- •Основные положения мкт. Доказательство существования молекул. Размеры и масса молекул.
- •Строение газообразных, жидких и твердых тел
- •Опыт Штерна. Распределение молекул по скоростям
- •Идеальный газ. Изопроцессы.
- •Абсолютная температурная шкала. Абсолютный нуль температуры.
- •Уравнение состояния идеального газа Менделеева - Клапейрона
- •Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа
- •Внутренняя энергия. Внутренняя энергия идеального газа
- •Количество теплоты
- •Первый закон термодинамики и его применение к различным процессам
- •1. Изобарный процесс. Работа газа.
- •2. Изохорный процесс. Теорема Майера
- •3. Изотермический процесс
- •4. Адиабатный процесс
- •Принцип действия тепловых двигателей. Кпд теплового двигателя
- •Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Парообразование. Конденсация. Испарение.
- •Кипение. Удельная теплота парообразования.
- •Влажность воздуха
- •Поверхностное натяжение жидкостей. Свойства поверхностного слоя жидкости
- •Капиллярные явления. Смачивание и несмачивание
- •Кристаллические и аморфные тела. Свойства твердых тел
- •Сила упругости. Закон Гука. Виды деформаций
- •Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса
- •Изотерма реального газа. Критическая температура
- •Диаграмма состояния вещества.
- •Двигатели внутреннего сгорания.
- •Паровая и газовая турбины
- •Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики и его статистический смысл
- •Теплоемкость твердых тел.
Влажность воздуха
Поэтому содержание в воздухе водяных паров принято характеризовать понятием влажности воздуха. Абсолютной влажностью воздуха называют величину, численно равную массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, т.е. плотность водяного пара в воздухе при данных условиях. Абсолютную влажность воздуха обычно выражают в граммах на метр кубический.
Если пар далек от состояния насыщения, он мало отличается от идеального газа и к нему применимо уравнение Менделеева — Клапейрона - парциальное давление водяного пара при неизменной температуре пропорционально его плотности. Парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе, называют упругостью водяного пара. На основе пропорциональности между р и в метеорологии за абсолютную влажность воздуха принимают упругость водяного пара. Ее обычно выражают в миллиметрах ртутного столба. Абсолютная влажность воздуха не может быть больше плотности насыщенного водяного пара при данной температуре (<н).
Если известна только абсолютная влажность воздуха, еще нельзя судить, насколько сух или влажен воздух. Для определения степени влажности воздуха необходимо также знать, близок или далек водяной пар, содержащийся в воздухе, от состояния насыщения. Поэтому кроме абсолютной влажности введено понятие относительной влажности.
Относительной влажностью воздуха называют величину, равную отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре: . Относительную влажность обычно выражают в процентах.
В метеорологии понятие относительной влажности устанавливают по формуле
Если влажный воздух охлаждать, то при некоторой температуре водяной пар в нем становится насыщенным, а затем конденсируется в жидкость, образуя росу. Температуру, при которой водяной пар в воздухе становится насыщенным, называют точкой росы. При такой температуре абсолютная влажность воздуха равна плотности насыщенного пара, а относительная влажность воздуха равна 100 %.
Влажность воздуха экспериментально определяют с помощью приборов — гигрометров и психрометров.
Волосной гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха: при увеличении влажности волос удлиняется, а при уменьшении — укорачивается.
Конденсационный гигрометр предназначен для непосредственного определения точки росы. Его устройство изображено (в разрезе) на рис.. Прибор состоит из металлической цилиндрической камеры 1, передняя стенка (основание) 2 которой зеркально отполирована. На корпус камеры в области ее отполированного основания надето металлическое зеркально отполированное кольцо 3, изготовленное из того же материала, что и камера. Это кольцо отделено от камеры теплоизолирующей прокладкой 4. В камеру вставлен термометр 5 и трубка 6, соединенная с резиновым баллоном от пульверизатора 7. Камера наполовину заполнена легко испаряющейся жидкостью — эфиром 8. Конец трубки 6 погружен в эфир. Закачивая в камеру воздух с помощью резинового баллона, мы вызываем интенсивное испарение эфира, вследствие чего стенки камеры сильно охлаждаются. При понижении температуры стенок до точки росы водяной пар, содержащийся в воздухе, на границе соприкосновения со стенками камеры начинает конденсироваться и образует росу. Полированное основание камеры запотевает, в то время как поверхность охватывающего ее полированного кольца, теплоизолированного от камеры, остается блестящей. Это позволяет точно установить момент начала конденсации и по показаниям термометра, вставленного в камеру, определить точку росы.
Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, укрепленных на вертикальной стойке. Носик одного термометра обернут марлей, конец которой опущен в чашку с водой. Вследствие явления капиллярности вода по марле поднимается вверх, поэтому марля всегда влажная. Носик второго термометра сухой. Он граничит непосредственно с воздухом. При испарении воды из марли термометр влажный охлаждается и его температура становится меньше температуры воздуха. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем интенсивнее происходит испарение воды из марли и тем больше становится разность температур мокрого и сухого термометров. Наоборот, с увеличением относительной влажности воздуха испарение воды из марли замедляется и разность температур термометров уменьшается. При стопроцентной влажности вода вообще перестает испаряться и показания термометров становятся одинаковыми. В случаях, когда относительная влажность воздуха меньше 100%, по разности температур сухого и мокрого термометров с помощью специальных психрометрических таблиц можно определить относительную влажность воздуха. Психрометр значительно точнее волосного гигрометра.