Zašto je vlažni zrak lakše?

Razmotrite sljedeći primjer. Naravno, želim reći da je vlažni zrak teži, jer, za razliku od suho, postoje i molekuli vode. Međutim, ako govorimo o istoj temperaturi i pritisku, Dalton Law kaže: Šta ako dodate vodeni par na suhom zraku, tada će se pritisak povećati. Tako da je pritisak mokrog zraka jednak pritisku suve, potrebno je smanjiti broj molekula zraka u vlažnom zraku, a odgovor na pitanje upoređivanja mase suhog i mokrog zraka nije tako primitivan.

Stoga ćemo uredno koristiti zakone Klapairone Mendeleev i Dalton, uporedite masu suve i vlažnog zraka. Pritisak suhog zraka, koji zauzima količinu V određuje se zakonom Klapairone Mendeleev

(jedan)

gdje je n broj zračnih molekula - t - njezina temperatura. Pritisak mokrog zraka u istoj jačini na istoj temperaturi određuje se na Dalton Law

(2)

gdje je broj zvjezdice - t - vode. Iz poređenja formula (1) i (2) to vidimo s istim pritiskom, jačinom i temperaturom, suhom i vlažnim zrakom sadrže isti broj molekula. Stoga se usporedba masa suvog i mokrog zraka određena usporedbom mase jednog molekule zraka i jednog molekula za vodu. Naravno, takav predmet kao "molekul za vazduh" uopšte ne postoji, jer je zrak mješavina različitih plinova, najveći iznos u kojem su predstavljeni dušični, kisik, argon i ugljični dioksid. Međutim, može se uvesti koncept srednje molarne mase zraka, a ova prosječna molarna masa jednaka je 29 g / mol. Stoga možemo pretpostaviti da je masa jednog "prosječnog" molekula zraka 29 a.E.M. Masa jednog molekula vode je 18 a.E.M. Iz ovih brojeva slijedi da je vlažni zrak lakši na istim temperaturama i pritiscima.

Malo o vlažnosti zraka

Na Zemlji, mnogi otvoreni rezervoari, sa površine od kojih voda isparava: okeani i more zauzimaju oko 80% zemlje Zemlje. Stoga u zraku uvijek postoje vodene pare.

To je lakši od zraka, jer molarna težina vode (18 * 10)^-3 kg mole^-jedan) manje molarna masa dušika i kisika, od kojih se zrak uglavnom sastoji. Stoga se vodena para podiže. U ovom slučaju se širi, jer je pritisak niži u gornjim slojevima atmosfere od površine zemlje. Ovaj se proces može otprilike smatrati adijabatskim, jer tokom vremena dok se ne dogodi, par toplote sa okolnim zrakom nema vremena za dogoditi.

Kao što ćemo vidjeti dalje, kada se ohladi na određenu temperaturu, koja se naziva tačkom rose, vodena para počinje zgušiti, okupljanje u sitnim kapljicama vode. Pa se oblaci formiraju.

Ne padnu jer se uzdizanje zraka natoplje u uspon. Ali kada padne u oblacima postaju preveliki, počinju padati: kiša.

Sadržaj vodene pare u zraku često karakterizira pritisak, koji bi imao da nema drugih gasova. Zove se djelomični pritisak vodene pare. ("Djelomično" prevedeno sa latinskog znači "djelomično".)

Osjećamo se ugodno kad je tlak vodene pare na sobnoj temperaturi (20 ºS) oko 1,2 kPa.

Relativna vlažnost zraka φ naziva se izraženim u postotku djelomičnog tlaka p od vodene pare na pritisak p_N Zasićeni par na istoj temperaturi:

φ = (p / p_N) * 100%.

Udobni uvjeti za ljude odgovaraju relativnoj vlažnosti 50-60%. Ako je relativna vlaga značajno manja, čini nam se da nam zrak osuši, a ako je više - mokro. Kada se relativna vlaga približava 100%, zrak se shvaća kao sirov. Pudle se ne suše, jer procesi isparavanja vode i kondenzacije par nadoknađuju jedni drugima.

Za osobu vrijednost vlage je vrlo važan parametar okoliša, t. do. Naše tijelo reagira vrlo aktivno na promjene. Na primjer, takav mehanizam za reguliranje funkcioniranja tijela, kao znoj, direktno povezan sa temperaturom i vlagom okoliša. Uz visoku vlagu, procesi isparavanja vlage sa površine kože gotovo su nadoknađeni procesima kondenzacije i rasipanje topline poremećeno je iz tijela, što dovodi do termoregulacijskih poremećaja. Sa malom vlagom, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije, a tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.

Veličina vlage važna je ne samo za muškarca i druge žive organizme, već i za protok tehnoloških procesa. Na primjer, zbog dobro poznatih svojstava vode, njegova električna struja vrši se u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.

Pored toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij za procjenu vremenskih uvjeta, koje su svi poznati poremećajima. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost u različitim vremenima u različitim klimatskim uvjetima, u zimi je veća u ljeto i u nastavku, koja je posebno povezana, s intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.

Dakle, o relativnoj vlažnosti sudaca zraka koliko vodene pare u zraku je blizu zasićenosti.

Ako je zrak sa nezasićenom vodom u njemu izotermno komprimiran, povećaće i pritisak zraka i pritisak nezasićenog para. Ali tlak vodene pare povećava se samo dok ne postane zasićen!

Sa daljnjim smanjenjem količine zračnog tlaka nastavit će se povećavati, a tlak vodene pare bit će konstantno - ostat će jednak pritisku zasićenog para na datoj temperaturi. Višak par je kondenzaran, odnosno će se pretvoriti u vodu.