Бұл мақала не туралы?
Анықтама
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығынан басқа абсолютті ылғалдылық сияқты мән де бар. Ауаның бірлігіне келетін су буының мөлшері деп аталады абсолютті ылғалдылықауа. Масса шаманың өлшем бірлігі ретінде қабылданатындықтан, бу үшін оның мәндері текше метрауа аз, абсолютті ылғалдылықты г/м³-мен өлшеу әдетке айналған. Бұл көрсеткіштер жыл мезгіліне байланысты өлшем бірлігінің бөліктерінен 30 г/м³-ден астамға дейін өзгереді. географиялық орналасуыылғалдылығы өлшенетін бет.
Абсолюттік ылғалдылық ауаның күйін сипаттайтын негізгі көрсеткіш болып табылады және үлкен мәноның қасиеттерін анықтау үшін ылғалдылықты салыстыру болып табылады қоршаған ортаның температурасы, өйткені бұл параметрлер өзара байланысты. Мысалы, температура төмендеген кезде су буы қаныққан күйге жетеді, содан кейін конденсация процесі басталады. Бұл орын алатын температура шық нүктесі деп аталады.
Абсолютті ылғалдылықты анықтауға арналған аспаптар
Абсолютті ылғалдылық мәнін анықтау оның термометр көрсеткіштеріне негізделген есептеулеріне негізделген. Атап айтқанда, екіден тұратын Август психрометрінің көрсеткіштері бойынша сынапты термометрлер- біреуі құрғақ, екіншісі дымқыл (суреттегі А суреті). Термометрдің ұшымен жанама түрде жанама түрде жер бетінен судың булануы оның көрсеткіштерінің төмендеуіне әкеледі. Екі термометрдің көрсеткіштері арасындағы айырмашылық абсолютті ылғалдылықты анықтайтын тамыз формуласының негізі болып табылады. Ауа ағындары мен жылулық сәулелену мұндай өлшеулердегі қателікке әсер етуі мүмкін.
Ассман ұсынған аспирациялық психрометр дәлірек (В сурет). Оның конструкциясы жылу сәулесінің әсерін шектейтін қорғаныс түтігін және тұрақтылықты тудыратын аспирациялық желдеткішті қамтиды. ауа шығыны. Абсолютті ылғалдылық оның осы уақыт аралығындағы термометр көрсеткіштеріне және барометрлік қысымға тәуелділігін көрсететін формуламен анықталады.
Абсолютті ылғалдылықты өлшеу мәні
Абсолютті ылғалдылық мәндерін бақылау метеорологияда қажет, өйткені бұл көрсеткіштер ықтимал жауын-шашынды болжауда үлкен рөл атқарады. Психрометрлер шахталарда да қолданылады. Көптеген автоматтандыру жүйелерінде абсолютті ылғалдылықты тұрақты бақылау қажеттілігі қазіргі заманғы есептегіштерді дамытудың алғышарты болып табылады. Бұл қажетті өлшемдерді қабылдайтын, көрсеткіштерді талдайтын және сізді көрсететін электрондық сенсорлар сандық мәнабсолютті ылғалдылық.
Үшін сандық анықтауАуаның ылғалдылығы абсолютті және салыстырмалы ылғалдылықты пайдаланады.
Ауаның абсолютті ылғалдылығы ауадағы су буының тығыздығымен немесе оның қысымымен өлшенеді.
Ауа ылғалдылығының дәрежесі туралы нақтырақ түсінік салыстырмалы ылғалдылық B арқылы беріледі. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы ауаны бар температурада қанықтыру үшін қажетті су буының тығыздығының абсолютті ылғалдылығының қанша пайызын көрсететін санмен өлшенеді:
Салыстырмалы ылғалдылықты бу қысымымен де анықтауға болады, өйткені іс жүзінде бу қысымы оның тығыздығына пропорционал.Сондықтан В-ны мына жолмен анықтауға болады: салыстырмалы ылғалдылық абсолютті ылғалдылық су буының қанығу қысымының қанша пайызын көрсететін санмен өлшенеді. ауаның бар температурасында:
Осылайша, салыстырмалы ылғалдылық тек абсолютті ылғалдылықпен ғана емес, сонымен қатар ауа температурасымен де анықталады. Есептеу кезінде салыстырмалы ылғалдылықмәндері немесе кестелерден алынуы керек (9.1 кестені қараңыз).
Ауа температурасының өзгеруі оның ылғалдылығына қалай әсер ететінін білейік. Ауаның абсолютті ылғалдылығы тең болсын Қаныққан су буының 22 °С-та тығыздығы тең болғандықтан (9.1-кесте), онда В салыстырмалы ылғалдылығы шамамен 50% құрайды.
Енді осы ауаның температурасы 10°С-қа дейін төмендейді, бірақ тығыздығы өзгеріссіз қалады деп алайық. Сонда ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 100% болады, яғни ауа су буымен қаныққан болады. Температура 6 °C дейін төмендесе (мысалы, түнде), онда әрбір текше метр ауадан кг су буы конденсацияланады (шық түседі).
9.1-кесте. Қаныққан су буының қысымы мен тығыздығы әртүрлі температуралар
Ауаның салқындату процесінде су буымен қаныққан температурасы шық нүктесі деп аталады. Жоғарыдағы мысалда шық нүктесі Белгілі шық нүктесімен ауаның абсолютті ылғалдылығын кестеден табуға болатынын ескеріңіз. 9.1, өйткені ол шық нүктесіндегі қанығу буының тығыздығына тең.
Атмосферадағы су буы.Ауадағы су буы, мұхиттардың, теңіздердің, көлдердің және өзендердің үлкен беткейлеріне қарамастан, әрқашан қанықпайды. Қозғалыс ауа массаларыбіздің планетамыздағы кейбір жерлерде екеніне әкеледі осы сәтсудың булануы конденсациядан басым болса, басқаларында, керісінше, конденсация басым болады. Бірақ ауада әрдайым дерлік су буы бар.
Ауадағы су буының құрамын, яғни оның ылғалдылығын бірнеше мөлшермен сипаттауға болады.
Ауадағы су буының тығыздығы деп аталады абсолютті ылғалдылық. Сондықтан абсолютті ылғалдылық текше метрге килограмммен (кг/м3) өлшенеді.
Су буының парциалды қысымы. Атмосфералық ауаәртүрлі газдар мен су буларының қоспасы болып табылады. Газдардың әрқайсысы ондағы денелерге ауа шығаратын жалпы қысымға үлес қосады. Барлық басқа газдар болмаған жағдайда су буының түзетін қысымы деп аталады су буының парциалды қысымы. Ауа ылғалдылығының көрсеткіштерінің бірі ретінде су буының парциалды қысымы алынады. Ол қысым бірліктерімен – паскальмен немесе миллиметрмен көрсетіледі сынап.
Атмосфералық қысымқұрғақ ауа (оттегі, азот және т.б.) және су буының құрамдас бөліктерінің парциалды қысымдарының қосындысымен анықталады.
Салыстырмалы ылғалдылық. Су буының парциалды қысымына және абсолютті ылғалдылыққа сүйене отырып, бұл жағдайларда су буының қанығуға қаншалықты жақын екенін анықтау әлі мүмкін емес. Атап айтқанда, судың булану қарқындылығы және тірі организмдердің ылғалды жоғалтуы осыған байланысты. Сондықтан берілген температурада су буының қанығуға қаншалықты жақын екенін көрсететін мән енгізіледі - салыстырмалы ылғалдылық.
Ауаның салыстырмалы ылғалдылығыкөзқарас деп аталады ішінара қысым Рқысымға берілген температурадағы ауадағы су буы r n.p.бірдей температурадағы қаныққан бу, пайызбен:
Салыстырмалы ылғалдылық әдетте 100% төмен.
Психрометр.Ауаның ылғалдылығы арнайы құралдардың көмегімен өлшенеді. Біз сізге олардың бірі туралы айтып береміз - психрометр.
Психрометр екі термометрден тұрады ( 11.4-сурет). Біреуінің су қоймасы құрғақ күйінде қалып, ауа температурасын көрсетеді. Екіншісінің су қоймасы мата жолағымен қоршалған, оның ұшы суға батырылған. Су буланады, бұл термометрді салқындатады. Салыстырмалы ылғалдылық неғұрлым жоғары болса, соғұрлым қарқынды булану жүреді және дымқыл шүберекпен қоршалған термометр көрсеткен температура құрғақ термометрдің температурасына жақын болады.
Салыстырмалы ылғалдылық 100% болғанда су мүлде буланбайды және екі термометрдің көрсеткіштері бірдей болады. Осы термометрлер арасындағы температура айырмашылығына сүйене отырып, арнайы кестелерді пайдалана отырып, ауаның ылғалдылығын анықтауға болады.
Ылғалдылық мәні.Адам терісінің бетінен ылғалдың булану қарқындылығы ылғалдылыққа байланысты. Ал ылғалдың булануы дене температурасын тұрақты ұстау үшін үлкен маңызға ие. IN ғарыш кемелеріадам үшін ең қолайлы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы сақталады (40-60%).
Метеорологияда ылғалдылықты білу өте маңызды – ауа райы болжамына байланысты. Атмосферадағы су буының салыстырмалы мөлшері салыстырмалы түрде аз болғанымен (шамамен 1%), оның рөлі атмосфералық құбылыстармаңызды. Су буының конденсациясы бұлттардың пайда болуына және одан кейінгі жауын-шашынға әкеледі. Сонымен бірге ол көзге түседі көп саныжылулық. Керісінше, судың булануы жылуды сіңірумен бірге жүреді.
Тоқыма, кондитерлік және басқа да өндірістерде процестің қалыпты жүруі үшін белгілі бір ылғалдылық қажет.
Өнер туындылары мен кітаптарды сақтау ауа ылғалдылығын қажетті деңгейде ұстауды талап етеді. Сондықтан мұражайлардың қабырғаларында психрометрлерді көруге болады.
Білу маңызды абсолютті шамаатмосферадағы су буы, бірақ салыстырмалы. Салыстырмалы ылғалдылық психрометрмен өлшенеді.
Шық нүктесі
Берілген қысымдағы шық нүктесі - бұл қаныққан күйге жету және шыққа айнала бастау үшін құрамындағы су буы үшін ауаның салқындауы керек температура.
Шық нүктесі ауаның салыстырмалы ылғалдылығымен анықталады. Салыстырмалы ылғалдылық неғұрлым жоғары болса, шық нүктесі соғұрлым жоғары және ауаның нақты температурасына жақындайды. Салыстырмалы ылғалдылық неғұрлым төмен болса, шық нүктесі нақты температурадан төмен болады. Егер салыстырмалы ылғалдылық 100% болса, онда шық нүктесі нақты температурамен бірдей болады.
Шық нүктесін реттеу мүмкін емес. Ол терезелерде немесе қос әйнекті терезелерде емес. Оны температура мен ылғалдылық осьтері арасында диагональ бойынша жүргізілген қалың қара сызық екі аймақты бөлетін графиктерден ғана көруге болады: құрғақ аймақ және конденсация қалыптаса бастаған аймақ.
Дегенмен, біз күн сайын шық нүктесіне тап боламыз. Біз пісіріп жатқан табадан шыны қақпақты көтереміз - су қақпақтан мол ағып кетеді. Жуынатын бөлмеде ыстық душ қабылдағаннан кейін біз айнаның тұманданып кеткенін білеміз. Біз қыста көшеден жылы дүкенге кіреміз - көзілдірігіміз бірден тұманданып кетеді. Мұның бәрі шық нүктесінің әзілдері.
Есте сақтау керек ең бастысы - конденсацияға екі фактор да бірдей әсер ететінін нақты түсіну керек: температура мен ылғалдылық. Егер бөлмеге көшеден суық зат әкелінсе, оның температурасы мен бөлменің ылғалдылығы бірге конденсацияның пайда болуына әкелуі мүмкін. Егер сіз температураны тұрақты ылғалдылықта жай ғана төмендетсеңіз - дәл осылай ауада конденсация басталады, осылайша барлық жүргізушілер ұнататын тұман тас жолдарда - ойпаттарда және су айдындарында пайда болады.
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Соцкий, Физика 10 сынып, http://ru.wikipedia.org/wiki/Dew_point
Керабит – мүлде басқа әңгіме. Зауыт Lemminkainen корпорациясына тиесілі - 2008 жылы тауар айналымы 2 830 миллион еуроны құрады. Келісімшарттардың бағасын оңтайландыратын кәсіби құрылысшылар корпорациясы әлеуетті клиенттер. Олар негізінен бүкіл әлем бойынша құрылыс жүргізетін құрылыс компаниялары үшін плитка жасайды, соның ішінде Украинада Nokia үшін коммуникациялық инфрақұрылымды салуға келісім-шартты аяқтайды. Битуминозды материалдарды Katepal Oy әлдеқайда ертерек - 1920 жылдардан бастап шығарған. 2010 жылы корпорация өзінің 100 жылдығын атап өтті. Солтүстік Еуропа мен Францияда битум танымал болған кезде, битумды тақталар Katepal Oy компаниясымен бір мезгілде шығарыла бастады. 2008 жылы Kerabit сату көлемі 79 миллион еуро болды. Финляндияда, Швецияда және Еуропада, ТМД елдеріндегі негізгі сатылымдар басымдыққа ие емес, олар эксклюзив бермейді. Корпорацияның директорлар кеңесінде өндіріс технологиясы мен өнімді жетілдіру бойынша шешімдерді құрылыс саласында кәсіби білімі бар тәжірибелі топ-менеджерлер қабылдайтындықтан, бұл өнімнің өзіне қатты әсер етеді. Өнімге қойылатын негізгі талап - техникалық стандартқа сәйкестік, бүгінгі күні ол EN544 және ұзақ мерзімдіқызметтер. Барлығы салыстыру арқылы үйренетіндіктен, Ruflex-ті Kerabit плиткаларымен салыстыра отырып, біз Kerabit технологиялық жағынан Катепалдан әлдеқайда алда деп қорытынды жасауға болады, қаптама құрылыс алаңына жеткізуді қамтамасыз етеді, бірақ презентация тұрғысынан финдік әріптесінен айтарлықтай төмен. 2008 жылдан бастап Kerabit сәйкес шығарылады жаңа технология- 1 ш.м. плиткалар = 7 кг, шыны талшық 123 г/кв.м, шифер-базальт төсемі, резеңке-битум жабысқақ қабаты, үстіне HDPE пленкасы артқы жағыкварц құмының орнына плиткалар.
Абсолютті және салыстырмалы ылғалдылық
IN алдыңғы бөлімбіз бірқатар физикалық терминдерді қолдандық. Олардың маңыздылығын ескере отырып, еске түсірейік мектеп курсыфизика және ауа ылғалдылығы мен шық нүктесінің не екенін және оларды қалай өлшеу керектігін түсіндіріңіз.
Негізгі объективті физикалық параметр абсолютті (нақты) ауа ылғалдылығы - массалық концентрация (мазмұн) газ тәрізді су(буланған су, су буы) ауадағы, мысалы, бір текше метр ауада (дәлірек айтқанда, бір текше метр кеңістікте) буланған судың килограмм саны. Ауада су буы аз болса, ауа құрғақ, көп болса ылғалды болады. Бірақ көп деген нені білдіреді? Мысалы, бір текше метр ауада 0,1 кг су буы көп пе? Және көп емес, аз емес, дәл осыншама көп және артық емес. Бірақ егер сіз 40 °C температурада бір текше метр ауада 0,1 кг су буы көп пе деп сұрасаңыз, онда бұл өте көп және ешқашан болмайды деп айта аласыз.
Шындығында, суды қажетінше булану мүмкін емес, өйткені қарапайым ванна жағдайында су әлі де сұйықтық болып табылады және оның молекулаларының өте аз бөлігі ғана сұйық фазадан интерфейс арқылы газ фазасына шығады. Мұны түрік моншасының әдеттегі үлгісінің мысалы арқылы түсіндірейік - түбі (едені), қабырғалары мен қақпағы (төбесі) бірдей температураға ие ыдыс үлгісі («табақ»). Техникада мұндай изотермиялық ыдыс термостат (пеш) деп аталады.
Модельдік ыдыстың түбіне (моншаның еденіне) су құйып, температураны өзгерте отырып, әртүрлі температурадағы ауаның абсолютті ылғалдылығын өлшейік. Температура көтерілгенде ауаның абсолютті ылғалдылығы тез артады, ал төмендегенде тез төмендейді екен (23-сурет). Бұл температураның жоғарылауымен энергетикалық кедергіні жеңуге жеткілікті энергиясы бар су молекулаларының санының тез (экспоненциалды) өсуінің нәтижесі. фазалық ауысу. Газдандыратын («буланатын») молекулалар санының артуы ауадағы су молекулаларының санының (жинақталуының) артуына (су буының мөлшерінің артуына) әкеледі, бұл өз кезегінде суға қайтадан «ұшатын» су молекулаларының саны (сұйытылған). Суды газдандыру жылдамдығын су буының сұйылту жылдамдығымен салыстырған кезде тепе-теңдік пайда болады, ол суреттегі қисықпен сипатталады. 23. Тепе-теңдік күйінде моншада ештеңе болмай тұрғандай, ештеңе буланып, конденсацияланбағандай болып көрінгенде, шын мәнінде тонналап су (және су буы) шын мәнінде газдандырылатынын есте ұстаған жөн. тиісінше бірден сұйылтылған). Дегенмен, болашақта булануды нақты нәтиже ретінде қарастырамыз - газдандыру жылдамдығының сұйылту жылдамдығынан асып кетуі, судың мөлшері іс жүзінде азайып, су буының мөлшері іс жүзінде артады. Егер сұйылту жылдамдығы газдану жылдамдығынан асып кетсе, онда бұл процесті конденсация деп атаймыз.
Ауаның абсолютті ылғалдылығының тепе-теңдік мәндері судың қаныққан буының тығыздығы деп аталады және берілген температурадағы максималды мүмкін болатын абсолютті ауа ылғалдылығы болып табылады. Температура көтерілген сайын су қаныққан будың тығыздығын арттыра отырып, булана бастайды (газға айналады). Температура төмендеген сайын су буының конденсациясы салқындату қабырғаларында шағын шық тамшылары түрінде (содан кейін үлкен тамшыларға қосылып, ағындар түрінде ағып кетеді) немесе салқындатқыш ауаның көлемінде ұсақ шық түрінде болады. көлемі 1 микроннан аз тұман тамшылары (соның ішінде «бу бұлттары» түрінде).
Күріш. 23. Тепе-теңдік жағдайында (қаныққан будың тығыздығы) және әртүрлі температуралардағы сәйкес қаныққан бу қысымы rho кезінде ауаның абсолютті ылғалдылығы судан жоғары болады. Нүктелі көрсеткілер – абсолютті ылғалдылықтың ерікті мәні үшін шық нүктесін Тр анықтау d.
Осылайша, 40 ° C температурада изотермиялық жағдайда (қаныққан будың тығыздығы) судың үстіндегі ауаның тепе-теңдік абсолютті ылғалдылығы 0,05 кг / м3 құрайды. Керісінше, 0,05 кг/м3 абсолютті ылғалдылық үшін 40 °C температура шық нүктесі деп аталады, өйткені осы абсолютті ылғалдылықта және осы температурада шық пайда бола бастайды (температура төмендеген сайын). Жуынатын бөлмелердегі тұманды әйнектер мен айналардан шыққан шық барлығына таныс. Ауаның абсолютті ылғалдылығы ауаның шық нүктесін анық анықтайды (23-суреттегі графикке сәйкес) және керісінше. Шық нүктесі 37 °C, тең екенін ескеріңіз қалыпты температураадам денесі, 0,04 кг/м 3 абсолютті ауа ылғалдылығына сәйкес келеді.
Енді термодинамикалық тепе-теңдік шарты бұзылған жағдайды қарастырайық. Мысалы, алдымен үлгілі ыдыс ондағы су мен ауамен бірге 40 ° C дейін қыздырылды, содан кейін қабырғалардың, судың және ауаның температурасы кенеттен 70 ° C-қа дейін күрт көтерілді деп таза гипотетикалық түрде алайық. Бастапқыда бізде 40 ° C температурадағы қаныққан будың тығыздығына сәйкес келетін абсолютті ауа ылғалдылығы 0,05 кг / м 3. Ауа температурасы 70 °С-қа дейін көтерілгеннен кейін ауаның абсолютті ылғалдылығы судың қосымша мөлшерінің булануы есебінен қаныққан бу тығыздығының 0,20 кг/м3 жаңа мәніне біртіндеп көтерілуі керек. Ал бүкіл булану кезеңінде ауаның абсолютті ылғалдылығы 0,20 кг/м3 төмен болады, бірақ жоғарылайды және 0,20 кг/м3 шамасына бейім болады, ол ерте ме, кеш пе 70 °C температурада белгіленеді.
Ауаның бір күйден екінші күйге ауысуының мұндай тепе-тең емес режимдері салыстырмалы ылғалдылық түсінігі арқылы сипатталады, оның мәні есептелетін және ағымдағы ауа температурасы кезіндегі ағымдағы абсолютті ылғалдылықтың қаныққан бу тығыздығына қатынасына тең. Осылайша, басында бізде 40 ° C температурада 100% салыстырмалы ылғалдылық бар. Содан кейін ауа температурасының 70 ° C-қа дейін күрт көтерілуімен ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 25% -ға дейін күрт төмендеді, содан кейін булану салдарынан ол қайтадан 100% -ға дейін көтеріле бастады. Қаныққан будың тығыздығы түсінігі температураны көрсетпей мағынасыз болғандықтан, салыстырмалы ылғалдылық түсінігі де температураны көрсетпей мағынасыз. Осылайша, 0,05 кг/м 3 ауаның абсолютті ылғалдылығы 40 ° C ауа температурасы кезінде 100% және ауа температурасы 70 ° C кезінде 25% салыстырмалы ауа ылғалдылығына сәйкес келеді. Ауаның абсолютті ылғалдылығы таза массалық шама болып табылады және ешқандай температураға сілтеме жасауды қажет етпейді.
Егер салыстырмалы ылғалдылық нөлге тең болса, онда ауада су буы мүлде болмайды (абсолютті құрғақ ауа). Егер ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 100% болса, онда ауа мүмкіндігінше ылғалды болады, ауаның абсолютті ылғалдылығы қаныққан будың тығыздығына тең. Егер ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, мысалы, 30% болса, онда бұл ауадағы су мөлшерінің тек 30% ғана буланғанын білдіреді, бұл негізінен ауада осы температурада булануы мүмкін, бірақ әлі жоқ. буланған (немесе болмауына байланысты әлі булану мүмкін емес). сұйық су). Басқаша айтқанда, ауаның салыстырмалы ылғалдылығының сандық мәні судың әлі де булануы мүмкін бе және оның қанша бөлігі булануы мүмкін екенін көрсетеді, яғни ауаның салыстырмалы ылғалдылығы шын мәнінде ауаның потенциалды ылғал сыйымдылығын сипаттайды. Біз «салыстырмалы» термині ауадағы судың массасын ауаның массасына емес, ауадағы су буының максималды мүмкін болатын массасына жатқызатынын атап өтеміз.
Бірақ ыдыста біркелкі температура болмаса не болады? Мысалы, төменгі (еден) температурасы 70 ° C, ал қақпақ (төбе) тек 40 ° C температураға ие болады. Сонда қаныққан будың тығыздығы мен салыстырмалы ылғалдылықтың біртұтас тұжырымдамасын енгізу мүмкін емес. Ыдыс түбінде ауаның абсолютті ылғалдылығы 0,20 кг/м3 дейін көтерілуге бейім, ал төбеде 0,05 кг/м3 дейін төмендейді. Бұл жағдайда түбіндегі су буланып, су буы төбеде конденсацияланады, содан кейін конденсат түрінде, атап айтқанда, ыдыстың түбіне ағып кетеді. Мұндай тепе-теңдіксіз процесс (бірақ уақыт өте тұрақты болуы мүмкін, яғни стационарлық) өнеркәсіпте дистилляция деп аталады. Бұл процесс суық төбеде шық үнемі конденсацияланатын нақты түрік моншаларына тән. Сондықтан түрік моншаларында конденсатты ағызу үшін арналары (ойықтар) бар күмбезді төбелердің болуы міндетті болып табылады.
Тепе-теңдік тепе-теңдік көптеген басқа (және барлық дерлік нақты) жағдайларда, атап айтқанда, барлық температура тең болған кезде, бірақ су жетіспегенде пайда болуы мүмкін. Сонымен, булану процесінде ыдыстың түбіндегі су жоғалып кетсе (буланып), одан әрі буланатын ештеңе болмайды және абсолютті ылғалдылық сол деңгейде бекітіледі. Бұл жағдайда ауаның салыстырмалы ылғалдылығына 100% жету керек екені анық жоғары температураларсәтсіздікке ұшырайды, бұл пайдалы фактор, атап айтқанда, орыс моншасында құрғақ сауна немесе жеңіл бу алу үшін. Бірақ егер біз температураны төмендете бастасақ, онда белгілі бір уақытта төмен температура, шық нүктесі деп аталады, су қайтадан конденсация түрінде ыдыстың қабырғаларында пайда болады. Шық нүктесінде ауаның салыстырмалы ылғалдылығы әрқашан 100% құрайды (шық нүктесінің дәл анықтамасы бойынша).
Ауа температурасы төмендеген кезде конденсацияның пайда болу принципіне сүйене отырып, газдардағы шық нүктесін анықтау үшін кеңінен танымал өнеркәсіптік құрылғы жасалды. Тексеру газы төмен жылдамдықпен өтетін шыны камерада баяу салқындатылатын жылтыратылған металл беті монтаждалады (24-сурет). Шық (тұмандау) сәтінде жер бетінің температурасы өлшенеді. Бұл температура шық нүктесі ретінде қабылданады. Шықтың пайда болу сәтін дәл анықтау тек микроскоптың көмегімен мүмкін болады, өйткені бастапқы сәтте шық тамшылары өте аз болады. Бетті салқындату сұйық салқындатқышпен немесе кез келген басқа әдіспен жылуды алу арқылы жүзеге асырылады. Шық түсетін беттің температурасы кез келген термометрмен, жақсырақ термопармен өлшенеді. Құрылғының жұмыс істеу принципі, егер сіз суық айнада, әсіресе суықтан жылы бөлмеге әкелінгенде, «дем алсаңыз», анық болады - айна қызған сайын тұмандау үнемі азаяды, содан кейін мүлдем тоқтайды.
Мұның бәрі шық нүктесінен жоғары температурада бет әрқашан құрғақ болады, ал егер суды әдейі құйса, ол міндетті түрде буланып, беті кебеді. Ал шық нүктесінен төмен температурада бет әрқашан ылғалды болады, ал егер беті жасанды түрде кептірілсе (сүртілсе), онда оның үстіндегі су бірден «өзінен» пайда болады, яғни ауадан пішінде тұнбаға түседі. шық (конденсация).
Күріш. 24. Газдағы шық нүктесін дәл анықтауға арналған құрылғының жұмыс істеу принципі. 1 – шық тамшыларының пайда болуын бақылауға арналған жылтыратылған металл беті, 2 – металл корпус, 3 – шыны, 4 – газ ағынының кірісі мен шығысы, 5 – микроскоп, 6 – жарықтандырғыш шам, 7 – термопара торабы орнатылған термопарлы термометр. жылтыратылған бетке жақын орналасуы, 8 – салқындатылған сұйықтығы бар стақан (мысалы, қатты көмірқышқыл газы бар су-спирт қоспасы – құрғақ мұз), 9 – шыны көтергіш.
Егер беті кеуекті (ағаш, керамика, цемент-құм, талшықты және т.б.) болса, мүлдем басқа жағдай туындайды. Кеуекті материалдар олардың қуыстарының болуымен сипатталады, ал қуыстар 1 мкм-ге дейін немесе одан да аз көлденең өлшемі (диаметрі) бар арналар түрінде болады. Мұндай арналардағы сұйықтық (капиллярлар, кеуектер) кеуекті емес бетке немесе үлкен көлденең өлшемі бар арналарға қарағанда басқаша әрекет етеді. Егер арналардың беті сумен суланған болса, онда жер бетіндегі су материалға терең сіңеді және оны кейінірек булану қиынға соғады, бәрі біледі. Егер арналардың беті сумен суланбаса, онда су материалға терең сіңбейді және материалға арнайы «инъекция» енгізілсе де (мысалы, шприцпен), ол бәрібір болады. мәжбүрлеп шығарылады (буланған). Бұл суланған капиллярларда сұйықтық бетінің ойыс менискісі пайда болатындықтан, беттік керілу күштері сұйықтықты капиллярға тартатындықтан болады (25-сурет). Капиллярлар неғұрлым жұқа болса, сұйықтық соғұрлым күшті сіңеді және беттік керілу күштерінің әсерінен капиллярдағы сұйық бағананың көтерілу биіктігі ондаған метрге жетуі мүмкін. Сондықтан сіңірілген сұйықтық бірте-бірте кеуекті материалдың бүкіл көлеміне таралады, оны ағаштар қоректік ерітінділерді тамырдан тәждің жапырақтарына жеткізу үшін пайдаланады.
Күріш. 25. Әртүрлі көлденең өлшемдегі d (диаметр) каналдар (капиллярлар, кеуектер) жиынтығы түрінде ұсынылған кеуекті материалдың қасиеттерінің иллюстрациясы. 1 – кеуекті емес субстрат, 2 – субстратқа төгілген су, 3 – беттік керілу F әсерінен субстраттан суды үлкен биіктікке сіңіретін кеуекті материалдың капиллярлары, соғұрлым капилляр жұқа (шартты көлденең өлшем) Капиллярдан тыс су үшін «арнаның» d0 - шексіздік ). Капилляр неғұрлым жұқа болса, соғұрлым су буының қысымының тепе-теңдік мәні (ауаның абсолютті ылғалдылығы, қаныққан будың тығыздығы) төмен болады, нәтижесінде субстраттағы судың бетінде пайда болған су буы судың бетінде конденсацияланады. капилляр (будың қозғалысы штрих-нүкте стрелкасымен 4 көрсетілген – кеуекті материалды ауадан су буымен ылғалдандырудың бұл құбылысы гигроскопиялық деп аталады.
Кеуекті материалдардың басқалары бар маңызды қасиеті, судың ойыс бетіндегі қаныққан будың тығыздығы судың жазық жазық бетіндегіден аз болуына байланысты, яғни аз мәндер, суретте көрсетілген. 23. Бұл бу фазасындағы су молекулаларының ойыс менискісі бар ықшам (сұйық) суға жиі ұшып кетуінен (өйткені олар ықшам су бетімен көбірек «қоршалған») және ауаның азаюынан туындайды. су буы. Мұның бәрі тегіс беттегі судың буланып, қабырғалары суланған капиллярлардағы кеуекті материалдың ішінде конденсациялануына әкеледі. Ылғалды ауамен ылғалданатын кеуекті материалдың бұл қасиеті гигроскопиялық деп аталады. Кеуекті емес беттердің барлық суы ерте ме, кеш пе, кеуекті материалдың капиллярларына «қайта конденсацияланатыны» анық. Бұл кеуекті емес материалдар құрғақ болса, бұл кеуекті материалдар да осы жағдайларда құрғақ дегенді білдірмейді.
Осылайша, ауа ылғалдылығы төмен болса да (мысалы, 20% салыстырмалы ылғалдылық кезінде) кеуекті материалдарды ылғалдандыруға болады (тіпті 100 ° C температурада). Осылайша, ағаш кеуекті, сондықтан қоймада сақталған кезде ол қанша уақыт кептірілсе де, толық кеуіп кете алмайды, тек «ауада құрғақ» болуы мүмкін. Абсолютті құрғақ ағашты алу үшін оны мүмкіндігінше төмен ауаның салыстырмалы ылғалдылығында (0,1% және одан төмен) мүмкін болатын ең жоғары температураға дейін (120–150 °C және одан жоғары) қыздыру керек.
Ағаштың ауа-құрғақ ылғалдылығы ауаның абсолютті ылғалдылығымен емес, берілген температурадағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығымен анықталады. Бұл тәуелділік тек ағашқа ғана емес, сонымен қатар кірпішке, сылаққа, талшықтарға (асбест, жүн және т.б.) тән. Кеуекті материалдардың ауадан суды сіңіру қабілеті «тыныс алу» деп аталады. «Тыныс алу» қабілеті гигроскопиялыққа тең. Бұл құбылыс 7.8-бөлімде толығырақ қарастырылады.
Кейбір органикалық кеуекті материалдар (талшықтар) өздерінің ылғалдылығына байланысты ұзартуға қабілетті. Мысалы, сіз оны әдеттегіге іліп қоюға болады жүн жіпсалмақ пен жіпті ылғалдандырып, жіптің ұзарғанына көз жеткізіңіз, содан кейін ол құрғаған кезде ол қайтадан қысқарады. Бұл жіптің ұзындығын өлшеу арқылы оның ылғалдылығын анықтауға мүмкіндік береді. Ал жіптің ылғалдылығы ауаның салыстырмалы ылғалдылығымен анықталатындықтан, жіптің ұзындығын ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтау үшін де қолдануға болады (шамамен болса да, ауа ылғалдылығының жоғарылауымен жоғарылайтын кейбір қателікпен). Тұрмыстық гигрометрлер (ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтауға арналған құрылғылар), соның ішінде ваннаға арналған гигрометрлер осы принцип бойынша жұмыс істейді (Cурет 26).
Күріш. 26. Гигрометрдің жұмыс істеу принципі. 1 – суланған кезде созылатын гигроскопиялық жіп (табиғи немесе жасанды материалдан), екі ұшынан аспаптың корпусына бекітілген, 2 – аспапты калибрлеуге арналған ұзындығы реттелетін сым шыбық, 3 – көрсеткіш жебенің айналу осі. құрылғы, 4 – көрсеткі тұтқасы, 5 – керме серіппесі, 6 – көрсеткі, 7 – шкала.
Кептіру кезінде ағаш талшықтары да қысқарады. Бұл өсімдік бұтақтарының пішінінің өзгеруінің және кептіру кезінде ағаштың деформациясының әсерін түсіндіреді. Үйдегі ауыл гигрометрлерінің көптеген конструкциялары ағаштың гигроскопиялық қасиетіне негізделген (27 және 28-суреттер).
Осылайша суланған капиллярлардағы судың ойыс беттерін анықтайды ерекше қасиеттеркеуекті материалдар (атап айтқанда, гигроскопиялық және өзгеріс механикалық қасиеттер). Дөңес су беттері де маңызды рөл атқарады (суланбайтын тегіс беттерде және суланбайтын капиллярларда), одан жоғары қысым қаныққан буларсудың жазық және ойыс беттеріне қарағанда көбірек су. Бұл суланбайтын материалдардың суланбайтын материалдарға қарағанда құрғақ екенін білдіреді: су ылғалданбайтын материалдардан су буланып, нәтижесінде алынған бу суланатын материалдарда конденсацияланады. Бұл сұйық судың кеуектерге енуіне ғана емес, сонымен қатар ағаш ішіндегі су буының конденсациялануына жол бермейтін су өткізбейтін ағаш сіңдіру әрекетінің негізі болып табылады. Ауадағы су тамшыларының дөңес болуы тұманның оңай булануын, сондай-ақ ылғалды газдардың (атап айтқанда, ванналарда, бұлттарда, бұлттарда және т.б.) қатты салқындауы кезінде оның пайда болу қиындығын (шықпен салыстырғанда) түсіндіреді.
Күріш. 27. Кептірілген және тегістелген ағаш бұтақтан жасалған ең қарапайым үй гигрометрі. 1 – екі жағынан кесілген және қабырғаға бекітілген негізгі өсінді (қаптама жазықтығында орналасқан), 2 – қалыңдығы 3–6 мм және ұзындығы 40–60 см болатын қосалқы бүйірлік қашу, 3 – қабырғаға белгіленген және салынған шкала. дипломы бар сертификатталған гигрометрге сәйкес (немесе аймақтың ауа райы есептеріне сәйкес). Төмен салыстырмалы ылғалдылықта өркеннің сүрегі кебеді, бойлық ағаш талшық 4 қысқарады және бүйірлік өркенді негізгіден тартып алады.
Күріш. 28. Ауаның жоғары салыстырмалы ылғалдылығында ылғалданған ағаш массасын арттыруға негізделген ең қарапайым үй гигрометрі. 1 – рокер (таразы), 2 – аспалы жіп, 3 – гигроскопиялық емес материалдан жасалған салмақ (мысалы, металл), 4 – гигроскопиялық ағаштан (жөке сияқты көлденең кесілген бос жеңіл ағаштан жасалған жұқа дөңгелек ағаш) немесе үгінділер мен жоңқалармен тор). Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы жоғарылаған сайын ағаш ылғалданады және салмағы артады, бұл рокердің гигроскопиялық жүктемеге қарай қисаюына әкеледі.
Қорытындылай келе, күнделікті ұғымдардың ерекшеліктерін атап өтейік және кәсіби терминдерылғалды газдармен байланысты. Көптеген монша әуесқойлары әлі күнге дейін орыс моншаларының жылытқыштары «жарылыс» шабуылдары кезінде қандай да бір су буы емес, газ суспензиясы (шаң) «шығатынына» сенімді. ұсақ бөлшектерыстық су, ал ыстық судың өте микроскопиялық бөлшектері - бұл өте «жеңіл бу». Сондықтан, осы әдемі күнделікті теорияны жақтаушылар үлкен, бірақ орташа ыстық еден беттерін (осы теорияға сәйкес, «ең жеңіл» бу беретін сияқты) «түрік» жеткізуінің айқын орындылығы арасында қиналады. пайдалылығы» ыстық тастардың салыстырмалы түрде кішкентай беттеріне ресейлік жеткізу . Осы теорияға сәйкес, шәйнектен шыққан «ақ» будың шығуы шәйнекте судың «булануының» негізгі әрекеті болып көрінеді. Содан кейін бұл «ақ» будың үлкен бөлшектері көзге көрінбейтін микроскопиялық су бөлшектерін қалыптастыру үшін қайтадан «буланады» (болжам бойынша диссоциацияланады). Бұл пікірлердің барлығы заттардың молекулалық теориясын білмеудің салдары екені анық, демек, конденсацияланған суды өзара тартымды молекулалар жиынтығы түрінде елестету мүмкін емес, олардан тосқауылдарды еңсеру, жеке, ең қуатты су. молекулалар ауаға ұша алады (өзара тартудың «байланыстарын» бұзуға қабілетті), жай ғана газ түрінде бу түзеді.
Бұл кітапта ванналарға тән көптеген күнделікті (көбінесе өте ақылды, бірақ тығыз) идеяларды талқылауға мүмкіндігіміз жоқ. Бұл кітап физикамен кем дегенде деңгейде танысуды қамтамасыз етеді мектеп бағдарламасы. Ыдысқа құйылған ықшам, сұйық суды дисперсті (фрагментті) сұйық судан үлкен тамшылар мен шашыраулар түріндегі және/немесе ұсақ тамшылар – аэрозольдар (ауада баяу түсетін) және/немесе пішінде нақты ажыратамыз. өте жұқа тамшылар - тұман және тұман (ауада дерлік түспейді). Су буы (су буы) су немесе сұйық емес (ұсақ бөлінген болса да), бірақ газ; бұл кеңістіктегі жеке су молекулалары және бұл су молекулалары бір-бірінен соншалықты алыс, олар іс жүзінде бір-бірін тартпайды ( бірақ кейде соқтығыстардың нәтижесінде өзара әрекеттеседі және осыған байланысты үнемі біріктіруге қабілетті - молекулалық соқтығыстардың төмен жылдамдығында конденсацияланады). Су молекулалары (ваннадағы су буы түрінде) әрқашан ауа молекулаларының ортасында болып, арнайы газ – ылғалды ауа, яғни ауаның су буымен қоспасы (су, азот, азот, су молекулаларының қоспасы) түзеді. оттегі, аргон және ауаны құрайтын басқа компоненттер). Ал егер бұл ылғалды ауа ыстық болса, онда ванналарда оны «бу» деп атайды. Диссоциацияланған су булары H 2 O диссоциацияланған су молекулалары деп аталады –> OH + H, 2000 ° C жоғары температурада түзіледі. Одан да көп жоғары температуралар 5000 °C жоғары температурада әртүрлі иондалған су булары түзіледі H 2 O –> OH ‑ + H + = OH ‑ +H 3 O + = OH + H + + e.Иондалу будың төмен температурасында болуы мүмкін, бірақ электронды немесе иондық сәулеленумен , мысалы, жанып тұрғанда немесе тәжде электр разрядтарыауада.
Су буы, кез келген газ сияқты (немесе кез келген бу, мысалы, буланатын бензин) көрінбейді, ал тұман газ емес, судың кішкене тамшылары бола отырып, жарықты шашыратады және ақ «түтін» түрінде көрінеді. Күн сайын шәйнектен немесе табаның қақпағының астынан ауада салқындаған су буының қалай шығатынын байқаймыз. Шәйнектен шыққан кезде ол бастапқыда көзге көрінбейді (газ түрінде), шәйнектің шүмегінде бірте-бірте салқындап, конденсациялана бастайды және тұман ағынына айналады («булар»). Содан кейін тұман тамшылары ауамен араласады және егер ол жеткілікті құрғақ болса (яғни ылғалды қабылдай алатын болса), олар қайтадан буланып, «жоғалып кетеді». Монша өмірінде бу деп әдетте ауадағы көзге көрінбейтін су буы, соның ішінде моншадағы ыстық ылғалды ауаның өзі бу деп аталады: «моншада ыстық бу бар» немесе «моншада суық бу». Моншадағы «будың үрлеуі» түріндегі тұман - бұл жағымсыз құбылыс. Тұман дымқыл моншаға ашық есіктер арқылы кенеттен суық ауа енгенде, сондай-ақ моншадағы төмен температура кезінде жеткіліксіз қыздырылған тастарды соққанда (шәйнектен бу шыққан кезде тұман пайда болатын сияқты) тұман пайда болады. Кез келген жағдайда, будың температурасын арттыру және бу кіретін ауаның температурасын арттыру және ылғалдылығын төмендету арқылы тұманның пайда болуын болдырмауға болады (7.5 тарауды қараңыз). Моншада тұман көрінсе, моншадағы бу «шикі» деп аталады (7.6 тарауды қараңыз). Егер моншаға кірген кезде бет ылғалды сезінсе (терлейді) және көзілдірік тұманданса, онда олар бу «дымқыл», ал егер бет ылғалды сезінбесе, бу «құрғақ» дейді. Әрине, су буының өзі (газ түрінде) құрғақ, дымқыл немесе дымқыл болуы мүмкін емес, құрғақ, дымқыл немесе ылғалды ауа деп айту дұрысырақ болар еді. Кәсіби жаргонда сантехниктер жиі пайдаланады техникалық терминдер«дымқыл» немесе «ылғалды» бу, олар магистральдық бу құбырында (мысалы, қалалық моншаның бу бөлмесіне буды тікелей беру) қоюландырылған судың (соның ішінде тұман түрінде) бар екенін түсіндіргісі келгенде. «Құрғақ», «өте қыздырылған» немесе «тірі» бу терминдері негізгі бу құбыры іші құрғақ және құбыр ішіндегі бу тұмансыз болған кезде қолданылады. Осылайша, терминология мүлдем басқа, сондықтан кейде қосымша нақтылау қажет. Ғылыми, кәсіби және күнделікті терминология, әдетте, сәйкес келмейді.
Тамыз психрометрі тірекке орнатылған немесе жалпы корпуста орналасқан екі сынапты термометрден тұрады. Бір термометрдің шары жұқа камбрикалық шүберекке оралып, тазартылған суы бар стаканға түсіріледі.
Тамыз психрометрін пайдаланған кезде абсолютті ылғалдылық Райнер формуласы арқылы есептеледі:
A = f-a(t-t 1)H,
мұндағы А – абсолютті ылғалдылық; f - ылғалды шам температурасындағы су буының максималды тартылуы (2-кестені қараңыз); а – психрометриялық коэффициент, t – құрғақ термометр температурасы; t 1 - ылғалды термометрдің температурасы; N - барометрлік қысыманықтау кезінде.
Егер ауа толығымен қозғалыссыз болса, онда a = 0,00128. Әлсіз ауа қозғалысы кезінде (0,4 м/с) a = 0,00110. Максималды және салыстырмалы ылғалдылық 34-бетте көрсетілгендей есептеледі.
| Ауа температурасы (°C) | Ауа температурасы (°C) | Су буының кернеуі (мм.сын.бағ.) | Ауа температурасы (°C) | Су буының кернеуі (мм.сын.бағ.) | |
| -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 |
аспирациялық психрометр (пайызбен)
Кесте 4. Тамыз психрометріндегі құрғақ және ылғалды термометрлердің көрсеткіштері бойынша ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтау сағ. қалыпты жағдайларбөлмедегі ауаның 0,2 м/с жылдамдықпен тыныш және біркелкі қозғалысы
Салыстырмалы ылғалдылықты анықтау үшін арнайы кестелер бар (3, 4 кестелер). Дәлірек көрсеткіштерді Assmann психрометрі береді (3-сурет). Ол металл түтіктерге салынған екі термометрден тұрады, олар арқылы құрылғының жоғарғы жағында орналасқан желдеткіш арқылы ауа біркелкі сорылады. Термометрлердің бірінің сынапты резервуары әрбір анықтау алдында арнайы пипетка көмегімен тазартылған сумен ылғалдандырылған кембрика бөлігіне оралған. Термометр суланған соң, желдеткішті кілтпен қосып, құрылғыны штативке іліп қойыңыз. 4-5 минуттан кейін құрғақ және ылғалды термометрлердің көрсеткіштерін жазып алыңыз. Сынап шарының, ылғалды термометрдің бетінен ылғал буланып, жылу жұтылатындықтан, ол көбірек көрсетеді төмен температура. Абсолютті ылғалдылық Sprung формуласымен есептеледі: 
мұндағы А – абсолютті ылғалдылық; f - ылғалды температурадағы су буының максималды кернеуі; 0,5 - тұрақты психрометриялық коэффициент (ауаның жылдамдығын түзету); t - құрғақ шамның температурасы; t 1 - ылғалды термометрдің температурасы; H – барометрлік қысым; 755 – орташа барометрлік қысым (2-кестеге сәйкес анықталады).
Максималды ылғалдылық (F) құрғақ шамның температурасы негізінде 2-кесте арқылы анықталады.
Салыстырмалы ылғалдылық (R) формула бойынша есептеледі:
мұндағы R – салыстырмалы ылғалдылық; A - абсолютті ылғалдылық; F - құрғақ шам температурасындағы максималды ылғалдылық.
Уақыт бойынша салыстырмалы ылғалдылықтың ауытқуын анықтау үшін гигрограф құрылғысы қолданылады. Құрылғы термографқа ұқсас жасалған, бірақ гигрографтың қабылдау бөлігі майсыз шаш шоғыры болып табылады.
Күріш. 3. Ассман аспирациялық психрометрі:
1 - металл түтіктер;
2 - сынапты термометрлер;
3 - сорылған ауаны шығаруға арналған тесіктер;
4 - психрометрді ілуге арналған қыстырғыш;
5 - дымқыл термометрді сулауға арналған пипетка.
Жүктелуде...
