temperatuur (zie Fig., sectie van curve 23).

Kokend.

Koken is een intense overgang van een stof van een vloeistof naar een gasvormige toestand die optreedt door het hele volume van een vloeistof (en niet alleen vanaf het oppervlak). (Condenseren is het omgekeerde proces.) Naarmate de temperatuur van de vloeistof stijgt, neemt de verdampingssnelheid toe. Eindelijk begint de vloeistof te koken. Bij het koken worden door het hele volume van de vloeistof snelgroeiende dampbellen gevormd, die naar de oppervlakte drijven. Het kookpunt van de vloeistof blijft constant. Dit komt omdat alle energie die aan de vloeistof wordt geleverd, wordt besteed aan het omzetten ervan in stoom. Onder welke omstandigheden begint het koken?

De vloeistof bevat altijd opgeloste gassen die vrijkomen op de bodem en wanden van het vat, evenals op stofdeeltjes die in de vloeistof zijn gesuspendeerd, die verdampingscentra zijn. De dampen van de vloeistof in de bellen zijn verzadigd. Met een stijging van de temperatuur neemt de druk van de verzadigde damp toe en worden de bellen groter. Onder invloed van de opwaartse kracht drijven ze omhoog. Als de bovenste lagen van de vloeistof een lagere temperatuur hebben, dan treedt in deze lagen dampcondensatie in bellen op. De druk daalt snel en de bellen storten in. De ineenstorting gebeurt zo snel dat de wanden van de bel, botsend, zoiets als een explosie produceren. Veel van deze micro-explosies creëren een karakteristiek geluid. Wanneer de vloeistof voldoende is opgewarmd, zullen de bubbels stoppen met instorten en naar de oppervlakte drijven. De vloeistof gaat koken. Let goed op de waterkoker op het fornuis. U zult merken dat het bijna geen geluid meer maakt voordat het kookt. De afhankelijkheid van de verzadigde dampdruk van de temperatuur verklaart waarom het kookpunt van een vloeistof afhangt van de druk op het oppervlak. Een dampbel kan groeien wanneer de druk van de verzadigde damp erin iets hoger is dan de druk in de vloeistof, wat de som is van de luchtdruk op het oppervlak van de vloeistof (uitwendige druk) en de hydrostatische druk van de vloeistofkolom. Het koken begint bij een temperatuur waarbij de druk van de verzadigde damp in de bellen gelijk is aan de druk in de vloeistof. Hoe hoger de externe druk, hoe hoger het kookpunt. Omgekeerd, door de externe druk te verlagen, verlagen we daardoor het kookpunt. Door lucht en waterdamp uit de kolf te pompen, kun je het water op kamertemperatuur laten koken. Elke vloeistof heeft zijn eigen kookpunt (dat constant blijft totdat alle vloeistof is weggekookt), dat afhangt van de druk van de verzadigde damp. Hoe hoger de verzadigde dampdruk, hoe lager het kookpunt van de vloeistof.


Luchtvochtigheid en de meting ervan.

Er is bijna altijd een bepaalde hoeveelheid waterdamp in de lucht om ons heen. De luchtvochtigheid is afhankelijk van de hoeveelheid waterdamp die erin zit. Ruwe lucht bevat een hoger percentage watermoleculen dan droge lucht. Pijn Relatieve luchtvochtigheid is van het grootste belang en wordt elke dag gerapporteerd in weersvoorspellingsrapporten.


Naar verhoudingrelatieve vochtigheid is de verhouding van de dichtheid van waterdamp in de lucht tot de dichtheid van verzadigde damp bij een gegeven temperatuur, uitgedrukt als een percentage (laat zien hoe dicht de waterdamp in de lucht bij verzadiging is).


dauwpunt

De droogte of vochtigheid van de lucht hangt af van hoe dicht de waterdamp verzadiging nadert. Als vochtige lucht wordt afgekoeld, kan de damp erin tot verzadiging worden gebracht en zal deze condenseren. Een teken dat de stoom verzadigd is, is het verschijnen van de eerste druppels gecondenseerde vloeistof - dauw. De temperatuur waarbij stoom in de lucht verzadigd raakt, wordt het dauwpunt genoemd. Het dauwpunt kenmerkt ook de vochtigheid van de lucht. Voorbeelden: dauwval in de ochtend, beslaan van koud glas, als je erop ademt, de vorming van een druppel water op een koudwaterleiding, vocht in de kelders van huizen. Meetinstrumenten - hygrometers worden gebruikt om de luchtvochtigheid te meten. Er zijn verschillende soorten hygrometers, maar de belangrijkste zijn: haar- en psychrometrische.

« Natuurkunde - Graad 10 "

Bij het oplossen van problemen moet er rekening mee worden gehouden dat de druk en dichtheid van verzadigde stoom niet afhankelijk zijn van het volume, maar alleen van de temperatuur. De toestandsvergelijking voor een ideaal gas is ongeveer van toepassing op de beschrijving van verzadigde damp. Maar wanneer verzadigde damp wordt gecomprimeerd of verwarmd, blijft de massa niet constant.

Sommige taken vereisen mogelijk waarden van verzadigde dampdruk bij bepaalde temperaturen. Deze gegevens moeten uit de tabel worden gehaald.


Doelstelling 1.


Een gesloten vat met een inhoud van V 1 = 0,5 m 3 bevat water met een massa van m = 0,5 kg. Het vat werd verwarmd tot een temperatuur van t = 147 ° C. Hoeveel moet het volume van het vat worden gewijzigd, zodat het alleen verzadigde stoom bevat? Verzadigde stoomdruk rn. n bij een temperatuur van t = 147°C is gelijk aan 4,7 105 Pa.


Oplossing.


Verzadigde stoom bij een druk van pn. n neemt een volume in dat gelijk is aan waar M = 0,018 kg / mol de molaire massa van water is. Het volume van het vat is V 1> V, wat betekent dat de stoom niet verzadigd is. Om ervoor te zorgen dat de stoom verzadigd raakt, moet het volume van het vat worden verminderd met

Doelstelling 2.


De relatieve vochtigheid van lucht in een gesloten vat bij een temperatuur van t 1 = 5 ° С is gelijk aan φ 1 = 84%, en bij een temperatuur van t 2 = 22 ° С is het gelijk aan φ 2 = 30%. Hoe vaak is de verzadigde dampspanning van water bij een temperatuur t 2 groter dan bij een temperatuur t 1?


Oplossing.


De druk van waterdamp in het vat bij T 1 = 278 K is gelijk aan waar p n. n1 - verzadigde stoomdruk bij temperatuur T 1. Bij een temperatuur T 2 = 295 K is de druk

Aangezien het volume constant is, dan volgens de wet van Charles

Vanaf hier

Doelstelling 3.


In een ruimte met een volume van 40 m 3 is de luchttemperatuur 20 ° C, de relatieve vochtigheid is φ 1 = 20%. Hoeveel water moet er verdampt worden om een ​​relatieve vochtigheid φ 2 van 50% te bereiken? Het is bekend dat bij 20 ° C de druk van verzadigende dampen p n n = 2330 Pa.


Oplossing.


Relatieve vochtigheid vanaf hier

Stoomdruk bij relatieve vochtigheid φ 1 en φ 2

De dichtheid is gerelateerd aan druk door de gelijkheid ρ = Mp / RT, vanwaar

Massa's water in de kamer bij vochtigheid φ 1 en φ 2

De te verdampen massa water:


Taak 4.


In een kamer met gesloten ramen bij een temperatuur van 15 ° C, relatieve vochtigheid φ = 10%. Waaraan is de relatieve luchtvochtigheid gelijk als de kamertemperatuur met 10°C stijgt? Verzadigde dampdruk bij 15 ° C p n. n1 = 12,8 mmHg. Art., en bij 25°C p n n2 = 23,8 mm Hg. Kunst.



Omdat de stoom onverzadigd is, verandert de partiële druk van stoom volgens de wet van Charles p 1 / T 1 = p 2 / T 2. Uit deze vergelijking is het mogelijk om de druk van onverzadigde stoom p 2 te bepalen op T 2: p 2 = p 1 T 2 / T 1. Relatieve vochtigheid bij T 1 is.

Luchtvochtigheid is een maat voor het waterdampgehalte van de lucht. Relatieve vochtigheid is de hoeveelheid water in de lucht bij een bepaalde temperatuur vergeleken met de maximale hoeveelheid water die in de lucht kan zijn bij dezelfde temperatuur als damp.

Met andere woorden, relatieve vochtigheid geeft aan hoeveel vocht er nog steeds ontbreekt om condensatie te laten beginnen onder bepaalde omgevingsomstandigheden. Deze waarde kenmerkt de mate van luchtverzadiging met waterdamp. Bij het berekenen van de optimale luchtvochtigheid in een ruimte spreken ze van relatieve luchtvochtigheid.

  • Bij een temperatuur van 21°C kan één kilogram droge lucht bijvoorbeeld tot 15,8 g vocht bevatten. Als 1 kg droge lucht 15,8 g water bevat, dan is de relatieve vochtigheid van de lucht 100%. Als dezelfde hoeveelheid lucht 7,9 g water bevat bij dezelfde temperatuur, dan is, in vergelijking met de maximaal mogelijke hoeveelheid vocht, de verhouding: 7,9 / 15,8 = 0,50 (50%). Dientengevolge zal de relatieve vochtigheid van dergelijke lucht 50% zijn.

Welke luchtvochtigheid is optimaal?

De ideale luchtvochtigheid in een woonruimte is 40-60%. In de zomermaanden is de lucht voldoende bevochtigd (bij bijzonder regenachtig weer kan de relatieve luchtvochtigheid 80-90%), dus er zijn geen aanvullende bevochtigingsmethoden nodig.

In de winter leiden cv-installaties en andere verwarmingstoestellen echter tot droge lucht... Dit komt omdat sterke verhitting de temperatuur verhoogt, maar niet de hoeveelheid waterdamp. Hierdoor verdampt overal vocht: van je huid en van je lichaam, kamerplanten en zelfs meubels. De relatieve luchtvochtigheid in appartementen in de winter is meestal niet meer dan 15%. Dit is zelfs minder dan de Sahara! Daar is de relatieve luchtvochtigheid 25%.

tafel optimale luchtvochtigheid laat zien hoe onvoldoende het niveau van 15% is:

Mens 45-65%Computerhardware en huishoudelijke apparaten 45-65%Meubels en muziekinstrumenten 40-60%Bibliotheken, tentoonstellingen van kunstgalerijen en musea 40-60%

Hoe een optimale luchtvochtigheid bereiken?

Het enige advies is om de kamer te bevochtigen.

Er zijn veel "folk"-methoden om te hydrateren. U kunt bijvoorbeeld natte handdoeken en vodden in de kamer hangen. Plaats een watertank op de verwarming. Verdamping van water zal vroeg of laat leiden tot een verhoging van de luchtvochtigheid. Om te voorkomen dat de piano uitdroogt, werd vroeger aangeraden om er een kan met water in te zetten. Een optie voor degenen die geen geld hebben, is een decoratieve fontein in de kamer.

Deze methoden zijn echter onhandig en ineffectief. Het zal niet werken om de luchtvochtigheid in de kamer aanzienlijk te verhogen met een pot water. Bovendien zien het blikje op de batterij en de handdoeken op de touwen er niet erg esthetisch uit.

De meest effectieve en praktische manier om de luchtvochtigheid binnenshuis te verhogen, is door te installeren bevochtiger... Dit klimaatapparaat is in staat om een ​​nauwkeurig ingesteld bevochtigingsniveau te handhaven en is goedkoop en gebruiksvriendelijk. En de nieuwe generatie luchtbevochtigers regelen zelf de optimale luchtvochtigheid.

De lucht is tot op zekere hoogte gevuld met waterdamp. De hoeveelheid wordt gekenmerkt door een indicator als vocht. Het kan absoluut of relatief zijn. De eerste indicator geeft de hoeveelheid water aan in één kubieke meter lucht. De tweede term wordt gebruikt om de verhouding tussen de maximaal mogelijke hoeveelheid stoom en de werkelijke hoeveelheid te bepalen. Als de luchtvochtigheid in de ruimte wordt bepaald, is dit een relatieve indicator.

Waarom de luchtvochtigheid binnenshuis meten en regelen?

Vochtigheid in het huis heeft rechtstreeks invloed op de gezondheid en het welzijn van al zijn bewoners. Als de indicatoren niet overeenkomen met de norm, lijden niet alleen mensen, maar ook kamerplanten, meubels en andere dingen. De hoeveelheid waterdamp in de omgeving is niet stabiel en verandert voortdurend, afhankelijk van het seizoen.

Waarom is droge lucht gevaarlijk?

Tijdens het stookseizoen wordt vaak een lage luchtvochtigheid binnenshuis waargenomen. Dit leidt ertoe dat een persoon snel water verliest via de huid en de luchtwegen. Als gevolg van dergelijke negatieve verschijnselen worden de volgende effecten waargenomen:

  • een afname van de elasticiteit en droogheid van de huid, die gepaard gaat met het verschijnen van microscheuren, leidt tot de ontwikkeling van dermatitis;
  • uitdroging van het slijmvlies van de ogen leidt tot hun roodheid, branderig gevoel, tranenvloed;
  • het bloed verliest een deel van de vloeibare component, waardoor de bewegingssnelheid afneemt, waardoor het hart extra wordt belast;
  • de persoon lijdt aan hoofdpijn, voelt zich moe en verliest zijn normale werkvermogen;
  • de viscositeit van maagsap neemt toe, wat de spijsvertering schaadt;
  • de slijmvliezen van de luchtwegen drogen uit, wat de lokale immuniteit verzwakt;
  • een toename van de concentratie van ziekteverwekkers in de lucht, die meestal worden geneutraliseerd door luchtdruppels.

Om luchtindicatoren in een appartement te meten, volstaat het om het eenvoudigste apparaat te kopen, dat meestal wordt gecombineerd met een thermometer of klok. Het heeft een kleine fout van 3-5%, wat niet kritisch is.

Een glas water gebruiken

Om de luchtvochtigheid te bepalen, is het noodzakelijk om water in een gewoon glas te nemen en dit 3 uur naar de koelkast te sturen, zodat de vloeistof afkoelt tot 3-5 ° C. Het vat wordt verwijderd en op de tafel geplaatst, uit de buurt van verwarmingstoestellen. Observeer enkele minuten de wanden van het glas, waar ze condensatie in de vorm van waterdruppels detecteren. De resultaten van het experiment worden als volgt uitgedrukt:

  • het glas is snel opgedroogd - de luchtvochtigheid is laag;
  • de muren zijn nog steeds beslagen - aan de vochtigheidsnormen in de kamer wordt voldaan;
  • water begon door het glas te stromen - de luchtvochtigheid nam toe.

Assman tafel

De Assman tafel is ontworpen om de luchtvochtigheid te bepalen met behulp van een psychrometer en bestaat uit twee thermometers - een gewone en met een bevochtigingsfunctie. De indicatoren gemeten door het tweede apparaat zullen iets lager zijn. Volgens een speciale tabel met behulp van de verkregen waarden wordt de luchtvochtigheid bepaald.

De sparrenkegel gebruiken

Ze nemen een gewone sparrenkegel en zetten deze weg van verwarmingstoestellen. In droge lucht gaan de schubben open en in vochtige lucht krimpen ze stevig.

Algemeen aanvaarde normen

De luchtvochtigheid binnenshuis is afhankelijk van het doel en de tijd van het jaar. Naleving van de aanbevolen parameters zorgt voor een goede gezondheid en heeft geen negatieve invloed op de menselijke immuniteit.

Appartement normen

Voor een appartement zijn alle normen met betrekking tot klimatologische parameters gespecificeerd in GOST 30494-96. Volgens dit document moet de luchtvochtigheid in het koude seizoen schommelen tussen 30-45% en in het warme seizoen - 30-60%. Ondanks de aangegeven waarden kan de indicator van 30% slecht worden waargenomen door het menselijk lichaam. Daarom raden artsen aan om de parameters van 40-60% te handhaven, die op elk moment van het jaar als optimaal worden beschouwd.

Normen voor een kinderkamer

Bij een lage luchtvochtigheid kan het lichaam van het kind niet goed functioneren. Dit leidt tot een snelle uitdroging van de slijmvliezen, wat gepaard gaat met een afname van de lokale immuniteit.

Werkplek

De luchtvochtigheid op de werkplek is afhankelijk van de specifieke werkzaamheden. Voor kantoorpersoneel is dit bijvoorbeeld 40-60%.

Hoe het binnenklimaat normaliseren?

Om het binnenklimaat comfortabel te maken om te wonen, moet u de volgende tips gebruiken:

  • gebruik van luchtbevochtigers. Onmisbaar tijdens het stookseizoen in elk pand;
  • regelmatige ventilatie;
  • een toename van het aantal kamerplanten;
  • de aanwezigheid van afzuigventilatie. De toevoerkap zal de ruimte voorzien van frisse lucht en de hoeveelheid waterdamp normaliseren;
  • in sommige gevallen wordt het aanbevolen om speciale ontvochtigers te gebruiken die zijn uitgerust met absorberende stoffen;
  • het is verboden om linnengoed te drogen in woongebouwen, wat een negatief effect heeft op hun microklimaat.

Video: Hoe luchtvochtigheid te meten

  • huis
  • Airconditioners
Deze video-tutorial is beschikbaar via een abonnement

Heb je al een abonnement? Binnenkomen

I-17 = ""> Verzadigde stoom, luchtvochtigheid

De les van vandaag zal worden gewijd aan een bespreking van het concept van luchtvochtigheid en methoden om deze te meten. Het belangrijkste fenomeen dat de luchtvochtigheid beïnvloedt, is het proces van waterverdamping, waar we eerder over spraken, en het belangrijkste concept dat we zullen gebruiken, is verzadigde en onverzadigde stoom.

Als we de verschillende toestanden van de damp onderscheiden, zullen ze worden bepaald door de interactie tussen de damp en de vloeistof. Als we ons voorstellen dat een vloeistof zich in een gesloten vat bevindt en het verdampingsproces plaatsvindt, dan zal dit proces vroeg of laat in een toestand komen waarin verdamping met gelijke tussenpozen wordt gecompenseerd door condensatie en het zogenaamde dynamische evenwicht van de vloeistof met zijn damp zal komen (Fig. 1) ...

Rijst. 1. Verzadigde stoom

Definitie.Verzadigde stoom Is een damp die in thermodynamisch evenwicht is met zijn vloeistof. Als de stoom niet verzadigd is, is er geen dergelijk thermodynamisch evenwicht (Fig. 2).

Rijst. 2. Onverzadigde stoom

Met behulp van deze twee concepten beschrijven we zo'n belangrijk kenmerk van lucht als vochtigheid.

Definitie.Lucht vochtigheid- een waarde die het gehalte aan waterdamp in de lucht aangeeft.

De vraag rijst: waarom is het begrip vochtigheid belangrijk om te overwegen en hoe komt waterdamp in de lucht? Het is bekend dat het grootste deel van het aardoppervlak wordt ingenomen door water (de Wereldoceaan), waarvan het oppervlak continu verdampt (Fig. 3). Natuurlijk is de intensiteit van dit proces in verschillende klimaatzones anders, wat afhangt van de gemiddelde dagelijkse temperatuur, de aanwezigheid van wind, enz. Deze factoren bepalen het feit dat op bepaalde plaatsen het proces van waterverdamping intenser is dan het condensatie, en in sommige is het omgekeerd. Gemiddeld kan worden gesteld dat de damp die zich in de lucht vormt niet verzadigd is en dat de eigenschappen ervan moeten kunnen worden beschreven.

Rijst. 3. Verdamping van vloeistof (Bron)

Voor mensen is de waarde van vochtigheid een zeer belangrijke parameter van de omgeving, aangezien ons lichaam zeer actief op veranderingen reageert. Een dergelijk mechanisme voor het reguleren van het functioneren van het lichaam als zweten is bijvoorbeeld direct gerelateerd aan de temperatuur en vochtigheid van de omgeving. Bij hoge luchtvochtigheid worden de processen van vochtverdamping van het huidoppervlak praktisch gecompenseerd door de processen van condensatie en wordt de warmteafvoer uit het lichaam verstoord, wat leidt tot verstoringen in de thermoregulatie. Bij een lage luchtvochtigheid heeft vochtverdamping voorrang op condensatie en verliest het lichaam te veel vocht, wat kan leiden tot uitdroging.

De hoeveelheid vocht is niet alleen belangrijk voor mensen en andere levende organismen, maar ook voor het verloop van technologische processen. Vanwege de bekende eigenschap van water om elektrische stroom te geleiden, kan de inhoud ervan in de lucht bijvoorbeeld de juiste werking van de meeste elektrische apparaten ernstig beïnvloeden.

Daarnaast is het begrip vochtigheid het belangrijkste criterium voor de beoordeling van de weersomstandigheden, zoals iedereen weet uit weersvoorspellingen. Het is vermeldenswaard dat als we de luchtvochtigheid op verschillende tijdstippen van het jaar vergelijken in onze gebruikelijke klimatologische omstandigheden, deze hoger is in de zomer en lager in de winter, wat met name verband houdt met de intensiteit van verdampingsprocessen bij verschillende temperaturen.

Absolute luchtvochtigheid

De belangrijkste kenmerken van vochtige lucht zijn:

  1. de dichtheid van waterdamp in de lucht;
  2. relatieve vochtigheid.

Lucht is een samengesteld gas en bevat veel verschillende gassen, waaronder waterdamp. Om de hoeveelheid in lucht te schatten, is het noodzakelijk om te bepalen welke massa waterdamp heeft in een bepaald toegewezen volume - deze waarde wordt gekenmerkt door dichtheid. De dichtheid van waterdamp in de lucht heet absolute vochtigheid.

Definitie.Absolute luchtvochtigheid- de hoeveelheid vocht in één kubieke meter lucht.

Aanwijzingabsolute vochtigheid: (zoals de gebruikelijke dichtheidsnotatie).

Eenhedenabsolute vochtigheid: img = "">

massa stoom (water) in lucht, kg (in SI) of g;

I-19 = ""> Relatieve vochtigheid

Om deze perceptie te beschrijven, een hoeveelheid zoals relatieve vochtigheid.

Definitie.Relatieve vochtigheid- een waarde die aangeeft hoe ver de stoom verwijderd is van verzadiging.

Dat wil zeggen, de waarde van relatieve vochtigheid, in eenvoudige bewoordingen, toont het volgende: als de stoom verre van verzadiging is, dan is de vochtigheid laag, als deze dichtbij is, is deze hoog.

Aanwijzingrelatieve vochtigheid: .

Eenhedenrelatieve vochtigheid: %.

Formule berekeningen relatieve vochtigheid:

Img = "" i-20 = ""> Condenserende hygrometer

Zoals je aan de formule kunt zien, bevat deze de absolute vochtigheid, waarmee we al bekend zijn, en de dichtheid van verzadigde stoom bij dezelfde temperatuur. De vraag rijst, hoe de laatste waarde te bepalen? Daar zijn speciale apparaten voor. We zullen overwegen condenserendhygrometer(fig. 4) - een apparaat dat dient om het dauwpunt te bepalen.

Definitie.dauwpunt- de temperatuur waarbij de stoom verzadigd raakt.

Rijst. 4. Condenserende hygrometer (Bron)

Een vluchtige vloeistof, bijvoorbeeld ether, wordt in de container van het apparaat gegoten, een thermometer (6) wordt ingebracht en lucht wordt door de container gepompt met behulp van een peer (5). Als gevolg van verhoogde luchtcirculatie begint een intensieve verdamping van ether, hierdoor daalt de temperatuur van de container en verschijnt dauw (druppeltjes gecondenseerde stoom) op de spiegel (4). Op het moment dat er dauw op de spiegel verschijnt wordt de temperatuur gemeten met een thermometer, en deze temperatuur is het dauwpunt.

Wat te doen met de verkregen temperatuurwaarde (dauwpunt)? Er is een speciale tabel waarin gegevens worden ingevoerd - welke dichtheid van verzadigde waterdamp komt overeen met elk specifiek dauwpunt. Opgemerkt moet worden dat een nuttig feit dat met een toename van de waarde van het dauwpunt, de waarde van de overeenkomstige dichtheid van verzadigde stoom ook toeneemt. Met andere woorden, hoe warmer de lucht, hoe meer vocht deze kan bevatten en omgekeerd, hoe kouder de lucht, hoe lager het maximale dampgehalte daarin.

Haarhygrometer

Laten we nu eens kijken naar het werkingsprincipe van andere soorten hygrometers, instrumenten voor het meten van de kenmerken van vochtigheid (van het Grieks. Hygros - "nat" en metreo - "Ik meet").

Haarhygrometer(Fig. 5) - een apparaat voor het meten van de relatieve vochtigheid, waarbij haar, bijvoorbeeld mensenhaar, als een actief element fungeert.

Rijst. 5. Haarhygrometer (Bron)

De werking van de haarhygrometer is gebaseerd op de eigenschap van ontvet haar om de lengte te veranderen wanneer de vochtigheid van de lucht verandert (met een toename van de luchtvochtigheid neemt de lengte van het haar toe, bij een afname neemt het af), waardoor het mogelijk om de relatieve vochtigheid te meten. Het haar wordt over een metalen frame getrokken. De verandering in haarlengte wordt doorgegeven aan de pijl die langs de schaal beweegt. Er moet aan worden herinnerd dat de haarhygrometer onnauwkeurige waarden van de relatieve vochtigheid geeft en voornamelijk voor huishoudelijke doeleinden wordt gebruikt.

psychrometer

Een handiger en nauwkeuriger instrument voor het meten van de relatieve vochtigheid is een psychrometer (van het oude Griekse ψυχρός - "koud") (Fig. 6).

De psychrometer bestaat uit twee thermometers, die op een gemeenschappelijke schaal zijn bevestigd. Een van de thermometers wordt nat genoemd omdat deze is gewikkeld in een cambric-doek, die is ondergedompeld in een waterreservoir aan de achterkant van het apparaat. Water verdampt uit de natte doek, wat leidt tot afkoeling van de thermometer, het proces van het verlagen van de temperatuur duurt tot het stadium is bereikt, totdat de stoom in de buurt van de natte doek verzadiging bereikt en de thermometer de dauwpunttemperatuur begint te tonen. Een natte bol vertoont dus een temperatuur die lager is dan of gelijk is aan de werkelijke omgevingstemperatuur. De tweede thermometer heet droog en geeft de werkelijke temperatuur weer.

Op de behuizing van het apparaat wordt in de regel ook de zogenaamde psychrometrische tabel weergegeven (tabel 2). Met behulp van deze tabel kan de relatieve vochtigheid van de omgevingslucht worden bepaald uit de temperatuurwaarde van de droge bol en het temperatuurverschil tussen de droge bol en de natte bol.

Maar ook zonder zo'n tafel bij de hand kun je de hoeveelheid vocht grofweg bepalen volgens het volgende principe. Als de waarden van beide thermometers dicht bij elkaar liggen, wordt de verdamping van water uit de natte bijna volledig gecompenseerd door condensatie, dat wil zeggen dat de luchtvochtigheid hoog is. Is het verschil in thermometeraflezing daarentegen groot, dan prevaleert verdamping van een vochtige doek boven condensatie en is de lucht droog en de luchtvochtigheid laag.

Tabellen met vochtkenmerken

Laten we verwijzen naar de tabellen waarmee u de kenmerken van luchtvochtigheid kunt bepalen.

Temperatuur,

Druk, mm. rt. Kunst.

Dampdichtheid,

Voor deze taak kun je 1 punt behalen op het examen in 2020

Thermisch evenwicht en alles wat daarmee samenhangt is het onderwerp van het 10e Unified State Exam in physics. De tickets zijn zo ontworpen dat ongeveer de helft ervan vragen bevat over vochtigheid (een typisch voorbeeld van zo'n probleem is "Hoe vaak is de concentratie van dampmoleculen toegenomen als het dampvolume isotherm is gehalveerd"), de rest heeft betrekking op de warmtecapaciteit van stoffen. Vragen over warmtecapaciteit bevatten bijna altijd een grafiek die eerst bestudeerd moet worden om de vraag goed te kunnen beantwoorden.

Taak 10 van de USE in de natuurkunde veroorzaakt meestal problemen voor studenten, behalve enkele opties die zijn gewijd aan het bepalen van de relatieve vochtigheid van de lucht met behulp van psychrometrische tabellen. Meestal beginnen studenten hun opdrachten met deze vraag, waarvan de oplossing meestal een of twee minuten duurt. Als een student een ticket laat vallen met alleen dit soort taak nummer 10 van het Unified State Exam in physics, zal dit de hele test enorm vergemakkelijken, aangezien de tijd voor het voltooien ervan beperkt is tot een bepaald aantal minuten.