Вопрос №15

Влажность воздуха. Точка росы. Приборы для их определения.

Влажность воздуха.

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздухазависит от количества водяного пара, содержащегося в нем. Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой. Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день  звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

Точка росы.

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению. Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться. Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы. Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы. Точка росы также характеризует влажность воздуха. Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов.

Приборы их определения.

Для влажности воздуха:

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы - гигрометры. Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический. В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

Вопрос №16

Кипение. Критическое состояние вещества.

Кипе́ние — процесс парообразования в жидкости (переход вещества из жидкого в газообразное состояние), с возникновением границ разделения фаз. Температура кипения при атмосферном давлении приводится обычно как одна из основных физико-химических характеристик химически чистого вещества.

Кипение отличается от испарения, тем, что может происходить при определённой температуре и давлении.

На процесс образования пузырьков можно влиять с помощью давления, звуковых волн, ионизации. В частности, именно на принципе вскипания микрообъёмов жидкости от ионизации при прохождении заряженных частиц работает пузырьковая камера. По мере нагрева жидкости на греющей поверхности образуются пузырьки пара, внутрь которых испаряется жидкость.

 С увеличением давления, согласно уравнению Клапейрона — Клаузиуса, температура насыщения возрастает:

.

где   - удельная теплота парообразования;   - изменение удельного объёма тела при фазовом переходе.

Режимы кипения:

Пузырьковый- Кипение, при котором пар образуется в виде периодически зарождающихся и растущих пузырей, называется пузырьковым кипением

Плёночный- При увеличении теплового потока до некоторой критической величины отдельные пузырьки сливаются, образуя у стенки сосуда сплошной паровой слой, периодически прорывающийся в объём жидкости. Такой режим называется плёночным.

Кипение в большом объеме:

Кривая кипения воды в трубах

Тепловой поток, передаваемый от поверхности к кипящей воде можно однозначно связать с перепадом температур между стенкой и жидкостью:

, где   — тепловой поток,   — температура стенки,   средняя температура жидкости.

Эта зависимость характеризует теплоотдачу от обогревающей поверхности к жидкости и называется кривой кипения.

Кипение при вынужденной конвекции:

При вынужденной конвекции кипение имеет ряд особенностей, наиболее существенные из них — влияние характеристик потока на зависимость  . Наиболее сильное влияние оказывают такие характеристики, как массовая скорость потока жидкости   и паросодержание  .