Humedad del aire. Métodos para determinar la humedad del aire. Humedad relativa interior Normas para un apartamento.

En esta lección, se introducirá el concepto de humedad absoluta y relativa, se discutirán los términos y cantidades asociados con estos conceptos: vapor saturado, punto de rocío, dispositivos para medir la humedad. Durante la lección, nos familiarizaremos con las tablas de densidad y presión. vapor saturado y tabla psicrométrica.

La humedad es un parámetro muy importante para los humanos. ambiente, porque nuestro cuerpo reacciona muy activamente a sus cambios. Por ejemplo, un mecanismo de regulación del funcionamiento del cuerpo como la sudoración está directamente relacionado con la temperatura y la humedad del ambiente. Con alta humedad, los procesos de evaporación de la humedad de la superficie de la piel prácticamente se compensan con los procesos de su condensación y se altera la eliminación de calor del cuerpo, lo que conduce a violaciones de la termorregulación. A baja humedad, los procesos de evaporación de la humedad prevalecen sobre los procesos de condensación y el cuerpo pierde demasiado líquido, lo que puede conducir a la deshidratación.

El valor de la humedad es importante no solo para los humanos y otros organismos vivos, sino también para el flujo procesos tecnológicos. Por ejemplo, debido a la conocida propiedad del agua de conducir electricidad su contenido en el aire puede afectar gravemente al correcto funcionamiento de la mayoría de los aparatos eléctricos.

Además, el concepto de humedad es el criterio más importante para evaluar las condiciones climáticas que todo el mundo sabe por las previsiones meteorológicas. Vale la pena señalar que si comparamos la humedad en diferentes épocas del año en lo habitual para nosotros condiciones climáticas, luego es mayor en verano y menor en invierno, lo que se asocia, en particular, con la intensidad de los procesos de evaporación a diferentes temperaturas.

Principales características aire húmedo son:

1. densidad del vapor de agua en el aire;
2. humedad relativa.

El aire es un gas compuesto, contiene muchos gases diferentes, incluido el vapor de agua. Para estimar su cantidad en el aire, es necesario determinar qué masa tiene el vapor de agua en un determinado volumen asignado; este valor caracteriza la densidad. La densidad del vapor de agua en el aire se llama humedad absoluta.

Definición.Humedad absoluta del aire- la cantidad de humedad contenida en un metro cúbico de aire.

Designaciónhumedad absoluta: (así como la notación usual para la densidad).

Unidadeshumedad absoluta: (en SI) o (por la conveniencia de medir la pequeña cantidad de vapor de agua en el aire).

Fórmula calculos humedad absoluta:

Designaciones:

Masa de vapor (agua) en aire, kg (en SI) o g;

El volumen de aire en el que está contenida la masa de vapor indicada, .

Por un lado, la humedad absoluta del aire es un valor comprensible y conveniente, ya que da una idea del contenido específico de agua en el aire en masa, por otro lado, este valor es inconveniente desde el punto de vista de la susceptibilidad a la humedad por parte de los organismos vivos. Resulta que, por ejemplo, una persona no siente el contenido de masa de agua en el aire, sino su contenido relativo al valor máximo posible.

Para describir esta percepción, una cantidad como humedad relativa.

Definición.Humedad relativa aire- un valor que muestra qué tan lejos está el vapor de la saturación.

Es decir, el valor de la humedad relativa, en palabras simples, muestra lo siguiente: si el vapor está lejos de la saturación, entonces la humedad es baja, si está cerca, es alta.

Designaciónhumedad relativa: .

Unidadeshumedad relativa: %.

Fórmula calculos humedad relativa:

Notación:

Densidad del vapor de agua (humedad absoluta), (en SI) o ;

Densidad del vapor de agua saturado a una temperatura dada, (en SI) o .

Como puede verse en la fórmula, contiene la humedad absoluta, con la que ya estamos familiarizados, y la densidad del vapor saturado a la misma temperatura. Surge la pregunta, ¿cómo determinar el último valor? Para esto, existen dispositivos especiales. consideraremos condensandohigrómetro(Fig. 4) - un dispositivo que sirve para determinar el punto de rocío.

Definición.punto de rocío es la temperatura a la que el vapor se satura.

Arroz. 4. Higrómetro de condensación ()

Se vierte líquido de fácil evaporación, por ejemplo, éter, dentro del recipiente del dispositivo, se inserta un termómetro (6) y se bombea aire a través del recipiente utilizando una pera (5). Como resultado del aumento de la circulación de aire, comienza una evaporación intensa del éter, la temperatura del recipiente disminuye debido a esto y aparece rocío en el espejo (4) (gotas de vapor condensado). En el momento en que aparece rocío en el espejo, se mide la temperatura con un termómetro, y esta temperatura es el punto de rocío.

¿Qué hacer con el valor de temperatura obtenido (punto de rocío)? Hay una tabla especial en la que se ingresan datos: qué densidad de vapor de agua saturada corresponde a cada punto de rocío específico. Se debería notar hecho útil que con un aumento en el valor del punto de rocío, el valor de la correspondiente densidad de vapor saturado también aumenta. En otras palabras, cuanto más cálido es el aire, más humedad puede contener, y viceversa, cuanto más frío es el aire, menor es el contenido máximo de vapor en él.

Consideremos ahora el principio de funcionamiento de otros tipos de higrómetros, dispositivos para medir las características de la humedad (del griego hygros - "húmedo" y metreo - "yo mido").

Higrómetro de cabello(Fig. 5) - un dispositivo para medir la humedad relativa, en el que el cabello, por ejemplo, el cabello humano, actúa como elemento activo.

La acción de un higrómetro para el cabello se basa en la propiedad del cabello sin grasa de cambiar su longitud con los cambios en la humedad del aire (al aumentar la humedad, la longitud del cabello aumenta, al disminuir, disminuye), lo que permite medir la humedad relativa . El cabello se estira sobre un marco de metal. El cambio en la longitud del cabello se transmite a la flecha que se mueve a lo largo de la escala. Debe recordarse que el higrómetro de cabello da valores de humedad relativa inexactos y se utiliza principalmente para fines domésticos.

Más conveniente de usar y preciso es un dispositivo para medir la humedad relativa como un psicrómetro (de otro griego ψυχρός - "frío") (Fig. 6).

El psicrómetro consta de dos termómetros, que se fijan en una escala común. Uno de los termómetros se llama húmedo, porque está envuelto en batista, el cual se sumerge en un tanque de agua ubicado en reverso dispositivo. El agua se evapora del tejido húmedo, lo que conduce al enfriamiento del termómetro, el proceso de reducción de su temperatura continúa hasta que alcanza la etapa hasta que el vapor cerca del tejido húmedo alcanza la saturación y el termómetro comienza a mostrar la temperatura del punto de rocío. Así, un termómetro de bulbo húmedo indica una temperatura inferior o igual a la temperatura ambiente real. El segundo termómetro se llama seco y muestra la temperatura real.

En el caso del dispositivo, por regla general, también se representa la llamada tabla psicrométrica (Tabla 2). Usando esta tabla, la humedad relativa del aire ambiente se puede determinar a partir del valor de temperatura indicado por el bulbo seco y la diferencia de temperatura entre el bulbo seco y el bulbo húmedo.

Sin embargo, incluso sin una tabla de este tipo a mano, puede determinar aproximadamente la cantidad de humedad utilizando el siguiente principio. Si las lecturas de ambos termómetros están cerca, entonces la evaporación del agua de uno húmedo se compensa casi por completo con la condensación, es decir, la humedad del aire es alta. Si, por el contrario, la diferencia en las lecturas del termómetro es grande, entonces la evaporación del tejido húmedo prevalece sobre la condensación y el aire está seco y la humedad es baja.

Pasemos a las tablas que le permiten determinar las características de la humedad del aire.

Pestaña. 1. Densidad y presión del vapor de agua saturado

Una vez más, notamos que, como se mencionó anteriormente, el valor de la densidad del vapor saturado aumenta con su temperatura, lo mismo se aplica a la presión del vapor saturado.

Pestaña. 2. Tabla psicométrica

Recuerde que la humedad relativa está determinada por el valor de las lecturas de bulbo seco (primera columna) y la diferencia entre las lecturas secas y húmedas (primera fila).

En la lección de hoy, nos familiarizamos con una característica importante del aire: su humedad. Como ya hemos dicho, la humedad en la estación fría (en invierno) disminuye, y en la estación cálida (verano) aumenta. Es importante poder regular estos fenómenos, por ejemplo, si es necesario, aumentar la humedad en la habitación en horario de invierno varios tanques de agua para mejorar los procesos de evaporación, sin embargo, este método solo será efectivo a una temperatura adecuada, que es más alta que en el exterior.

En la próxima lección, veremos cuál es el trabajo del gas y el principio de funcionamiento de un motor de combustión interna.

Bibliografía

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Física 8.- M.: Mnemosyne.
2. Perishkin A.V. Física 8.- M.: Avutarda, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Física 8.- M.: Ilustración.

1. Portal de Internet "dic.academic.ru" ()
2. Portal de Internet "baroma.ru" ()
3. Portal de Internet "femto.com.ua" ()
4. Portal de Internet "youtube.com" ()

Tarea

Vapor saturado.

Si un buque con líquido herméticamente, entonces la cantidad de líquido primero disminuirá y luego permanecerá constante. Si no hombres temperatura, el sistema líquido-vapor llegará a un estado equilibrio termal y se quedará allí todo el tiempo que quieras. Simultáneamente con el proceso de evaporación, también se produce la condensación, ambos procesos en promedio compenergizarse unos a otros. En el primer momento, después de verter el líquido en el recipiente y cerrarlo, el líquido sese evapora y la densidad del vapor por encima de él aumentará. Sin embargo, al mismo tiempo, también aumentará la cantidad de moléculas que regresan al líquido. Cuanto mayor sea la densidad del vapor, mayor más sus moléculas se devuelven al líquido. Como resultado, en un recipiente cerrado en temperatura constante se establecerá un equilibrio dinámico (móvil) entre el líquido y el vapor, es decir, el número de moléculas que abandonan la superficie del líquido durante algún R th período de tiempo, será igual en promedio al número de moléculas de vapor que regresan en el mismo tiempo al líquido b. vapor, no que está en equilibrio dinámico con su líquido se llama vapor saturado. Esta es la definición de guión bajoSignifica que un volumen dado a una temperatura dada no puede contener una mayor cantidad de vapor.

Presión de vapor saturado .

¿Qué sucederá con el vapor saturado si se reduce el volumen que ocupa? Por ejemplo, si comprime vapor que está en equilibrio con un líquido en un cilindro debajo de un pistón, manteniendo constante la temperatura del contenido del cilindro. Cuando el vapor se comprime, el equilibrio comenzará a alterarse. La densidad del vapor en el primer momento aumentará ligeramente y comenzarán a pasar más moléculas de gas a líquido que de líquido a gas. Después de todo, el número de moléculas que salen del líquido por unidad de tiempo depende únicamente de la temperatura, y la compresión del vapor no cambia este número. El proceso continúa hasta que se restablecen nuevamente el equilibrio dinámico y la densidad del vapor, por lo que la concentración de sus moléculas no tomará sus valores anteriores. En consecuencia, la concentración de moléculas de vapor saturado a temperatura constante no depende de su volumen. Dado que la presión es proporcional a la concentración de moléculas (p=nkT), de esta definición se deduce que la presión del vapor saturado no depende del volumen que ocupa. Presión p n.p. el vapor en el que el líquido está en equilibrio con su vapor se denomina presión de vapor de saturación.

Dependencia de la presión del vapor saturado de la temperatura.

El estado del vapor saturado, como muestra la experiencia, se describe aproximadamente mediante la ecuación de estado de un gas ideal, y su presión está determinada por la fórmula P = nkT Al aumentar la temperatura, la presión aumenta. Dado que la presión de vapor de saturación no depende del volumen, solo depende de la temperatura. Sin embargo, la dependencia de рn.p. de T, encontrado experimentalmente, no es directamente proporcional, como en un gas ideal a volumen constante. Con un aumento de temperatura, la presión de un vapor saturado real aumenta más rápido que la presión de un gas ideal (Fig.fregadero curva 12). ¿Por qué está pasando esto? Cuando un líquido se calienta en un recipiente cerrado, parte del líquido se convierte en vapor. Como resultado, según la fórmula Р = nкТ, la presión del vapor saturado aumenta no solo debido al aumento de la temperatura del líquido, sino también al aumento de la concentración de moléculas (densidad) del vapor. Básicamente, el aumento de la presión con el aumento de la temperatura está determinado precisamente por el aumento de la concentración centro ii. (La principal diferencia en el comportamiento ygas ideal y vapor saturado es que cuando la temperatura del vapor en un recipiente cerrado cambia (o cuando el volumen cambia a una temperatura constante), la masa del vapor cambia. El líquido se convierte parcialmente en vapor o, por el contrario, el vapor se condensa parcialmente.tsya. Nada de esto sucede con un gas ideal.) Cuando todo el líquido se haya evaporado, el vapor, al calentarse más, dejará de estar saturado y su presión a volumen constante aumentará.ser directamente proporcional a la temperatura absoluta (ver Fig., sección de la curva 23).

Hirviendo.

La ebullición es una transición intensa de una sustancia de un estado líquido a un estado gaseoso, que ocurre en todo el volumen del líquido (y no solo desde su superficie). (La condensación es el proceso inverso). A medida que aumenta la temperatura del líquido, aumenta la tasa de evaporación. Finalmente, el líquido comienza a hervir. Al hervir, se forman burbujas de vapor de rápido crecimiento en todo el volumen del líquido, que flotan hacia la superficie. El punto de ebullición de un líquido permanece constante. Esto se debe a que toda la energía suministrada al líquido se gasta en convertirlo en vapor. ¿En qué condiciones comienza la ebullición?

El líquido siempre contiene gases disueltos que se liberan en el fondo y paredes del recipiente, así como sobre partículas de polvo suspendidas en el líquido, que son los centros de vaporización. Los vapores líquidos dentro de las burbujas están saturados. Al aumentar la temperatura, la presión vapores saturados aumenta y las burbujas aumentan de tamaño. Bajo la acción de la fuerza de flotación, flotan hacia arriba. Si las capas superiores del líquido tienen más baja temperatura, luego en estas capas el vapor se condensa en las burbujas. La presión cae rápidamente y las burbujas colapsan. El colapso es tan rápido que las paredes de la burbuja, al chocar, producen algo así como una explosión. Muchas de estas microexplosiones crean un ruido característico. Cuando el líquido se calienta lo suficiente, las burbujas dejan de colapsar y flotan hacia la superficie. El líquido hervirá. Mire la tetera en la estufa con cuidado. Encontrará que casi deja de hacer ruido antes de hervir. La dependencia de la presión de vapor de saturación con la temperatura explica por qué el punto de ebullición de un líquido depende de la presión en su superficie. Una burbuja de vapor puede crecer cuando la presión del vapor saturado en su interior supera ligeramente la presión del líquido, que es la suma de la presión del aire en la superficie del líquido (presión externa) y la presión hidrostática de la columna de líquido. La ebullición comienza a una temperatura a la cual la presión de vapor de saturación en las burbujas es igual a la presión en el líquido. Cuanto mayor sea la presión externa, mayor será el punto de ebullición. Por el contrario, al reducir la presión externa, bajamos el punto de ebullición. Al bombear el aire y el vapor de agua del matraz, puedes hacer que el agua hierva a temperatura ambiente. Cada líquido tiene su propio punto de ebullición (que permanece constante hasta que todo el líquido se evapora), que depende de su presión de vapor saturado. Cuanto mayor sea la presión de vapor de saturación, menor será el punto de ebullición del líquido.

Humedad del aire y su medición.

El aire que nos rodea casi siempre contiene una cierta cantidad de vapor de agua. La humedad del aire depende de la cantidad de vapor de agua que contiene. El aire crudo contiene mayor porcentaje moléculas de agua que secas. Dolor De gran importancia es la humedad relativa del aire, cuyos informes se escuchan todos los días en los informes de pronóstico del tiempo.

punto de rocío

La sequedad o humedad del aire depende de qué tan cerca esté su vapor de agua de la saturación. Si el aire húmedo se enfría, entonces el vapor que contiene se puede saturar y luego se condensará. Una señal de que el vapor está saturado es la aparición de las primeras gotas de líquido condensado: rocío. La temperatura a la cual el vapor en el aire se satura se llama punto de rocío. El punto de rocío también caracteriza la humedad del aire. Ejemplos: rocío por la mañana, empañamiento de un vidrio frío si se respira sobre él, formación de una gota de agua en una tubería de agua fría, humedad en los sótanos de las casas. Los higrómetros se utilizan para medir la humedad del aire. Existen varios tipos de higrómetros, pero los principales son los de pelo y los psicrométricos.

Se vertió un poco de agua en un matraz de vidrio y se cerró con un corcho. El agua se evaporó gradualmente. Al final del proceso, solo quedaron unas pocas gotas de agua en las paredes del matraz. La figura muestra un gráfico de concentración versus tiempo. norte moléculas de vapor de agua dentro del matraz. ¿Qué afirmación se puede considerar correcta?

o 1) en la sección 1, el vapor está saturado y en la sección 2, no saturado

o 2) en la sección 1, el vapor no está saturado y en la sección 2, saturado

o 3) en ambas secciones, el vapor está saturado

2. Tarea #D3360E

La humedad relativa del aire en un recipiente cerrado es del 60%. ¿Cuál será la humedad relativa si el volumen del recipiente a temperatura constante se reduce 1,5 veces?

5. Tarea n.º 4aa3e9

Humedad relativa del aire en la habitación a una temperatura de 20 °C
es igual al 70%. Usando la tabla de presión de vapor, determine la presión de vapor de la habitación.

o 1) 21,1 mm Hg. Arte.

o 2) 25 mm Hg. Arte.

o 3) 17,5 mm Hg. Arte.

o 4) 12,25 mm Hg. Arte.

32. Misión №e430b9

La humedad relativa del aire en la habitación a una temperatura de 20°C es del 70%. Usando la tabla de densidad de vapor de agua saturada, determine la masa de agua por metro cúbico de la habitación.

o 3) 1.73⋅10 -2 kg

o 4) 1.21⋅10 -2 kg

33. Tarea №DFF058

En el ri-sun-ke de la imagen-ra-zhe-na: dot-dir-noy li-ni-her - gráfico para-vi-si-mo-sti presión-de-vapores saturados agua de tem-pe- ra-tu-ry, y un continuo li-ni-her - proceso 1-2 de-me-not-pair-qi-al-no-go agua a presión de vapor.

En la medida de tal cambio de la presión par-qi-al-no-go del vapor de agua, la humedad absoluta del aire-du-ha

1) uve-li-chi-va-et-sya

2) reducir-sha-et-sya

3) no de mí

4) puede aumentar y disminuir

34. Misión №e430b9

Para determinar-de-le-niya de-pero-si-tel-noy humedad-no-sti aire-du-ha use-pol-zu-yut diferencia en-ka-za-ny su-ho-go y húmedo- but-go ter-mo-meters (ver ri-su-nok). Usando los datos de ri-sun-ka y psi-chrom-met-ri-che-table-tsu, define-de-li-te, qué tipo de pe-ra-tu-ru (en gra-du-sah Tsel -siya) ka-zy-va-et dry ter-mo-meter, si de-no-si-tel-naya humedad del aire-du-ha en un lugar mejor -nii 60%.

35. Tarea №DFF034

En co-su-de, debajo del pistón, on-ho-dit-sya no es vapor saturado. Puede ser re-re-ve-sti en los ricos,

1) iso-bar-pero-tú-shay-pe-ra-tu-ru

2) agregar otro gas al recipiente

3) aumentar el volumen de vapor

4) reducir el volumen de vapor

36. Tarea #9C5165

De-no-si-tel-naya la humedad del aire-du-ha en persona a persona es del 40%. Ka-ko-in co-from-no-she-nie con-centr-tra-tion norte mo-le-cool de agua en el aire de la habitación-sobre-usted y concentración de mo-le-cool de agua en vapor de agua saturado en el mismo per-ra-tu-re oscuro?

1) n menos de 2,5 veces

2) n más de 2,5 veces

3) n menos del 40%

4) n más en un 40%

37. Tarea №DFF058

La humedad relativa del aire en el cilindro debajo del pistón es del 60%. El aire iso-ter-mi-che-ski se comprimió, reduciendo su volumen a la mitad. De-no-si-tel-naya humedad aire-du-ha se ha convertido

38. Tarea n.º 1BE1AA

En el qi-lin-dri-che-so-su-de cerrado, el aire húmedo está on-ho-dit a una temperatura de 100 ° C. Para que you-pa-la dew esté en las paredes de este so-su-da, necesitas iso-ter-mi-che-ski from me-thread el volumen de so-su-da es 25 una vez. ¿Qué es aproximadamente igual a la humedad absoluta primera-en-la-inicial del aire-du-ha en so-su-de? Responda con-ve-di-te en g / m 3, distrito-ya sea para todo.

39. Tarea n.º 0B1D50

En el vaso cilíndrico bajo el émbolo durante mucho tiempo hay agua y su vapor. El pistón comienza a salir del recipiente. Al mismo tiempo, la temperatura del agua y el vapor permanece sin cambios. ¿Cómo cambiará la masa del líquido en el recipiente en este caso? Explica tu respuesta indicando qué patrones físicos usaste para explicar

40. Tarea №C32A09

En el vaso cilíndrico bajo el émbolo durante mucho tiempo hay agua y su vapor. El pistón es empujado hacia el interior del recipiente. Al mismo tiempo, la temperatura del agua y el vapor permanece sin cambios. ¿Cómo cambiará la masa del líquido en el recipiente en este caso? Explique su respuesta indicando qué patrones físicos usó para explicar.

41. Tarea n.º AB4432

En un experimento que ilustra la dependencia del punto de ebullición de la presión del aire (Fig. A ), el agua hirviendo debajo de la campana de la bomba de aire ya se produce a temperatura ambiente, si la presión es lo suficientemente baja.

Usando un gráfico de presión vapor saturado en la temperatura (Fig. b ), indique cuánta presión de aire se debe crear debajo de la campana de la bomba para que el agua hierva a 40 ° C. Explique su respuesta indicando qué fenómenos y patrones utilizó para explicar.

42. Misión #E6295D

Humedad relativa en t= 36 oC es 80%. Presión de vapor saturado a esta temperatura pag n = 5945 Pa. ¿Qué masa de vapor está contenida en 1 m 3 de este aire?

43. Tarea #9C5165

Un hombre con anteojos entró en la cálida habitación desde la calle y descubrió que sus anteojos estaban empañados. ¿Cuál debe ser la temperatura exterior para que ocurra este fenómeno? La temperatura del aire en la habitación es de 22°C y la humedad relativa es del 50%. Explica cómo obtuviste la respuesta. (Use la tabla para la presión de vapor saturado del agua cuando responda esta pregunta).

44. Misión #E6295D

En el cerrado so-su-de, on-ho-dyat-sya-dya-noy vapor y no-algo-enjambre cantidad de agua. Cómo from-me-nyat-sya con una disminución de iso-ter-mi-che-sky en volumen-e-ma co-su-sí las siguientes tres cosas-li-chi-na: dando -le-nie en so- su-de, masa de agua, masa de vapor? Para cada ve-li-chi-ny, define-de-li-te co-from-vet-stvo-u-char-ter from-me-non-niya:

1) aumentar-li-chit-sya;

2) reducir;

3) no de-me-nit-Xia.

Para-pi-shi-te en la tabla-li-tsu números seleccionados para cada fi-zi-che-ve-li-chi-ny. Los números en el from-ve-those pueden repetirse.

45. Tarea #8BE996

La humedad absoluta del aire-du-ha, on-ho-dya-sche-go-xia en qi-lin-dri-che-so-su-de debajo del pistón, es igual a. La temperatura del gas en co-su-de es de 100 °C. ¿Cómo y cuántas veces tre-bu-et-sya iso-ter-mi-che-ski from-me-thread el volumen de co-su-da para formar en sus paredes about-ra-zo-va? caída de rocío?

1) reducir-coser cerca de bli-zi-tel-pero 2 veces 2) aumentar-li-chit cerca de-zi-tel-pero 20 veces
3) reducir-coser cerca de bli-zi-tel-pero 20 veces 4) aumentar-li-chit cerca de-zi-tel-pero 2 veces

46. ​​​​Tarea n.º 8BE999

En el ex-pe-ri-men-te, establecemos-nuevo-le-pero, que al mismo tiempo-pe-ra-tu-re aire-du-ha en alguien en la pared-ke cientos-ka- on con agua fría na-chi-na-et-sya con-den-sa-ción de vapor de agua del aire-du-ha, si reduce el-pe-ra-tu-ru cientos-ka-na a . De acuerdo con el rezul-ta-there de estos ex-pe-ri-men-tov, determine el de-li-te de-no-si-tel-nuyu la humedad del aire-du-ha. Para resolver for-da-chi, usa la tabla-li-tsey. ¿Se debe a la humedad no-si-tel-naya cuando la temperatura sube-pe-ra-tu-ry aire-du-ha en alguien-en-esos, si con-den-sa-ción de vapor de agua del aire -du-ha será na-chi-na-et-sya al mismo te-pe-ra-tu-re cien-ka-na? Presión y densidad de agua saturada-no-go vapor a diferentes temperaturas-pe-ra-tu-re in-ka-for-but in tab -si:

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Al resolver problemas, debe tenerse en cuenta que la presión y la densidad del vapor saturado no dependen de su volumen, sino solo de la temperatura. La ecuación de estado de los gases ideales también es aproximadamente aplicable a la descripción del vapor saturado. Pero cuando el vapor saturado se comprime o calienta, su masa no permanece constante.

Algunas aplicaciones pueden requerir presiones de vapor de saturación a ciertas temperaturas. Estos datos deben tomarse de la tabla.

Tarea 1.

Un recipiente cerrado con un volumen V 1 = 0,5 m 3 contiene agua que pesa m = 0,5 kg. El recipiente se calentó a una temperatura t = 147 °C. ¿En cuánto debe cambiarse el volumen del recipiente para que solo contenga vapor saturado? Presión de vapor saturado pág. p a una temperatura de t = 147 ° C es igual a 4.7 10 5 Pa.

Solución.

Vapor saturado a una presión de pH. n ocupa un volumen igual a donde M \u003d 0.018 kg / mol es la masa molar del agua. El volumen del recipiente es V 1 > V, lo que significa que el vapor no está saturado. Para que el vapor se sature, el volumen del recipiente debe reducirse en

Tarea 2.

La humedad relativa del aire en un recipiente cerrado a una temperatura de t 1 = 5 ° C es igual a φ 1 = 84 %, y a una temperatura de t 2 = 22 ° C es igual a φ 2 = 30 %. ¿Cuántas veces es mayor la presión de vapor saturado del agua a la temperatura t 2 que a la temperatura t 1 ?

Solución.

La presión de vapor de agua en el recipiente en T 1 \u003d 278 K es donde r n. n1 - presión de vapor saturado a temperatura T 1 . A una temperatura T 2 \u003d 295 K, la presión

Como el volumen es constante, según la ley de Charles

De aquí

Tarea 3.

En una habitación con un volumen de 40 m 3, la temperatura del aire es de 20 ° C, su humedad relativa φ 1 \u003d 20%. ¿Cuánta agua debe evaporarse para que la humedad relativa φ 2 alcance el 50%? Se sabe que a 20 °C la presión de los vapores saturados es рнп = 2330 Pa.

Solución.

Humedad relativa de aquí

Presión de vapor a humedad relativa φ 1 y φ 2

La densidad está relacionada con la presión por la ecuación ρ = Mp/RT, de donde

Masas de agua en la habitación a humedad φ 1 y φ 2

Masa de agua a evaporar:

Tarea 4.

En una habitación con ventanas cerradas a una temperatura de 15 °C humedad relativa φ = 10%. ¿Cuál será la humedad relativa si la temperatura en la habitación aumenta 10°C? Presión de vapor saturado a 15 °C p.m. n1 = 12,8 mm Hg. Art., ya 25 ° C p n p2 \u003d 23,8 mm Hg. Arte.

Dado que el vapor no está saturado, la presión parcial del vapor cambia según la ley de Charles p 1 /T 1 = p 2 /T 2. A partir de esta ecuación, puede determinar la presión del vapor no saturado p 2 en T 2: p 2 \u003d p 1 T 2 /T 1. La humedad relativa en T 1 es igual.

La humedad es una medida de la cantidad de vapor de agua en el aire. La humedad relativa es la cantidad de agua en el aire a una temperatura determinada en comparación con el número máximo agua que puede estar contenida en el aire a la misma temperatura en forma de vapor.

En otras palabras, la humedad relativa indica cuánta humedad falta para que comience la condensación en determinadas condiciones ambientales. Este valor caracteriza el grado de saturación del aire con vapor de agua. Al calcular humedad óptima El aire interior se refiere a la humedad relativa.

• Por ejemplo, a una temperatura de 21°C, un kilogramo de aire seco puede contener hasta 15,8 g de humedad. Si 1 kg de aire seco contiene 15,8 g de agua, se dice que la humedad relativa es del 100%. Si la misma cantidad de aire contiene 7,9 g de agua a la misma temperatura, entonces, en comparación con la cantidad máxima posible de humedad, la relación será: 7,9 / 15,8 = 0,50 (50%). Por tanto, la humedad relativa de dicho aire será del 50%.

¿Cuál es la humedad óptima?

La humedad ideal en un área residencial es 40-60%. EN meses de verano el aire está suficientemente humidificado (en climas especialmente lluviosos, la humedad relativa puede alcanzar el 80-90 %), por lo que no se necesitan métodos adicionales de humidificación.

Sin embargo, en invierno, los sistemas de calefacción central y otros aparatos de calefacción conducen a secado excesivo del aire. Esto se debe a que un fuerte calentamiento eleva la temperatura, pero no aumenta la cantidad de vapor de agua. Esto provoca una mayor evaporación de la humedad de todas partes: de la piel y del cuerpo, las plantas de interior e incluso los muebles. La humedad relativa en los apartamentos en invierno no suele ser superior al 15%. ¡Esto es incluso menos que en el desierto del Sahara! La humedad relativa allí es del 25%.

Mesa humedad óptima demuestra cuán insuficiente es el nivel del 15%:

¿Cómo lograr la humedad óptima?

El único consejo es humedecer la habitación.

Hay muchas formas "populares" de hidratación. Puede, por ejemplo, colgar toallas mojadas y trapos en la habitación. Coloque un tanque de agua en el calentador. La evaporación del agua conducirá tarde o temprano a un aumento de la humedad del aire. Para proteger el piano de la sequedad, previamente se recomendaba poner una jarra de agua en su interior. Una opción para aquellos que no ahorran dinero es una fuente decorativa en la habitación.

Sin embargo, estos métodos son inconvenientes e ineficaces. Aumentar significativamente la humedad en la habitación con una jarra de agua no funcionará. Además, un frasco con una batería y toallas con cuerdas no se ven estéticamente muy agradables.

más eficiente y manera practica aumentar la humedad interior humidificador. Este dispositivo climático puede mantener un nivel de humedad establecido con precisión, además, es económico y fácil de usar. Una nueva generación de humidificadores controlan ellos mismos la humedad óptima.

El aire está lleno de vapor de agua hasta cierto punto. Su cantidad se caracteriza por un indicador como la humedad. Puede ser absoluto y relativo. El primer indicador indica el volumen de agua contenido en un metro cúbico de aire. El segundo término se utiliza para definir la relación entre la cantidad máxima de vapor posible y la real. Si se determina la humedad en la habitación, significa un indicador relativo.

¿Por qué medir y controlar la humedad interior?

La humedad en la casa repercute directamente en la salud y el bienestar de todos sus habitantes. Si los indicadores no corresponden a la norma, no solo las personas sufren, sino también plantas de interior, muebles y otras cosas. La cantidad de vapor de agua en el medio ambiente no es estable y cambia todo el tiempo dependiendo de la estación.

¿Por qué es peligroso el aire seco?

La baja humedad interior es muy común durante la temporada de calefacción. Esto lleva al hecho de que una persona pierde agua rápidamente a través de la piel y el tracto respiratorio. Como resultado de tales fenómenos negativos, se observan los siguientes efectos:

• disminución de la elasticidad y sequedad de la piel, que se acompaña de la aparición de microfisuras, conduce al desarrollo de dermatitis;
• el secado de la membrana mucosa de los ojos provoca enrojecimiento, ardor y lagrimeo;
• la sangre pierde parte del componente líquido, lo que reduce la velocidad de su movimiento, creando una carga adicional en el corazón;
• una persona sufre dolores de cabeza, se siente cansada y pierde la capacidad normal de trabajo;
• aumenta la viscosidad del jugo gástrico, lo que dificulta la digestión;
• se produce el secado de las membranas mucosas del tracto respiratorio, lo que debilita la inmunidad local;
• un aumento en la concentración de patógenos en el aire, que generalmente son neutralizados por las gotas de aire.

Para medir el aire en un apartamento, basta con comprar el dispositivo más simple, que generalmente se combina con un termómetro o un reloj. Tiene un pequeño error del 3-5%, que no es crítico.

Usando un vaso de agua

Para determinar la humedad del aire, es necesario sacar agua en un vaso común y enviarla al refrigerador durante 3 horas para que el líquido se enfríe a 3-5 ° C. El recipiente se saca y se coloca sobre la mesa lejos de los aparatos de calefacción. Durante varios minutos, observan las paredes del vidrio, donde detectan la aparición de condensado en forma de gotas de agua. Los resultados del experimento se expresan de la siguiente manera:

• el vidrio se secó rápidamente: la humedad se reduce;
• las paredes permanecieron empañadas: se cumplen los estándares de humedad interior;
• el agua comenzó a fluir por el vaso: la humedad aumenta.

mesa asmann

La mesa Assmann está diseñada para determinar la humedad mediante un psicrómetro y consta de dos termómetros, uno convencional y un humidificador. Los indicadores medidos por el segundo dispositivo serán ligeramente más bajos De acuerdo con una tabla especial, utilizando los valores obtenidos, determine la humedad del aire.

Usando un cono de abeto

toman lo habitual cono de abeto y guárdelo lejos de aparatos de calefacción. En aire seco, sus escamas se abrirán, y en aire húmedo, se encogerán fuertemente.

normas generalmente aceptadas

Las normas de humedad en la habitación dependen de su propósito y época del año. El cumplimiento de los parámetros recomendados asegurará buena salud, y no afectará adversamente la inmunidad humana.

Normas para un apartamento.

Para un apartamento, todas las normas sobre parámetros climáticos se especifican en GOST 30494-96. Según este documento, la humedad del aire en la estación fría debe oscilar entre el 30 y el 45%, y en la estación cálida, entre el 30 y el 60%. A pesar de estos valores, un indicador del 30% puede ser mal percibido por el cuerpo humano. Por ello, los médicos recomiendan mantener unos parámetros del 40-60%, que se consideran óptimos en cualquier época del año.

Normas para una habitación infantil.

El cuerpo del niño no puede funcionar correctamente con poca humedad. Esto conduce a un rápido secado de las membranas mucosas, que está plagado de una disminución de la inmunidad local.

Lugar de trabajo

La norma de humedad en el lugar de trabajo depende de los detalles del trabajo. Por ejemplo, para los oficinistas es del 40-60%.

¿Cómo normalizar el microclima en la habitación?

Para que el clima interior sea cómodo para vivir, debe utilizar los siguientes consejos:

• uso de humidificadores. Indispensable durante la temporada de calefacción en cualquier local;
• ventilación regular;
• aumento en el número de plantas de interior;
• ventilación de escape. La campana de suministro abastecerá la habitación. aire fresco y normaliza la cantidad de vapor de agua;
• en algunos casos se recomienda utilizar deshumidificadores especiales equipados con sustancias absorbentes;
• en locales residenciales está prohibido secar la ropa, lo que afecta negativamente su microclima.

Video: Cómo medir la humedad del aire

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I-17="">Vapor saturado, humedad del aire

La lección de hoy estará dedicada a la discusión de algo como la humedad del aire y los métodos para medirla. El principal fenómeno que afecta a la humedad del aire será el proceso de evaporación del agua, del que ya hemos hablado anteriormente, y el concepto más importante que utilizaremos será el de vapor saturado e insaturado.

Si distinguimos diferentes estados de vapor, estarán determinados por la interacción del vapor con su líquido. Si imaginamos que algún líquido está en un recipiente cerrado y tiene lugar el proceso de su evaporación, tarde o temprano este proceso llegará a un estado en el que la evaporación a intervalos regulares será compensada por la condensación y el llamado equilibrio dinámico de la saldrá líquido con su vapor (Fig. 1) .

Arroz. 1. Vapor saturado

Definición.Vapor saturado Un vapor está en equilibrio termodinámico con su líquido. Si el vapor no está saturado, entonces no existe tal equilibrio termodinámico (Fig. 2).

Arroz. 2. Vapor no saturado

Con la ayuda de estos dos conceptos describiremos una característica tan importante del aire como es la humedad.

Definición.Humedad del aire- un valor que indica el contenido de vapor de agua en el aire.

Surge la pregunta: ¿por qué es importante considerar el concepto de humedad y cómo llega el vapor de agua al aire? Se sabe que la mayor parte de la superficie de la Tierra está ocupada por agua (el Océano Mundial), desde cuya superficie se produce una evaporación continua (Fig. 3). Ciertamente, en varios zonas climáticas la intensidad de este proceso es diferente, lo que depende de la temperatura media diaria, la presencia de vientos, etc. Estos factores determinan que en ciertos lugares el proceso de vaporización del agua sea más intenso que su condensación, y en algunos lugares sea más intenso. viceversa. En promedio, se puede argumentar que el vapor que se forma en el aire no está saturado, y sus propiedades deben poder describirse.

Arroz. 3. Evaporación de líquidos (Fuente)

Para una persona, el valor de la humedad es un parámetro muy importante del medio ambiente, ya que nuestro cuerpo reacciona muy activamente a sus cambios. Por ejemplo, un mecanismo de regulación del funcionamiento del cuerpo como la sudoración está directamente relacionado con la temperatura y la humedad del ambiente. Con alta humedad, los procesos de evaporación de la humedad de la superficie de la piel prácticamente se compensan con los procesos de su condensación y se altera la eliminación de calor del cuerpo, lo que conduce a violaciones de la termorregulación. A baja humedad, los procesos de evaporación de la humedad prevalecen sobre los procesos de condensación y el cuerpo pierde demasiado líquido, lo que puede conducir a la deshidratación.

El valor de la humedad es importante no solo para los humanos y otros organismos vivos, sino también para el flujo de procesos tecnológicos. Por ejemplo, debido a la conocida propiedad del agua de conducir la electricidad, su contenido en el aire puede afectar seriamente al correcto funcionamiento de la mayoría de los aparatos eléctricos.

Además, el concepto de humedad es el criterio más importante para evaluar las condiciones climáticas, que todos conocen a partir de los pronósticos meteorológicos. Cabe señalar que si comparamos la humedad en diferentes épocas del año en nuestras condiciones climáticas habituales, entonces es más alta en verano y más baja en invierno, lo que se asocia, en particular, con la intensidad de los procesos de evaporación a diferentes temperaturas.

Humedad absoluta del aire

Las principales características del aire húmedo son:

1. densidad del vapor de agua en el aire;
2. humedad relativa.

El aire es un gas compuesto, contiene muchos gases diferentes, incluido el vapor de agua. Para estimar su cantidad en el aire, es necesario determinar qué masa tiene el vapor de agua en un determinado volumen asignado; este valor caracteriza la densidad. La densidad del vapor de agua en el aire se llama humedad absoluta.

Definición.Humedad absoluta del aire- la cantidad de humedad contenida en un metro cúbico de aire.

Designaciónhumedad absoluta: (así como la notación usual para la densidad).

Unidadeshumedad absoluta:img="">

masa de vapor (agua) en el aire, kg (en SI) o g;

I-19="">Humedad relativa del aire

Para describir esta percepción, una cantidad como humedad relativa.

Definición.Humedad relativa- un valor que muestra qué tan lejos está el vapor de la saturación.

Es decir, el valor de la humedad relativa, en palabras simples, muestra lo siguiente: si el vapor está lejos de la saturación, entonces la humedad es baja, si está cerca, es alta.

Designaciónhumedad relativa: .

Unidadeshumedad relativa: %.

Fórmula calculos humedad relativa:

Img="" i-20="">Higrómetro de condensación

Como puede verse en la fórmula, contiene la humedad absoluta, con la que ya estamos familiarizados, y la densidad del vapor saturado a la misma temperatura. Surge la pregunta, ¿cómo determinar el último valor? Para esto, existen dispositivos especiales. consideraremos condensandohigrómetro(Fig. 4) - un dispositivo que sirve para determinar el punto de rocío.

Definición.punto de rocío es la temperatura a la que el vapor se satura.

Arroz. 4. Higrómetro de condensación (Fuente)

Se vierte líquido de fácil evaporación, por ejemplo, éter, dentro del recipiente del dispositivo, se inserta un termómetro (6) y se bombea aire a través del recipiente utilizando una pera (5). Como resultado del aumento de la circulación de aire, comienza una evaporación intensa del éter, la temperatura del recipiente disminuye debido a esto y aparece rocío en el espejo (4) (gotas de vapor condensado). En el momento en que aparece rocío en el espejo, se mide la temperatura con un termómetro, y esta temperatura es el punto de rocío.

¿Qué hacer con el valor de temperatura obtenido (punto de rocío)? Hay una tabla especial en la que se ingresan datos: qué densidad de vapor de agua saturada corresponde a cada punto de rocío específico. Cabe señalar un hecho útil que con un aumento en el valor del punto de rocío, también aumenta el valor de la densidad de vapor saturado correspondiente. En otras palabras, cuanto más cálido es el aire, más humedad puede contener, y viceversa, cuanto más frío es el aire, menor es el contenido máximo de vapor en él.

Higrómetro de cabello

Consideremos ahora el principio de funcionamiento de otros tipos de higrómetros, dispositivos para medir las características de la humedad (del griego hygros - "húmedo" y metreo - "yo mido").

Higrómetro de cabello(Fig. 5) - un dispositivo para medir la humedad relativa, en el que el cabello, por ejemplo, el cabello humano, actúa como elemento activo.

Arroz. 5. Higrómetro de cabello (Fuente)

La acción de un higrómetro de cabello se basa en la propiedad del cabello sin grasa de cambiar su longitud con los cambios en la humedad del aire (con un aumento de la humedad, la longitud del cabello aumenta, con una disminución, disminuye), lo que lo hace posibilidad de medir la humedad relativa. El cabello se estira sobre un marco de metal. El cambio en la longitud del cabello se transmite a la flecha que se mueve a lo largo de la escala. Debe recordarse que el higrómetro de cabello da valores de humedad relativa inexactos y se utiliza principalmente para fines domésticos.

Psicrómetro

Más conveniente de usar y preciso es un dispositivo para medir la humedad relativa como un psicrómetro (de otro griego ψυχρός - "frío") (Fig. 6).

El psicrómetro consta de dos termómetros, que se fijan en una escala común. Uno de los termómetros se llama húmedo, porque está envuelto en batista, que se sumerge en un tanque de agua ubicado en la parte posterior del dispositivo. El agua se evapora del tejido húmedo, lo que conduce al enfriamiento del termómetro, el proceso de reducción de su temperatura continúa hasta que alcanza la etapa hasta que el vapor cerca del tejido húmedo alcanza la saturación y el termómetro comienza a mostrar la temperatura del punto de rocío. Así, un termómetro de bulbo húmedo indica una temperatura inferior o igual a la temperatura ambiente real. El segundo termómetro se llama seco y muestra la temperatura real.

En el caso del dispositivo, por regla general, también se representa la llamada tabla psicrométrica (Tabla 2). Usando esta tabla, la humedad relativa del aire ambiente se puede determinar a partir del valor de temperatura indicado por el bulbo seco y la diferencia de temperatura entre el bulbo seco y el bulbo húmedo.

Sin embargo, incluso sin una tabla de este tipo a mano, puede determinar aproximadamente la cantidad de humedad utilizando el siguiente principio. Si las lecturas de ambos termómetros están cerca, entonces la evaporación del agua de uno húmedo se compensa casi por completo con la condensación, es decir, la humedad del aire es alta. Si, por el contrario, la diferencia en las lecturas del termómetro es grande, entonces la evaporación del tejido húmedo prevalece sobre la condensación y el aire está seco y la humedad es baja.

Tablas de humedad

Pasemos a las tablas que le permiten determinar las características de la humedad del aire.

Temperatura,

Presión, mm rt. Arte.

densidad de vapor,