Дәріс №9. Ылғалды ауа.

Ылғалды ауалар – булы газды қоспалар түрінде болады. Оларды әртүрлі практикалық жағдайында құрғатуға, жылытуға, желдетуге және машиналар мен механизмдердің жұмыстық денесі ретінде қолданады. Ол және басқа да газды қоспалар үшін қосынды парциалды қысым құраушы қоспасы, қысым қоспалары теңдігі туралы қатынасы шын мағынада қолданылады.

Ылғалды ауадағы будың температурасы қанығу температурасынан артық болуы мүмкін. Сірә, бұл жағдайда, бу қызған күйде болады, мұндай қоспа, құрғақ ауа мен қызған будан тұратынын қаныққан ылғалды ауа деп атайды. Ол, солай сипатталады, ондағы температураға сәйкес будың парциалды қысымы қанығу қысымынан кем болады. Егер қоспа температурасы, оның парциалды қысымы кезіндегі сулы будың қанығу температурасына сәйкес болса, бу қоспаның қаныққан жағдайында болады.

Бу қаныққан ылғалды ауа. Мұнда, будың парциалды қысымы қанығу қысымына сәйкес келеді. Сулы бу, ылғалды ауадағы - оны салқындату кезінде, жоғары температурада болмайды да, қанығу температурасынан кем болады, оның парциалды қысымына сәйкес келеді, өйткені ол суға айналады және ауа құрамына бөлінеді.

Ылғалды ауа температурасы будың қаныққан жағдайында болады да шық нүктесінің температурасы деп аталады. Температураны төмендеткендегі шық нүктесінің температурасының төмендеуі будың суға айналуына әкеп соғады.

Ылғалды ауа үшін сондай және басқа булы қоспа үшін мына анықтама тән.

ылғалды ауадағы ылғал массасын абсолютті ылғалдығы деп атайды. Ол, оның парциалды қысымы қоспа температурасы кезіндегі сулы будың тығыздығы -ға тең.

1кг құрғақ ауаға келетін сулы бу массасының грамын ылғал мөлшері деп атайды (кг/г құрғақ ауа).

Ылғалды ауадағы сулы бу санының (моль), құрғақ ауа санына (моль) ұқсас қатынасын молярлы ылғал мөлшері деп атайды.

Ылғалды ауаның маңызды көрсеткіштері болып, оның салыстырмалы ылғалдығы жатады. Салыстырмалы ылғалдылығы , оның бу массасының ылғалды ауа қатынасына тең болады немесе қоспаның сол қысым мен температура кезіндегі мүмкіндігі ең жоғарғы мәніне тең:

Ылғалды ауа температурасы кезіндегі будың ең жоғарғы мүмкіндігі парциалды қысымы, қанығу қысымына тең болады. Ылғалды ауа температурасы, ылғалды ауа қысымына сәйкес, су буының қанығу температурасынан кем болады.

Дәріс №10. Жылу өткізгіштік.

Жылу тасымалдау процесі табиғатта кеңінен тараған. Жылуалмасу процесінсіз адамзаттың дамуы болмас еді. Яғни өркендеудің негізгі тіректерінің бірі осы құбылыс. Тіпті өте дәлдікпен қарағанда табиғаттағы құбылыстардың бәрі жылуалмасумен қатар жүреді. Жиі кездесетін процесті зерттеу үшін оны қарапайым құраушыларға жіктеген қолайлы. Бұл жерде біз жылуды тасымалдау механизмдерін айтамыз. Ол үш түрлі мезанизмді болады:

1. Жылуөткізгіштік

2. Конвективті жылуалмасу

3. Сәуле арқылы жылу тасымалдау немесе радиациялық жылуалмасу.

Біріншіден, жалпы жылу алмасу процесі болу үшін кеңістіктің екі нүктесінің, яғни екі бөлігінің арасында температура айырымы болуы қажет.

Екіншіден, жылу ағынының тығыздығымен сипаттайды. Анықтама бойынша жылу ағынының тығыздығы деп бірлік уақыт аралығында жылу ағынының бағытына перпендикуляр бірлік бет арқылы өткен жылу мөлшерін айтады.

, (1)

Осы заңдылықты кез-келген үш механизмге (жылуөткізгіштікке, конвективті жылуалмасуға және сәуле арқылы жылу тасымалдауға) де қолдануға болады. Сонымен жылуөткізгіштік дегеніміз макроскопиялық қозғалатын ортадағы құрылымдық бөлшектер арқылы жылуды тасымалдау.

Жылуөткізгіштік үшін Фурье заңы:

(2)

мұндағы - температура градиенті. - жылуөткізгіштік. «-» - таңбасы темпертураның кемуін көрсетеді. Температура градиентін қарастырып отырған ортада температурасы тұрақты беттерді бөліп алуға болады. Оларды изотермиялық беттер деп атайды.

Жылу өткізгіштіктің дифференциалдық теңдеуі.

Тұтас ортаны алып өткізгіштік процесін қарастырайық: Ортадан геометриялық пішіні куб тәріздес денені ойша бөліп алайық.

1-сурет. Ойша бөліп алынған геометриялық пішінді куб тәріздес дене

Бөліп алған көлемге жылу түйісіп тұрған қабат арқылы жылу келеді. Ары қарай жылу көлем ішіндегі қабаттардан өтеді. Осы жылудың бір бөлігі көлем ішінде қалып қояды. Сол қалған жылу мөлшерін деп белгілейік. Осы бөлініп алынған көлемде ішкі жылу көздері болу мүмкін. Жұтқан және шығарған жылу мөлшерін деп белгілейміз. және жылу мөлшері көлемнің ішкі энергиясын өзгертуге кетеді. Оны деп белгілейік.

(3)

Бұл жылу балансының теңдеуі.

(4)

Сол жақ бетті қиып өткен жылу мөлшері:

(5)

Шыққан жылу:

(6)

(7)

мұндағы: (8)

Ішкі жылу қуатының көлемдік тығыздығын -деп белгілейік. Олай болса;

(9)

(10)

(7), (9), (10) формулаларды (3) формулаға қайып келесі теңдеуді аламыз.

(11)

жылуөткізгіштіктің дифферециалдық теңдеуі деп аталады.