بخارات اشباع و غیر اشباع

بخار اشباع شده

در حین تبخیر، همزمان با انتقال مولکول ها از مایع به بخار، فرآیند معکوس نیز رخ می دهد. با حرکت تصادفی بالای سطح مایع، برخی از مولکول‌هایی که آن را ترک کرده‌اند دوباره به مایع برمی‌گردند.

اگر تبخیر در یک ظرف بسته رخ دهد، در ابتدا تعداد مولکول‌هایی که از مایع خارج می‌شوند بیشتر از تعداد مولکول‌هایی است که به مایع برمی‌گردند. بنابراین، چگالی بخار در ظرف به تدریج افزایش می یابد. با افزایش چگالی بخار، تعداد مولکول های بازگشتی به مایع نیز افزایش می یابد. خیلی زود، تعداد مولکول‌هایی که مایع را ترک می‌کنند، برابر با تعداد مولکول‌های بخاری است که به مایع بازمی‌گردند. از این نقطه به بعد، تعداد مولکول های بخار بالای مایع ثابت خواهد بود. برای آب در دمای اتاق، این عدد تقریباً برابر با 10^(22)$ مولکول در هر $1c$ در $1cm^2$ سطح سطح است. به اصطلاح تعادل دینامیکی بین بخار و مایع وجود دارد.

بخار در حالت تعادل دینامیکی با مایع خود بخار اشباع نامیده می شود.

این بدان معناست که یک حجم معین در یک دمای معین نمی تواند بخار بیشتری داشته باشد.

در تعادل دینامیکی، جرم مایع در یک ظرف بسته تغییر نمی کند، اگرچه مایع به تبخیر ادامه می دهد. به طور مشابه، جرم بخار اشباع بالای این مایع تغییر نمی کند، اگرچه بخار همچنان به متراکم شدن ادامه می دهد.

فشار بخار اشباعهنگامی که بخار اشباع فشرده می شود، دمای آن ثابت می ماند، ابتدا تعادل شروع به مختل می کند: چگالی بخار افزایش می یابد و در نتیجه، مولکول های بیشتری از گاز به مایع منتقل می شود تا از مایع به گاز. این تا زمانی ادامه می یابد که غلظت بخار در حجم جدید مطابق با غلظت بخار اشباع شده در دمای معین (و تعادل برقرار شود) یکسان شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که تعداد مولکول هایی که مایع را در واحد زمان ترک می کنند فقط به دما بستگی دارد.

بنابراین، غلظت مولکول های بخار اشباع شده در دمای ثابت به حجم آن بستگی ندارد.

از آنجایی که فشار گاز متناسب با غلظت مولکول های آن است، فشار بخار اشباع شده به حجمی که اشغال می کند بستگی ندارد. فشار $p_0$ که در آن مایع با بخار خود در تعادل است نامیده می شود فشار بخار اشباع

هنگامی که بخار اشباع فشرده می شود، بیشتر آن به مایع تبدیل می شود. یک مایع حجم کمتری از بخاری با همان جرم را اشغال می کند. در نتیجه حجم بخار با چگالی ثابت کاهش می یابد.

وابستگی فشار بخار اشباع به دمابرای یک گاز ایده آل، وابستگی خطی فشار به دما در حجم ثابت معتبر است. همانطور که برای بخار اشباع با فشار $р_0$ اعمال می شود، این وابستگی با برابری بیان می شود:

از آنجایی که فشار بخار اشباع به حجم بستگی ندارد، بنابراین فقط به دما بستگی دارد.

وابستگی تعیین شده تجربی $Р_0(Т)$ با وابستگی $p_0=nkT$ برای یک گاز ایده آل متفاوت است. با افزایش دما، فشار بخار اشباع شده سریعتر از فشار یک گاز ایده آل افزایش می یابد (بخش منحنی $AB$). این امر به ویژه در صورتی آشکار می شود که یک ایزوکوره را از طریق نقطه $A$ (خط چین) بکشیم. این به این دلیل است که وقتی مایع گرم می شود، بخشی از آن به بخار تبدیل می شود و چگالی بخار افزایش می یابد.

بنابراین، طبق فرمول $p_0=nkT$، فشار بخار اشباع شده نه تنها در نتیجه افزایش دمای مایع، بلکه به دلیل افزایش غلظت مولکول ها (چگالی) بخار افزایش می یابد.تفاوت اصلی در رفتار گاز ایده آل و بخار اشباع، تغییر جرم بخار با تغییر دما در حجم ثابت (در ظرف بسته) یا با تغییر حجم در دمای ثابت است. چنین چیزی نمی تواند با گاز ایده آل اتفاق بیفتد (MKT گاز ایده آل انتقال فاز گاز به مایع را فراهم نمی کند).

پس از تبخیر تمام مایع، رفتار بخار با رفتار یک گاز ایده آل مطابقت دارد (بخش منحنی $BC$).

بخار غیر اشباع

اگر در فضایی حاوی بخار مایع، تبخیر بیشتر این مایع رخ دهد، بخار موجود در این فضا غیر اشباع.

بخاری که با مایع خود در تعادل نباشد غیراشباع نامیده می شود.

بخار غیراشباع را می توان با فشرده سازی ساده به مایع تبدیل کرد. هنگامی که این تبدیل شروع شد، بخار در حالت تعادل با مایع اشباع می شود.

رطوبت هوا

رطوبت مقدار بخار آب موجود در هوا است.

هوای جوی اطراف ما به دلیل تبخیر مداوم آب از سطح اقیانوس ها، دریاها، بدنه های آبی، خاک مرطوب و گیاهان همیشه حاوی بخار آب است. هر چه بخار آب در حجم معینی از هوا بیشتر باشد، بخار به اشباع نزدیک‌تر می‌شود. از سوی دیگر، هر چه دمای هوا بیشتر باشد، بخار آب بیشتری برای اشباع آن لازم است.

بسته به مقدار بخار آب موجود در اتمسفر در دمای معین، هوا دارای درجات مختلفی از رطوبت است.

کمیت رطوبت

برای تعیین کمیت رطوبت هوا، به ویژه از مفاهیم استفاده می شود مطلقو رطوبت نسبی.

رطوبت مطلق عبارت است از تعداد گرم بخار آب موجود در $1m^3$ هوا در شرایط معین، یعنی چگالی بخار آب $p$ است که بر حسب g/$m^3$ بیان می‌شود.

رطوبت نسبی هوا $φ$ نسبت رطوبت مطلق هوا $p$ به چگالی $p_0$ بخار اشباع شده در همان دما است.

رطوبت نسبی به صورت درصد بیان می شود:

$φ=((p)/(p_0)) 100%$

غلظت بخار به فشار مربوط می شود ($p_0=nkT$)، بنابراین رطوبت نسبی را می توان به صورت درصد تعریف کرد. فشار جزئی$p$ بخار موجود در هوا به فشار $p_0$ بخار اشباع در همان دما:

$φ=((p)/(p_0)) 100%$

زیر فشار جزئیفشار بخار آب را که اگر همه گازهای دیگر در هوای جو وجود نداشته باشند، ایجاد می کند.

اگر هوای مرطوب خنک شود، در دمای معینی می توان بخار موجود در آن را به حد اشباع رساند. با سرد شدن بیشتر، بخار آب به شکل شبنم شروع به متراکم شدن می کند.

نقطه شبنم

نقطه شبنم دمایی است که هوا باید در آن خنک شود تا بخار آب موجود در آن با فشار ثابت و رطوبت معین هوا به حد اشباع برسد. هنگامی که نقطه شبنم در هوا یا روی اجسامی که با آن در تماس است می رسد، بخار آب شروع به متراکم شدن می کند. نقطه شبنم را می توان از مقادیر دما و رطوبت هوا محاسبه کرد یا مستقیماً تعیین کرد رطوبت سنج تراکمدر رطوبت نسبی$φ = 100% $ نقطه شبنم با دمای هوا یکسان است. برای $φ

مقدار گرما. ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده

مقدار گرما را معیار کمی برای تغییر انرژی درونی بدن در حین انتقال حرارت می نامند.

مقدار گرما انرژی است که بدن هنگام تبادل حرارت (بدون انجام کار) از خود خارج می کند. مقدار گرما نیز مانند انرژی با ژول (J) اندازه گیری می شود.

ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده

ظرفیت گرمایی مقدار گرمایی است که بدن با گرم شدن 1 دلار درجه حرارت جذب می کند.

ظرفیت گرمایی یک جسم با حرف لاتین بزرگ C نشان داده می شود.

چه چیزی ظرفیت گرمایی بدن را تعیین می کند؟ اول از همه، از جرم آن. واضح است که گرم کردن مثلاً 1 دلار کیلوگرم آب به گرمای بیش از 200 دلار گرم نیاز دارد.

در مورد نوع ماده چطور؟ بیایید یک آزمایش انجام دهیم. بیایید دو ظرف یکسان را برداریم و با ریختن آب به وزن 400 دلار گرم در یکی از آنها و روغن نباتی به وزن 400 دلار گرم در دیگری، شروع به گرم کردن آنها با کمک مشعل های مشابه می کنیم. با مشاهده قرائت دماسنج ها متوجه می شویم که روغن سریعتر گرم می شود. برای گرم کردن آب و روغن به یک دما، آب باید مدت زمان بیشتری گرم شود. اما هر چه بیشتر آب را گرم کنیم، گرمای بیشتری از مشعل دریافت می کند.

بنابراین، برای گرم کردن یک جرم از مواد مختلف به یک دما، مقادیر متفاوتی گرما مورد نیاز است. مقدار حرارت مورد نیاز برای گرم کردن یک جسم و در نتیجه ظرفیت گرمایی آن بستگی به نوع ماده ای دارد که این جسم از آن تشکیل شده است.

به عنوان مثال، برای افزایش دمای آب با جرم 1 دلار کیلوگرم به میزان 1 درجه سانتی‌گراد، مقدار حرارتی معادل 4200 دلار J دلار لازم است و برای گرم کردن همان جرم روغن آفتابگردان 1 درجه سانتی‌گراد. مقدار حرارت معادل 1700$ J مورد نیاز است.

کمیت فیزیکی که نشان می دهد چقدر گرما برای گرم کردن 1 دلار کیلوگرم یک ماده با 1 درجه سانتی گراد لازم است، گرمای ویژه آن ماده نامیده می شود.

هر ماده ظرفیت گرمایی خاص خود را دارد که با حرف لاتین $c$ نشان داده می شود و بر حسب ژول بر کیلوگرم- درجه (J/(kg$·°$C) اندازه گیری می شود.

ظرفیت گرمایی ویژه یک ماده در حالت های مختلف سنگدانه (جامد، مایع و گاز) متفاوت است. به عنوان مثال، ظرفیت گرمایی ویژه آب 4200$ J/(kg$·°$C) و ظرفیت گرمایی ویژه یخ 2100$ J/(kg$·°$C) است. آلومینیوم در حالت جامد دارای گرمای ویژه 920$ J/(kg$·°$C) و در حالت مایع 1080$ J/(kg$·°$C) است.

توجه داشته باشید که آب ظرفیت گرمایی ویژه بسیار بالایی دارد. بنابراین، آب دریاها و اقیانوس ها که در تابستان گرم می شود، مقدار زیادی گرما را از هوا جذب می کند. به همین دلیل، در مکان هایی که در نزدیکی آب های بزرگ قرار دارند، تابستان به اندازه مکان های دور از آب گرم نیست.

محاسبه مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن بدن یا آزاد شده توسط آن در هنگام خنک شدن

با توجه به مطالب فوق، روشن است که مقدار گرمای لازم برای گرم کردن بدن به نوع ماده ای که بدن از آن تشکیل شده است (یعنی ظرفیت گرمایی ویژه آن) و به جرم بدن بستگی دارد. همچنین مشخص است که میزان گرما بستگی به این دارد که قرار است دمای بدن را چند درجه افزایش دهیم.

بنابراین، برای تعیین مقدار گرمای مورد نیاز برای گرم کردن بدن یا آزاد شدن آن در هنگام خنک شدن، باید گرمای ویژه بدن را در جرم آن و در اختلاف دمای نهایی و اولیه آن ضرب کنید:

که در آن $Q$ مقدار گرما، $c$ گرمای ویژه، $m$ جرم بدن، $t_1$ دمای اولیه، $t_2$ دمای نهایی است.

هنگامی که بدن گرم می شود، $t_2 > t_1$ و در نتیجه، $Q > 0$. هنگام خنک کردن بدن t_2 $

اگر ظرفیت حرارتی کل بدن $C مشخص باشد، Q$ با فرمول تعیین می شود

گرمای ویژه تبخیر، ذوب، احتراق

گرمای تبخیر (حرارت تبخیر) مقدار گرمایی است که باید به یک ماده (در فشار ثابت و دمای ثابت) برای تبدیل کامل یک ماده مایع به بخار داده شود.

گرمای تبخیر برابر با مقدار گرمایی است که هنگام متراکم شدن بخار به مایع آزاد می شود.

تبدیل مایع به بخار در دمای ثابت منجر به افزایش انرژی جنبشی مولکول ها نمی شود، اما با افزایش انرژی پتانسیل آنها همراه است، زیرا فاصله بین مولکول ها به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

گرمای ویژه تبخیر و میعان.به طور تجربی ثابت شده است که 2.3 دلار مگاژول انرژی باید برای تبدیل کامل 1 دلار کیلوگرم آب (در نقطه جوش) به بخار خرج شود. برای تبدیل مایعات دیگر به بخار، مقدار متفاوتی گرما مورد نیاز است. به عنوان مثال، برای الکل 0.9 دلار MJ است.

کمیت فیزیکی که نشان می‌دهد برای تبدیل مایع ۱ دلاری کیلوگرمی به بخار بدون تغییر دما چه مقدار گرما لازم است، گرمای ویژه تبخیر نامیده می‌شود.

گرمای ویژه تبخیر با حرف $r$ نشان داده می شود و بر حسب ژول بر کیلوگرم (J/kg) اندازه گیری می شود.

مقدار حرارت مورد نیاز برای تبخیر (یا آزاد شده در حین تراکم).برای محاسبه مقدار گرمای $Q$ مورد نیاز برای تبخیر مایع با هر جرمی که در نقطه جوش گرفته شده است، باید گرمای ویژه تبخیر $r$ را در جرم $m$ ضرب کنید:

هنگامی که بخار متراکم می شود، همان مقدار گرما آزاد می شود:

گرمای ویژه همجوشی

گرمای همجوشی مقدار گرمایی است که باید با فشار ثابت و دمای ثابت برابر با نقطه ذوب به یک ماده منتقل شود تا به طور کامل از حالت کریستالی جامد به حالت مایع منتقل شود.

گرمای همجوشی برابر با مقدار گرمایی است که در طی تبلور یک ماده از حالت مایع آزاد می شود.

در طول ذوب، تمام گرمای عرضه شده به ماده به سمت افزایش انرژی پتانسیل مولکول های آن می رود. انرژی جنبشی تغییر نمی کند زیرا ذوب در دمای ثابت رخ می دهد.

با مطالعه تجربی ذوب مواد مختلف با یک جرم، می توان متوجه شد که برای تبدیل آنها به مایع به مقادیر مختلفی گرما نیاز است. به عنوان مثال، برای ذوب یک کیلوگرم یخ به 332 دلار ژول انرژی و برای ذوب یک کیلوگرم سرب به 25 دلار کیلوژول نیاز است.

کمیت فیزیکی که نشان می دهد چه مقدار گرما باید به یک جسم کریستالی با جرم 1 دلار کیلوگرم منتقل شود تا در دمای ذوب کاملاً به حالت مایع تبدیل شود، گرمای ویژه همجوشی نامیده می شود.

گرمای ویژه همجوشی بر حسب ژول بر کیلوگرم (J/kg) اندازه گیری می شود و با حرف یونانی $λ$ (لامبدا) نشان داده می شود.

گرمای ویژه تبلور برابر با گرمای ویژه همجوشی است، زیرا در طول تبلور همان مقدار گرمایی آزاد می شود که در هنگام ذوب جذب می شود. بنابراین، به عنوان مثال، هنگامی که آب با جرم 1 دلار کیلوگرم یخ می زند، همان 332 دلار J دلار انرژی آزاد می شود که برای تبدیل همان جرم یخ به آب لازم است.

برای یافتن مقدار گرمای لازم برای ذوب یک جسم کریستالی با جرم دلخواه، یا گرمای همجوشی، باید گرمای مخصوص همجوشی این جسم را در جرم آن ضرب کرد:

مقدار گرمای آزاد شده توسط بدن منفی در نظر گرفته می شود. بنابراین، هنگام محاسبه مقدار گرمای آزاد شده در طول تبلور ماده ای با جرم $m$، باید از همان فرمول استفاده کرد، اما با علامت منفی:

گرمای ویژه احتراق

ارزش حرارتی (یا ارزش حرارتی، ارزش حرارتی) مقدار گرمایی است که در طی احتراق کامل سوخت آزاد می شود.

برای گرم کردن اجسام اغلب از انرژی آزاد شده در طی احتراق سوخت استفاده می شود. سوخت های معمولی (زغال سنگ، نفت، بنزین) حاوی کربن هستند. در طی احتراق، اتم‌های کربن با اتم‌های اکسیژن موجود در هوا ترکیب می‌شوند و در نتیجه مولکول‌های دی اکسید کربن تشکیل می‌شوند. انرژی جنبشی این مولکول ها بیشتر از ذرات اولیه است. افزایش انرژی جنبشی مولکول ها در حین احتراق را آزاد شدن انرژی می گویند. انرژی آزاد شده در طی احتراق کامل سوخت، گرمای احتراق این سوخت است.

گرمای احتراق سوخت به نوع سوخت و جرم آن بستگی دارد. هر چه جرم سوخت بیشتر باشد میزان گرمای آزاد شده در طی احتراق کامل آن بیشتر می شود.

کمیت فیزیکی که نشان می دهد در طی احتراق کامل سوختی با جرم 1 دلار کیلوگرم چقدر گرما آزاد می شود، گرمای ویژه احتراق سوخت نامیده می شود.

گرمای ویژه احتراق با حرف $q$ نشان داده می شود و بر حسب ژول بر کیلوگرم (J/kg) اندازه گیری می شود.

مقدار حرارت $Q$ آزاد شده در طی احتراق $m $ کیلوگرم سوخت با فرمول تعیین می شود:

برای یافتن مقدار گرمای آزاد شده در حین احتراق کامل یک سوخت با جرم دلخواه، باید گرمای ویژه احتراق این سوخت را در جرم آن ضرب کرد.

معادله تعادل حرارتی

در یک سیستم ترمودینامیکی بسته (جدا شده از اجسام خارجی)، تغییر در انرژی داخلی هر جسمی در سیستم $∆U_i$ نمی تواند منجر به تغییر در انرژی داخلی کل سیستم شود. از این رو،

$∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$

اگر در داخل سیستم توسط هیچ جسمی کاری انجام نشود، طبق قانون اول ترمودینامیک، تغییر انرژی درونی هر جسم تنها به دلیل تبادل گرما با سایر اجسام این سیستم اتفاق می‌افتد: $∆U_i= Q_i$. با در نظر گرفتن ($∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$)، دریافت می کنیم:

$Q_1+Q_2+Q_3+...+Q_n=∑↙(i)↖(n)Q_i=0$

این معادله را معادله تعادل حرارتی می نامند. در اینجا $Q_i$ مقدار گرمای دریافتی یا داده شده توسط $i$-th بدن است. هر یک از مقادیر گرما $Q_i$ می تواند به معنای گرمای آزاد شده یا جذب شده در حین ذوب یک جسم، احتراق سوخت، تبخیر یا تراکم بخار باشد، در صورتی که چنین فرآیندهایی در بدنه های مختلف سیستم اتفاق بیفتد، و مشخص خواهد شد. با نسبت های مربوطه

معادله تعادل حرارتی بیانی ریاضی از قانون بقای انرژی در حین انتقال حرارت است.

یکی از شاخص های بسیار مهم در فضای ما. می تواند مطلق یا نسبی باشد. رطوبت مطلق چگونه اندازه گیری می شود و از چه فرمولی برای این کار باید استفاده کرد؟ با خواندن مقاله ما می توانید در مورد این موضوع مطلع شوید.

رطوبت هوا - چیست؟

رطوبت چیست؟ این مقدار آبی است که در هر جسم فیزیکی یا محیطی وجود دارد. این شاخص مستقیماً به ماهیت محیط یا ماده و همچنین به درجه تخلخل (اگر در مورد جامدات صحبت می کنیم) بستگی دارد. در این مقاله، ما در مورد نوع خاصی از رطوبت - در مورد رطوبت هوا صحبت خواهیم کرد.

از درس شیمی، همه ما به خوبی می دانیم که هوای اتمسفر از نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و برخی گازهای دیگر تشکیل شده است که بیش از 1٪ از کل جرم را تشکیل نمی دهند. اما در کنار این گازها، هوا حاوی بخار آب و سایر ناخالصی ها نیز می باشد.

رطوبت هوا به عنوان مقدار بخار آبی است که در حال حاضر (و در یک مکان معین) در توده هوا وجود دارد. در همان زمان، هواشناسان دو مقدار آن را تشخیص می دهند: این رطوبت مطلق و نسبی است.

رطوبت هوا یکی از مهمترین ویژگی های جو زمین است که بر ماهیت آب و هوای محلی تأثیر می گذارد. لازم به ذکر است که مقدار رطوبت هوای اتمسفر یکسان نیست - هم در بخش عمودی و هم در بخش افقی (طولی). بنابراین، اگر در عرض های جغرافیایی زیر قطبی، شاخص های نسبی رطوبت هوا (در لایه پایین جو) حدود 0.2-0.5٪ باشد، در عرض های جغرافیایی استوایی - تا 2.5٪. در ادامه خواهیم فهمید که رطوبت مطلق و نسبی چیست. همچنین در نظر بگیرید که چه تفاوتی بین این دو شاخص وجود دارد.

رطوبت مطلق: تعریف و فرمول

کلمه absolutus که از لاتین ترجمه شده است به معنای "پر" است. بر این اساس، ماهیت مفهوم "رطوبت مطلق هوا" آشکار می شود. این مقدار، که نشان می دهد در واقع چند گرم بخار آب در یک متر مکعب از یک توده هوای خاص وجود دارد. به عنوان یک قاعده، این شاخص با حرف لاتین F نشان داده می شود.

G/m 3 واحد اندازه گیری است که در آن رطوبت مطلق محاسبه می شود. فرمول محاسبه آن به شرح زیر است:

در این فرمول، حرف m نشان دهنده جرم بخار آب و حرف V نشان دهنده حجم یک توده هوای خاص است.

مقدار رطوبت مطلق به عوامل مختلفی بستگی دارد. اول از همه، این دمای هوا و ماهیت فرآیندهای فرارفت است.

رطوبت نسبی

حال در نظر بگیرید که رطوبت نسبی چیست. این یک مقدار نسبی است که نشان می دهد چه مقدار رطوبت در هوا نسبت به حداکثر مقدار ممکن بخار آب در این توده هوا در یک دمای خاص وجود دارد. رطوبت نسبی هوا به صورت درصد (%) اندازه گیری می شود. و این درصد است که ما اغلب می توانیم در پیش بینی های هواشناسی و گزارش های هواشناسی بدانیم.

همچنین لازم به ذکر است مفهوم مهمی مانند نقطه شبنم. این پدیده حداکثر اشباع ممکن توده هوا با بخار آب است (رطوبت نسبی این لحظه 100٪ است). در این حالت، رطوبت اضافی متراکم می شود و بارش، مه یا ابر تشکیل می شود.

روش های اندازه گیری رطوبت هوا

خانم ها می دانند که با کمک موهای پف کرده خود می توانید افزایش رطوبت جو را تشخیص دهید. با این حال، روش ها و ابزارهای فنی دقیق تر دیگری نیز وجود دارد. اینها رطوبت سنج و روان سنج هستند.

اولین رطوبت سنج در قرن هفدهم ساخته شد. یکی از انواع این دستگاه دقیقا بر اساس خواص مو است که با تغییر رطوبت محیط، طول آن را تغییر دهد. اما امروزه رطوبت سنج های الکترونیکی نیز وجود دارد. سایکرومتر ابزار خاصی است که دارای دماسنج مرطوب و خشک است. با تفاوت در شاخص های آنها و تعیین رطوبت در یک نقطه خاص از زمان.

رطوبت هوا به عنوان یک شاخص مهم محیطی

اعتقاد بر این است که بهینه برای بدن انسان رطوبت نسبی 40-60٪ است. شاخص های رطوبت نیز بر درک دمای هوا توسط فرد تأثیر زیادی می گذارد. بنابراین، در رطوبت کم به نظر می رسد که هوا بسیار سردتر از واقعیت است (و بالعکس). به همین دلیل است که مسافران در عرض های جغرافیایی استوایی و استوایی سیاره ما گرما و گرما را به شدت تجربه می کنند.

امروزه دستگاه های مرطوب کننده و رطوبت گیر مخصوصی وجود دارد که به فرد کمک می کند تا رطوبت هوا را در فضاهای بسته تنظیم کند.

سرانجام...

بنابراین، رطوبت مطلق هوا مهمترین شاخصی است که به ما ایده ای از وضعیت و ویژگی های توده های هوا می دهد. در این صورت باید بتوان این مقدار را از رطوبت نسبی تشخیص داد. و اگر دومی نسبت بخار آب (به درصد) موجود در هوا را نشان دهد، رطوبت مطلق مقدار واقعی بخار آب بر حسب گرم در یک متر مکعب هوا است.

سایکرومتر آگوست شامل دو دماسنج جیوه ای است که روی یک سه پایه نصب شده یا در یک کیس مشترک قرار می گیرند. لامپ یک دماسنج در یک پارچه کامبریک نازک پیچیده می شود و در یک لیوان آب مقطر فرو می رود.

هنگام استفاده از روان‌سنج آگوست، رطوبت مطلق با استفاده از فرمول رینیر محاسبه می‌شود:
A = f-a(t-t 1)H،
که در آن A رطوبت مطلق است. f حداکثر فشار بخار آب در دمای لامپ مرطوب است (جدول 2 را ببینید). a - ضریب سایکرومتریک، t - دمای لامپ خشک؛ t 1 - دمای لامپ مرطوب؛ H فشار بارومتریک در لحظه تعیین است.

اگر هوا کاملاً ساکن است، a = 0.00128. در حضور حرکت ضعیف هوا (0.4 متر بر ثانیه) a = 0.00110. حداکثر و رطوبت نسبی همانطور که در صفحه 34 نشان داده شده محاسبه می شود.

جدول 2. کشش بخار آب اشباع (انتخاب)

دمای هوا (درجه سانتیگراد)		دمای هوا (درجه سانتیگراد)	فشار بخار آب (mmHg)	دمای هوا (درجه سانتیگراد)	فشار بخار آب (mmHg)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

جدول 3. تعیین رطوبت نسبی بر اساس قرائت
روان سنج آسپیراسیون (در درصد)

جدول 4. تعیین رطوبت نسبی هوا با توجه به قرائت دماسنج های خشک و مرطوب در روان سنج آگوست در شرایط عادی حرکت هوا آرام و یکنواخت در اتاق با سرعت 0.2 متر بر ثانیه

برای تعیین رطوبت نسبی، جداول مخصوصی وجود دارد (جدول 3، 4). خوانش های دقیق تر توسط روان سنج Assmann داده شده است (شکل 3). این شامل دو دماسنج است که در لوله های فلزی محصور شده اند که از طریق آنها هوا به طور یکنواخت توسط یک فن ساعتی که در بالای دستگاه قرار دارد مکیده می شود. مخزن جیوه یکی از دماسنج ها با یک قطعه کامبریک پیچیده می شود که قبل از هر بار تعیین با استفاده از یک پیپت مخصوص با آب مقطر مرطوب می شود. پس از خیس شدن دماسنج، فن را با کلید روشن کنید و دستگاه را روی سه پایه آویزان کنید. پس از 4-5 دقیقه، قرائت دماسنج های خشک و مرطوب را ثبت کنید. از آنجایی که رطوبت تبخیر شده و گرما از سطح توپ جیوه ای که با دماسنج خیس شده است جذب می شود، دمای کمتری را نشان می دهد. رطوبت مطلق با استفاده از فرمول Shprung محاسبه می شود:

که در آن A رطوبت مطلق است. f حداکثر فشار بخار آب در دمای لامپ مرطوب است. 0.5 - ضریب سایکرومتریک ثابت (اصلاح سرعت هوا). t دمای لامپ خشک است. t 1 - دمای لامپ مرطوب؛ H - فشار هوا؛ 755 - فشار هوای متوسط ​​(بر اساس جدول 2 تعیین می شود).

حداکثر رطوبت (F) با استفاده از دمای حباب خشک جدول 2 تعیین می شود.

رطوبت نسبی (R) با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

که در آن R رطوبت نسبی است. الف - رطوبت مطلق؛ F حداکثر رطوبت در دمای حباب خشک است.

هیگروگراف برای تعیین نوسانات رطوبت نسبی در طول زمان استفاده می شود. این دستگاه مشابه ترموگراف طراحی شده است، اما بخش درک کننده رطوبت گراف یک دسته مو بدون چربی است.

برنج. 3. روان سنج آسپیراسیون Assmann:

1 - لوله های فلزی؛
2 - دماسنج جیوه ای;
3 - سوراخ برای خروج هوای مکیده شده
4 - گیره برای آویزان کردن سایکرومتر;
5 - پیپت برای خیس کردن دماسنج مرطوب.

مخازن باز زیادی روی زمین وجود دارد که از سطح آنها آب تبخیر می شود: اقیانوس ها و دریاها حدود 80٪ از سطح زمین را اشغال می کنند. بنابراین همیشه بخار آب در هوا وجود دارد.

از هوا سبکتر است زیرا جرم مولی آب (18 * 10-3 کیلوگرم مول در 1) کمتر از جرم مولی نیتروژن و اکسیژن است که عمدتاً هوا از آن تشکیل شده است. بنابراین بخار آب بالا می رود. در همان زمان، منبسط می شود، زیرا در لایه های بالایی جو فشار کمتر از سطح زمین است. این فرآیند را می توان تقریباً آدیاباتیک در نظر گرفت، زیرا در طول مدت زمانی که انجام می شود، تبادل حرارتی بخار با هوای اطراف زمان لازم برای وقوع ندارد.

1. توضیح دهید که چرا بخار در این حالت خنک می شود.

آنها سقوط نمی کنند زیرا در جریان هوای صعودی اوج می گیرند، درست همانطور که گلایدرهای آویزان اوج می گیرند (شکل 45.1). اما وقتی قطرات ابرها خیلی بزرگ می شوند، همچنان شروع به باریدن می کنند: باران می بارد (شکل 45.2).

وقتی فشار بخار آب در دمای اتاق (20 º C) حدود 1.2 کیلو پاسکال باشد احساس راحتی می کنیم.

2. فشار نشان داده شده فشار بخار اشباع در همان دما چه قسمتی (به درصد) است؟
سرنخ. از جدول مقادیر فشار بخار آب اشباع در دماهای مختلف استفاده کنید. در پاراگراف قبلی ارائه شد. در اینجا یک جدول دقیق تر است.

اکنون رطوبت نسبی هوا را پیدا کرده اید. بیایید تعریف آن را ارائه دهیم.

رطوبت نسبی φ نسبت درصد فشار جزئی p بخار آب به فشار pn بخار اشباع شده در همان دما است:

φ \u003d (p / pn) * 100%. (یک)

شرایط راحت برای یک فرد مطابق با رطوبت نسبی 50-60٪ است. اگر رطوبت نسبی به طور قابل توجهی کمتر باشد، هوا برای ما خشک به نظر می رسد و اگر بیشتر باشد - مرطوب. هنگامی که رطوبت نسبی به 100٪ نزدیک می شود، هوا مرطوب در نظر گرفته می شود. در عین حال، گودال ها خشک نمی شوند، زیرا فرآیندهای تبخیر آب و تراکم بخار یکدیگر را جبران می کنند.

بنابراین، رطوبت نسبی هوا بر اساس میزان نزدیکی بخار آب موجود در هوا به اشباع ارزیابی می شود.

اگر هوای دارای بخار آب غیر اشباع در آن به صورت همدما فشرده شود، هم فشار هوا و هم فشار بخار غیراشباع افزایش می یابد. اما فشار بخار آب فقط تا زمانی که اشباع شود افزایش می یابد!

با کاهش بیشتر حجم، فشار هوا همچنان افزایش می یابد و فشار بخار آب ثابت خواهد بود - در دمای معین برابر با فشار بخار اشباع شده باقی می ماند. بخار اضافی متراکم می شود، یعنی تبدیل به آب می شود.

3. مخزن زیر پیستون حاوی هوا با رطوبت نسبی 50 درصد است. حجم اولیه زیر پیستون 6 لیتر، دمای هوا 20 ºС است. هوا به صورت ایزوترمال فشرده می شود. فرض کنید حجم آب تشکیل شده از بخار را می توان در مقایسه با حجم هوا و بخار نادیده گرفت.
الف) وقتی حجم زیر پیستون 4 لیتر شد رطوبت نسبی هوا چقدر خواهد بود؟
ب) بخار در زیر پیستون در چه حجمی اشباع می شود؟
ج) جرم اولیه بخار چقدر است؟
د) وقتی حجم زیر پیستون برابر با 1 لیتر شود جرم بخار چند برابر کاهش می یابد؟
ه) چه مقدار آب متراکم خواهد شد؟

2. رطوبت نسبی چگونه به دما بستگی دارد؟

اجازه دهید در نظر بگیریم که چگونه صورت و مخرج در فرمول (1) که رطوبت نسبی هوا را تعیین می کند، با افزایش دما تغییر می کند.
شمارنده فشار بخار آب غیر اشباع است. با دمای مطلق نسبت مستقیم دارد (به یاد بیاورید که بخار آب با معادله گاز ایده آل حالت به خوبی توضیح داده شده است).

4. با افزایش دما از 0 º C به 40 º C فشار بخار غیر اشباع چند درصد افزایش می یابد؟

و اکنون بیایید ببینیم فشار بخار اشباع شده که در مخرج است چگونه در این مورد تغییر می کند.

5. فشار بخار اشباع با افزایش دما از 0 º C به 40 º C چند بار افزایش می یابد؟

نتایج این وظایف نشان می دهد که با افزایش دما، فشار بخار اشباع شده بسیار سریعتر از فشار بخار غیراشباع افزایش می یابد، بنابراین رطوبت نسبی هوا که با فرمول (1) تعیین می شود، با افزایش دما به سرعت کاهش می یابد. بر این اساس، با کاهش دما، رطوبت نسبی افزایش می یابد. در زیر به این موضوع با جزئیات بیشتری نگاه خواهیم کرد.

هنگام انجام کار زیر، معادله حالت گاز ایده آل و جدول بالا به شما کمک می کند.

6. در 20 ºС رطوبت نسبی هوا برابر با 100 درصد بود. دمای هوا به 40 درجه سانتیگراد افزایش یافت و جرم بخار آب بدون تغییر باقی ماند.
الف) فشار اولیه بخار آب چقدر بوده است؟
ب) فشار بخار آب نهایی چقدر بود؟
ج) فشار بخار اشباع در 40 درجه سانتی گراد چقدر است؟
د) رطوبت نسبی هوا در حالت نهایی چقدر است؟
ه) این هوا توسط شخص چگونه درک می شود: خشک یا مرطوب؟

7. در یک روز مرطوب پاییزی، دمای بیرون 0 ºС است. دمای اتاق 20 ºС، رطوبت نسبی 50٪ است.
الف) فشار جزئی بخار آب در کجا بیشتر است: داخل یا خارج؟
ب) اگر پنجره باز شود بخار آب به کدام سمت می رود - داخل اتاق یا خارج از اتاق؟
ج) اگر فشار جزئی بخار آب در اتاق با فشار جزئی بخار آب بیرون برابر شود، رطوبت نسبی اتاق چقدر خواهد بود؟

8. اجسام خیس معمولاً سنگین تر از خشک هستند: مثلاً لباس خیس از لباس خشک سنگین تر است و هیزم مرطوب از لباس خشک سنگین تر است. این با این واقعیت توضیح داده می شود که وزن رطوبت موجود در آن به وزن خود بدن اضافه می شود. اما در مورد هوا، وضعیت برعکس است: هوای مرطوب سبک تر از هوای خشک است! چگونه آن را توضیح دهیم؟

3. نقطه شبنم

هنگامی که دما کاهش می یابد، رطوبت نسبی هوا افزایش می یابد (البته جرم بخار آب موجود در هوا تغییر نمی کند).
هنگامی که رطوبت نسبی هوا به 100% می رسد، بخار آب اشباع می شود. (تحت شرایط خاص، بخار فوق اشباع را می توان به دست آورد. این بخار در اتاقک های ابری برای تشخیص ردیابی (ردیابی) ذرات بنیادی در شتاب دهنده ها استفاده می شود.) با کاهش بیشتر دما، بخار آب شروع به متراکم شدن می کند: شبنم می ریزد. بنابراین دمایی که بخار آب معین در آن اشباع می شود، نقطه شبنم آن بخار نامیده می شود.

9. توضیح دهید که چرا شبنم (شکل 45.3) معمولاً در ساعات اولیه صبح می بارد.

مثالی از یافتن نقطه شبنم برای هوای با دمای معین با رطوبت معین را در نظر بگیرید. برای این کار به جدول زیر نیاز داریم.

10. مردی عینکی از خیابان وارد مغازه شد و متوجه شد که عینکش مه گرفته است. فرض می کنیم که دمای شیشه و لایه هوای مجاور آنها برابر با دمای هوای بیرون است. دمای هوا در فروشگاه 20 ºС، رطوبت نسبی 60٪ است.
الف) آیا بخار آب موجود در لایه هوای مجاور عدسی های لیوان اشباع شده است؟
ب) فشار جزئی بخار آب در انبار چقدر است؟
ج) فشار بخار آب در چه دمایی برابر با فشار بخار اشباع است؟
د) دمای بیرون چگونه است؟

11. در یک سیلندر شفاف زیر پیستون هوا با رطوبت نسبی 21٪ است. دمای اولیه هوا 60 درجه سانتیگراد است.
الف) هوا با حجم ثابت تا چه دمایی باید خنک شود تا شبنم در سیلندر بیفتد؟
ب) حجم هوا در دمای ثابت چند برابر باید کاهش یابد تا شبنم در سیلندر بیفتد؟
ج) ابتدا هوا به صورت همدما فشرده شده و سپس با حجم ثابت سرد می شود. هنگامی که دمای هوا به 20 درجه سانتیگراد کاهش یافت، شبنم شروع به ریزش کرد. حجم هوا نسبت به اولیه چند برابر کاهش پیدا کرد؟

12. چرا تحمل گرمای شدید با رطوبت زیاد دشوارتر است؟

4. اندازه گیری رطوبت

رطوبت هوا اغلب با یک سایکرومتر اندازه گیری می شود (شکل 45.4). (از یونانی "psychros" - سرد. این نام به این دلیل است که قرائت های لامپ تر از لامپ های خشک کمتر است.) از یک حباب خشک و یک حباب مرطوب تشکیل شده است.

خوانش لامپ مرطوب کمتر از لامپ خشک است زیرا مایع با تبخیر خنک می شود. هر چه رطوبت نسبی هوا کمتر باشد، تبخیر شدیدتر است.

13. کدام دماسنج در شکل 45.4 در سمت چپ قرار دارد؟

بنابراین، با توجه به خوانش دماسنج ها، می توانید رطوبت نسبی هوا را تعیین کنید. برای این کار از یک جدول سایکرومتریک استفاده می شود که اغلب روی خود سایکرومتر قرار می گیرد.

برای تعیین رطوبت نسبی هوا لازم است:
- اندازه گیری دماسنج ها (در این مورد 33 ºС و 23 ºС)؛
- در جدول ردیف مربوط به خوانش دماسنج خشک و ستون مربوط به اختلاف در قرائت دماسنج را پیدا کنید (شکل 45.5).
- در تقاطع ردیف و ستون، مقدار رطوبت نسبی هوا را بخوانید.

14. با استفاده از جدول سایکرومتری (شکل 45.5)، تعیین کنید که رطوبت نسبی هوا در چه قرائتی از دماسنج 50٪ است.

سوالات و وظایف اضافی

15. در گلخانه ای با حجم 100 متر مکعب، حفظ رطوبت نسبی حداقل 60 درصد ضروری است. در اوایل صبح در دمای 15 درجه سانتیگراد، شبنم در گلخانه افتاد. دمای روز در گلخانه به 30 درجه سانتیگراد افزایش یافت.
الف) فشار جزئی بخار آب در گلخانه در دمای 15 درجه سانتی گراد چقدر است؟
ب) جرم بخار آب در گلخانه در این دما چقدر است؟
ج) حداقل فشار جزئی مجاز بخار آب در گلخانه در دمای 30 درجه سانتی گراد چقدر است؟
د) جرم بخار آب در گلخانه چقدر است؟
ه) چه جرمی از آب در گلخانه باید تبخیر شود تا رطوبت نسبی مورد نیاز در آن حفظ شود؟

16. روی سایکرومتر، هر دو دماسنج دمای یکسانی را نشان می دهند. رطوبت نسبی هوا چقدر است؟ پاسخ خود را توضیح دهید.

کلمه رطوبت

کلمه رطوبت در فرهنگ لغت دال

خوب. مایع به طور کلی: | خلط، رطوبت؛ اب. Vologa، روغن مایع، چربی، روغن. بدون رطوبت و گرما، بدون پوشش گیاهی، بدون زندگی.

رطوبت هوا به چه چیزی بستگی دارد؟

در حال حاضر رطوبت مه آلودی در هوا وجود دارد. مرطوب، نمناک، نمناک، نمناک، خیس، آبکی. تابستان مرطوب مراتع مرطوب، انگشتان، هوا. جای مرطوب. رطوبت رطوبت، رطوبت، خلط، وضعیت مرطوب. چیزی را مرطوب کنید، مرطوب کنید، مرطوب کنید، آب کنید یا با آب اشباع کنید. رطوبت سنج

رطوبت سنج، پرتابه، درجه رطوبت هوا را نشان می دهد.

کلمه Moisture در فرهنگ لغت Ozhegov

رطوبت، -و، خوب. رطوبت، آب موجود در چیزی. هوای اشباع از رطوبت.

کلمه رطوبت در فرهنگ لغت افرایم

فشار:مرطوب

1. مایع، آب یا بخار آن موجود در چیزی

کلمه Moisture در فرهنگ لغت ماکس فاسمر

مرطوب
وام.

از cslav.، ر.ک. st.-glor. رطوبت (Supr.). ولوگا را ببینید.

کلمه Moisture در فرهنگ لغت D.N. اوشاکوف

MOISTURE, رطوبت, pl. نه، زن (کتابها). رطوبت، آب، تبخیر. گیاهان به رطوبت زیادی نیاز دارند. هوا از رطوبت اشباع شده است.

واژه رطوبت در فرهنگ لغت مترادف

الکل، آب، خلط، رطوبت، مایع، رطوبت، مواد خام

مترادف کلمه Moisture در فرهنگ لغت 4

آب، مخاط، رطوبت

کلمه Moisture در فرهنگ لغت پارادایم برجسته کامل مطابق با A.

A. Zaliznya

مرطوب،
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب
مرطوب

سایکرومتر آگوست شامل دو دماسنج جیوه ای است که روی یک سه پایه نصب شده یا در یک کیس مشترک قرار می گیرند.

لامپ یک دماسنج در یک پارچه کامبریک نازک پیچیده می شود و در یک لیوان آب مقطر فرو می رود.

هنگام استفاده از روان‌سنج آگوست، رطوبت مطلق با استفاده از فرمول رینیر محاسبه می‌شود:
A = f-a(t-t1)H،
که در آن A رطوبت مطلق است. f حداکثر فشار بخار آب در دمای لامپ مرطوب است (نگاه کنید به

جدول 2)؛ a - ضریب سایکرومتریک، t - دمای لامپ خشک؛ t1 - دمای لامپ مرطوب؛ H فشار بارومتریک در لحظه تعیین است.

اگر هوا کاملاً ساکن است، a = 0.00128. در حضور حرکت ضعیف هوا (0.4 متر بر ثانیه) a = 0.00110. حداکثر و رطوبت نسبی همانطور که در صفحه نشان داده شده محاسبه می شود

رطوبت هوا چیست؟ به چه چیزی بستگی دارد؟

دمای هوا (درجه سانتیگراد)		دمای هوا (درجه سانتیگراد)	فشار بخار آب (mmHg)	دمای هوا (درجه سانتیگراد)	فشار بخار آب (mmHg)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

جدول 3

تعیین رطوبت نسبی بر اساس قرائت
روان سنج آسپیراسیون (در درصد)

جدول 4. تعیین رطوبت نسبی هوا با توجه به قرائت دماسنج های خشک و مرطوب در روان سنج آگوست در شرایط عادی حرکت هوا آرام و یکنواخت در اتاق با سرعت 0.2 متر بر ثانیه

برای تعیین رطوبت نسبی، جداول مخصوصی وجود دارد (جدول 3، 4).

خوانش های دقیق تر توسط روان سنج Assmann داده شده است (شکل 3). این شامل دو دماسنج است که در لوله های فلزی محصور شده اند که از طریق آنها هوا به طور یکنواخت توسط یک فن ساعتی که در بالای دستگاه قرار دارد مکیده می شود.

مخزن جیوه یکی از دماسنج ها با یک قطعه کامبریک پیچیده می شود که قبل از هر بار تعیین با استفاده از یک پیپت مخصوص با آب مقطر مرطوب می شود. پس از خیس شدن دماسنج، فن را با کلید روشن کنید و دستگاه را روی سه پایه آویزان کنید.

پس از 4-5 دقیقه، قرائت دماسنج های خشک و مرطوب را ثبت کنید. از آنجایی که رطوبت تبخیر شده و گرما از سطح توپ جیوه ای که با دماسنج خیس شده است جذب می شود، دمای کمتری را نشان می دهد. رطوبت مطلق با استفاده از فرمول Shprung محاسبه می شود:

که در آن A رطوبت مطلق است. f حداکثر فشار بخار آب در دمای لامپ مرطوب است. 0.5 - ضریب سایکرومتریک ثابت (اصلاح سرعت هوا). t دمای لامپ خشک است. t1 - دمای لامپ مرطوب؛ H - فشار هوا؛ 755 - فشار هوای متوسط ​​(بر اساس جدول 2 تعیین می شود).

حداکثر رطوبت (F) با استفاده از دمای حباب خشک جدول 2 تعیین می شود.

رطوبت نسبی (R) با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

که در آن R رطوبت نسبی است. الف - رطوبت مطلق؛ F حداکثر رطوبت در دمای حباب خشک است.

هیگروگراف برای تعیین نوسانات رطوبت نسبی در طول زمان استفاده می شود.

این دستگاه مشابه ترموگراف طراحی شده است، اما بخش درک کننده رطوبت گراف یک دسته مو بدون چربی است.

برنج. 3. روان سنج آسپیراسیون Assmann:

1 - لوله های فلزی؛
2 - دماسنج جیوه ای;
3 - سوراخ برای خروج هوای مکیده شده
4 - گیره برای آویزان کردن سایکرومتر;
5 - پیپت برای خیس کردن دماسنج مرطوب.

پیش بینی هوای فردا

در مقایسه با دیروز، هوا در مسکو کمی سردتر شده است، دمای هوای محیط از 17 درجه سانتیگراد دیروز به 16 درجه سانتیگراد امروز کاهش یافته است.

هواشناسی فردا نوید تغییرات محسوس دما را نمی دهد و در همان حد 11 تا 22 درجه سانتیگراد باقی می ماند.

رطوبت نسبی به 75 درصد افزایش یافته و همچنان در حال افزایش است. فشار اتمسفر طی روز گذشته کمی به میزان 2 میلی متر جیوه کاهش یافت و حتی کمتر شد.

هوای واقعی امروز

مطابق با 2018-07-04 15:00 در مسکو باران می بارد، باد ملایمی می وزد

هنجارها و شرایط آب و هوایی در مسکو

ویژگی های آب و هوا در مسکو، اول از همه، با موقعیت شهر تعیین می شود.

پایتخت در دشت اروپای شرقی واقع شده است و توده های هوای گرم و سرد آزادانه بر فراز کلان شهر حرکت می کنند. آب و هوای مسکو تحت تأثیر طوفان های اقیانوس اطلس و مدیترانه است، به همین دلیل است که سطح بارندگی در اینجا بیشتر و در زمستان گرمتر از شهرهای واقع در این عرض جغرافیایی است.

آب و هوا در مسکو منعکس کننده تمام پدیده های مشخصه آب و هوای معتدل قاره ای است. ناپایداری نسبی آب و هوا بیان می شود، به عنوان مثال، در زمستان سرد، با برفک های ناگهانی، خنک شدن شدید در تابستان، و مقدار زیادی بارندگی. این و سایر رویدادهای آب و هوایی به هیچ وجه غیر معمول نیستند. در تابستان و پاییز، مه اغلب در مسکو مشاهده می شود که علت آن تا حدی در فعالیت های انسانی نهفته است. رعد و برق حتی در زمستان.

در ژوئن 1998، طوفان شدید جان 8 نفر را گرفت و 157 نفر مجروح شدند. در دسامبر 2010، باران یخبندان شدید ناشی از اختلاف دما بین ارتفاع و زمین، خیابان ها را به پیست اسکیت تبدیل کرد و یخ های غول پیکر و درختان شکسته شده زیر وزن یخ بر روی مردم، ساختمان ها و اتومبیل ها ریختند.

حداقل دما در مسکو در سال 1940 ثبت شد، -42.2 درجه سانتیگراد، حداکثر - +38.2 درجه سانتیگراد در سال 2010 ثبت شد.

میانگین دما در جولای 2010 - 26.1 درجه - نزدیک به نرمال در امارات متحده عربی و قاهره است. و به طور کلی، سال 2010 به رکوردشکنی برای تعداد حداکثر دما تبدیل شد: 22 رکورد روزانه در طول تابستان ثبت شد.

آب و هوا در مرکز مسکو و حومه آن یکسان نیست.

چه چیزی رطوبت نسبی هوا را تعیین می کند و چگونه؟

دما در مناطق مرکزی بیشتر است، در زمستان این تفاوت می تواند تا 5-10 درجه باشد. جالب است که داده های رسمی آب و هوا در مسکو از ایستگاه هواشناسی در مرکز نمایشگاه همه روسیه واقع در شمال شرقی شهر ارائه شده است که چندین درجه کمتر از مقادیر دمایی ایستگاه هواشناسی در Balchug است. در مرکز کلان شهر

آب و هوا در شهرهای دیگر منطقه مسکو›

ماده خشک و رطوبت

آب یکی از رایج ترین مواد روی زمین است، شرط لازم برای زندگی و بخشی از تمام محصولات و مواد غذایی است.

آب که خود یک ماده مغذی نیست، به عنوان تثبیت کننده دمای بدن، حامل مواد مغذی (مواد مغذی) و ضایعات گوارشی، معرف و محیط واکنش در تعدادی از دگرگونی های شیمیایی، تثبیت کننده ساختار بیوپلیمر، و در نهایت به عنوان یک ماده غذایی حیاتی است. ماده ای که رفتار دینامیکی ماکرومولکول ها را تسهیل می کند، از جمله تجلی خواص کاتالیزوری (آنزیمی) آنها.

آب مهمترین جزء غذا است.

در انواع محصولات گیاهی و حیوانی به عنوان یک جزء سلولی و خارج سلولی، به عنوان یک محیط پخش کننده و حلال وجود دارد که قوام و ساختار را تعیین می کند. آب بر ظاهر، طعم و ماندگاری محصول تأثیر می گذارد. آب از طریق تعامل فیزیکی با پروتئین ها، پلی ساکاریدها، لیپیدها و نمک ها به طور قابل توجهی به ساختار غذا کمک می کند.

محتوای رطوبت کل یک محصول نشان دهنده میزان رطوبت موجود در آن است، اما دخالت آن در تغییرات شیمیایی و بیولوژیکی محصول را مشخص نمی کند.

نسبت رطوبت آزاد و محدود نقش مهمی در تضمین پایداری آن در طول ذخیره سازی دارد.

رطوبت محدود شده- این آب همراه است که به شدت با اجزای مختلف - پروتئین ها، لیپیدها و کربوهیدرات ها به دلیل پیوندهای شیمیایی و فیزیکی مرتبط است.

رطوبت رایگان- این رطوبتی است که توسط یک پلیمر محدود نمی شود و برای انجام واکنش های بیوشیمیایی، شیمیایی و میکروبیولوژیکی در دسترس است.

با روش های مستقیم رطوبت از محصول استخراج و میزان آن مشخص می شود. غیر مستقیم (خشک کردن، شکست سنجی، چگالی و هدایت الکتریکی محلول) - تعیین محتوای جامدات (بقایای خشک). روش‌های غیرمستقیم نیز شامل روشی مبتنی بر برهمکنش آب با معرف‌های معین است.

تعیین میزان رطوبت خشک کردن تا وزن ثابت (روش آربیتراژ)بر اساس آزاد شدن رطوبت رطوبت از جسم مورد مطالعه در دمای معین است.

خشک کردن با وزن ثابت یا با روش های تسریع شده در دمای بالا برای مدت زمان مشخص انجام می شود.

خشک کردن نمونه ها، تف جوشی به یک توده متراکم، با ماسه کلسینه انجام می شود که جرم آن باید 2-4 برابر بیشتر از جرم نمونه باشد.

ماسه به نمونه تخلخل می دهد، سطح تبخیر را افزایش می دهد، از تشکیل پوسته روی سطح جلوگیری می کند، که حذف رطوبت را دشوار می کند. خشک کردن در فنجان های چینی، بطری های آلومینیومی یا شیشه ای به مدت 30 دقیقه در دمای معین بسته به نوع محصول انجام می شود.

کسر جرمی جامدات (X,%) با فرمول محاسبه می شود

که در آن m وزن بطری با میله شیشه ای و شن و ماسه است، g؛

m1 جرم بطری توزین با میله شیشه ای، ماسه و

وزن شده قبل از خشک شدن، گرم؛

متر مربع وزن بطری با میله شیشه ای، ماسه و نمونه است

پس از خشک شدن،

خشک کردن در دستگاه HF با استفاده از اشعه مادون قرمز در دستگاهی متشکل از دو صفحه عظیم به هم پیوسته به شکل گرد یا مستطیل انجام می شود (شکل 3.1).

شکل 3.1 - دستگاه RF برای تعیین رطوبت

1 - دستگیره؛ 2 - صفحه بالایی; 3 - واحد کنترل; 4 - بشقاب پایین؛ 5 - دماسنج برقی

در شرایط کار، فاصله 2-3 میلی متر بین صفحات ایجاد می شود.

دمای سطح گرمایش توسط دو دماسنج جیوه ای کنترل می شود. برای حفظ دمای ثابت، دستگاه مجهز به یک دماسنج تماسی است که به صورت سری به رله متصل است. دمای تنظیم شده روی دماسنج تماسی تنظیم می شود. دستگاه 20 ... 25 دقیقه قبل از شروع خشک شدن به شبکه متصل می شود تا تا دمای مورد نظر گرم شود.

قسمتی از محصول در کیسه کاغذی چرخشی به ابعاد 14*20 سانتی متر به مدت 3 دقیقه در دمای معین خشک می شود و به مدت 3-2 دقیقه در خشک کن سرد می شود و به سرعت با دقت 0.01 گرم وزن می شود.

رطوبت (X،٪) با فرمول محاسبه می شود

جایی که m جرم بسته است، g؛

m1 جرم بسته با نمونه قبل از خشک شدن است، g؛

متر مربع جرم بسته با نمونه خشک شده، گرم است.

روش رفرکتومتریبرای کنترل تولید در تعیین محتوای ماده خشک در اشیاء غنی از ساکارز استفاده می شود: غذاهای شیرین، نوشیدنی ها، آب میوه ها، شربت ها.

این روش بر اساس رابطه بین ضریب شکست جسم مورد مطالعه یا استخراج آب از آن و غلظت ساکارز است.

رطوبت هوا

ضریب شکست به دما بستگی دارد، بنابراین اندازه گیری پس از ترموستات کردن منشورها و محلول آزمایش انجام می شود.

جرم جامدات (X, g) برای نوشیدنی های حاوی شکر با فرمول محاسبه می شود

که در آن a - جرم برای مواد خشک، تعیین می شود

روش انکسار سنجی، %;

P حجم نوشیدنی، cm3 است.

برای شربت، میوه و توت و ژله شیر و غیره.

طبق فرمول

که در آن a کسر جرمی جامدات در محلول، % است.

m1 جرم نمونه محلول، g است.

m جرم نمونه، g است.

علاوه بر این روش های رایج برای تعیین ماده خشک، تعدادی روش برای تعیین محتوای رطوبت آزاد و محدود استفاده می شود.

رنگ سنجی اسکن دیفرانسیل.

اگر نمونه تا دمای کمتر از 0 درجه سانتیگراد خنک شود، رطوبت آزاد منجمد می شود، اما رطوبت محدود نمی شود. با حرارت دادن نمونه منجمد در رنگ سنج، حرارت مصرف شده هنگام ذوب یخ را می توان اندازه گیری کرد.

آب غیر یخبندان به عنوان تفاوت بین آب معمولی و یخ زده تعریف می شود.

اندازه گیری دی الکتریک. این روش بر این واقعیت استوار است که در دمای 0 درجه سانتیگراد ثابت دی الکتریک آب و یخ تقریباً برابر است. اما اگر بخشی از رطوبت محدود شده باشد، پس خواص دی الکتریک آن باید بسیار متفاوت از خواص دی الکتریک آب فله و یخ باشد.

اندازه گیری ظرفیت حرارتی.

ظرفیت گرمایی آب بیشتر از ظرفیت گرمایی یخ است، زیرا با افزایش دمای آب، پیوندهای هیدروژنی شکسته می شود. از این ویژگی برای مطالعه تحرک مولکول های آب استفاده می شود.

مقدار ظرفیت گرمایی بسته به محتوای آن در پلیمرها، اطلاعاتی در مورد مقدار آب محدود می دهد. اگر آب به طور خاص در غلظت های پایین محدود شود، سهم آن در ظرفیت گرمایی کم است. در محدوده مقادیر رطوبت بالا، عمدتاً توسط رطوبت آزاد تعیین می شود که سهم آن در ظرفیت گرمایی حدود 2 برابر بیشتر از یخ است.

تشدید مغناطیسی هسته ای (NMR).این روش شامل مطالعه تحرک آب در یک ماتریس ثابت است.

در حضور رطوبت آزاد و محدود، به جای یک خط برای آب فله، دو خط در طیف NMR به دست می آید.

قبلی11121314151617181920212223242526بعدی

بیشتر ببینید:

رطوبت هوا. واحدها تأثیر بر کار هوانوردی.

آب ماده ای است که می تواند همزمان در حالت های مختلف در یک دما قرار گیرد: گاز (بخار آب)، مایع (آب)، جامد (یخ). گاهی اوقات به این حالت ها گفته می شود حالت فاز آب

تحت شرایط خاصی، آب از یک حالت (فاز) می تواند به حالت دیگر منتقل شود. بنابراین بخار آب می تواند به حالت مایع (فرایند تراکم) برود یا با دور زدن فاز مایع به حالت جامد - یخ (فرایند تصعید) برود.

به نوبه خود، آب و یخ می توانند به حالت گازی تبدیل شوند - بخار آب (فرایند تبخیر).

رطوبت به یکی از حالت های فازی اشاره دارد - بخار آب موجود در هوا.

از طریق تبخیر از سطوح آب، خاک، برف و پوشش گیاهی وارد جو می شود.

در نتیجه تبخیر، بخشی از آب به حالت گازی تبدیل می شود و یک لایه بخار در بالای سطح تبخیر تشکیل می دهد.

رطوبت نسبی

این بخار توسط جریان هوا در جهات عمودی و افقی حمل می شود.

فرآیند تبخیر تا زمانی ادامه می یابد که مقدار بخار آب بالای سطح تبخیر به اشباع کامل برسد، یعنی حداکثر مقدار ممکن در یک حجم معین در فشار و دمای هوا ثابت باشد.

مقدار بخار آب موجود در هوا با واحدهای زیر مشخص می شود:

فشار بخار آب.

مانند هر گاز دیگری، بخار آب خاصیت ارتجاعی خاص خود را دارد و فشار وارد می کند که با میلی متر جیوه یا hPa اندازه گیری می شود. مقدار بخار آب در این واحدها نشان داده شده است: واقعی - هاشباع کننده - E.در ایستگاه های هواشناسی، با اندازه گیری الاستیسیته بر حسب hPa، مشاهداتی از میزان رطوبت بخار آب انجام می شود.

رطوبت مطلق. نشان دهنده مقدار بخار آب بر حسب گرم موجود در یک متر مکعب هوا (g/) است.

حرف آ- مقدار واقعی با حرف نشان داده شده است آ- فضای اشباع رطوبت مطلق در مقدار آن نزدیک به کشش بخار آب است که بر حسب میلی متر جیوه بیان می شود، اما نه بر حسب hPa، در دمای 16.5 درجه سانتیگراد. هو آبا یکدیگر برابر هستند.

رطوبت خاصمقدار بخار آب بر حسب گرم موجود در یک کیلوگرم هوا (g/kg) است.

حرف q -مقدار واقعی با حرف نشان داده می شود س-فضای اشباع رطوبت خاص یک مقدار مناسب برای محاسبات نظری است، زیرا هنگام گرم شدن، خنک شدن، فشرده شدن و انبساط هوا تغییر نمی کند (مگر اینکه هوا متراکم شود). مقدار رطوبت خاص برای انواع محاسبات استفاده می شود.

رطوبت نسبیدرصد مقدار بخار آب موجود در هوا به میزانی است که فضای داده شده را در همان دما اشباع می کند.

رطوبت نسبی با حرف نشان داده می شود r.

طبق تعریف

r=e/E*100%

مقدار بخار آبی که فضا را اشباع می کند می تواند متفاوت باشد و بستگی به این دارد که چند مولکول بخار می توانند از سطح تبخیر خارج شوند.

اشباع هوا از بخار آب به دمای هوا بستگی دارد، هر چه دما بیشتر باشد میزان بخار آب بیشتر می شود و هر چه دما کمتر باشد کمتر می شود.

نقطه شبنم- این دمایی است که باید هوا را خنک کرد تا بخار آب موجود در آن به اشباع کامل برسد (در r \u003d 100٪).

تفاوت بین دمای هوا و دمای نقطه شبنم (T-Td) نامیده می شود کمبود نقطه شبنم

این نشان می دهد که چه مقدار هوا باید خنک شود تا بخار آب موجود در آن به اشباع برسد.

با کسری کوچک، اشباع هوا بسیار سریعتر از کسری اشباع زیاد اتفاق می افتد.

مقدار بخار آب نیز به وضعیت تجمع سطح تبخیر، به انحنای آن بستگی دارد.

در همان دما، مقدار بخار اشباع روی یک بیشتر و روی یخ کمتر است (یخ دارای مولکول های قوی است).

در همان دما، مقدار بخار روی یک سطح محدب (سطح قطرات) بیشتر از یک سطح تبخیر صاف خواهد بود.

همه این عوامل نقش مهمی در تشکیل مه، ابر و بارش دارند.

کاهش دما منجر به اشباع بخار آب موجود در هوا و سپس متراکم شدن این بخار می شود.

رطوبت هوا تأثیر بسزایی بر ماهیت آب و هوا دارد و شرایط پرواز را تعیین می کند. وجود بخار آب منجر به تشکیل مه، مه، ابرها، پیچیده شدن پرواز رعد و برق، باران یخ زده می شود.

رطوبت هوا- محتوای موجود در هوا، با تعدادی از مقادیر مشخص می شود. آب تبخیر شده از سطح هنگام گرم شدن آنها وارد لایه های پایین تروپوسفر می شود و در آن متمرکز می شود. دمایی که در آن هوا برای مقدار مشخصی بخار آب از رطوبت اشباع می شود و بدون تغییر می شود، نقطه شبنم نامیده می شود.

رطوبت با شاخص های زیر مشخص می شود:

رطوبت مطلق(lat. absolutus - کامل). به عنوان جرم بخار آب در 1 متر هوا بیان می شود. بر حسب گرم بخار آب در هر متر مکعب هوا محاسبه می شود. هرچه بیشتر باشد، رطوبت مطلق بیشتر است، زیرا آب بیشتری هنگام گرم شدن از مایع به بخار تبدیل می شود. در روز رطوبت مطلق بیشتر از شب است. شاخص رطوبت مطلق به این بستگی دارد: برای مثال، در عرض های جغرافیایی قطبی، تا 1 گرم در هر 1 متر مربع بخار آب، در خط استوا تا 30 گرم در هر متر مربع در باتومی (، ساحل) رطوبت مطلق 6 گرم است. در هر 1 متر، و در Verkhoyansk ( , ) - 0.1 گرم در 1 متر پوشش گیاهی منطقه تا حد زیادی به رطوبت مطلق هوا بستگی دارد.

رطوبت نسبی. این نسبت مقدار رطوبت موجود در هوا به مقداری است که می تواند در همان دما نگه دارد. رطوبت نسبی به صورت درصد محاسبه می شود. به عنوان مثال، رطوبت نسبی 70٪ است. این بدان معناست که هوا حاوی 70 درصد بخاری است که می تواند در دمای معین نگه دارد. اگر سیر روزانه رطوبت مطلق با سیر دما نسبت مستقیم داشته باشد، رطوبت نسبی با این سیر نسبت معکوس دارد. یک فرد زمانی احساس خوبی دارد که برابر با 40-75٪ باشد. انحراف از هنجار باعث ایجاد حالت دردناک بدن می شود.

هوای طبیعت به ندرت از بخار آب اشباع می شود، اما همیشه مقداری از آن را در خود دارد. در هیچ کجای زمین رطوبت نسبی صفر درصد ثبت نشده است. در ایستگاه های هواشناسی، رطوبت با استفاده از دستگاه رطوبت سنج اندازه گیری می شود، علاوه بر این، از ضبط کننده ها استفاده می شود - رطوبت نگار.

هوا اشباع و غیر اشباع است. هنگامی که آب از سطح اقیانوس یا خشکی تبخیر می شود، هوا نمی تواند بخار آب را به طور نامحدود نگه دارد. این محدودیت بستگی به . هوایی که دیگر نمی تواند رطوبت را در خود نگه دارد، اشباع نامیده می شود. از این هوا، با کوچکترین سرد شدن، قطرات آب به شکل شبنم شروع به خودنمایی می کنند. این به این دلیل است که آب وقتی سرد می شود از حالت (بخار) به مایع تبدیل می شود. هوای بالای یک سطح خشک و گرم معمولاً حاوی بخار آب کمتری نسبت به دمای معین است. چنین هوایی غیر اشباع نامیده می شود. وقتی خنک می شود، آب همیشه آزاد نمی شود. هر چه هوا گرمتر باشد، توانایی آن در جذب رطوبت بیشتر است. به عنوان مثال، در دمای -20 درجه سانتی گراد، هوا حاوی بیش از 1 گرم در متر آب نیست. در دمای +10 درجه سانتیگراد - حدود 9 گرم بر متر مکعب و در +20 درجه سانتیگراد - حدود 17 گرم در متر مکعب