Лекции.Орг
 

Категории:


Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...


Агроценоз пшеничного поля: Рассмотрим агроценоз пшеничного поля. Его растительность составляют...


ОБНОВЛЕНИЕ ЗЕМЛИ: Прошло более трех лет с тех пор, как Совет Министров СССР и Центральный Комитет ВКП...

Изменение влажности воздуха

Изменение влажности воздуха

 

Работу выполнил студент 11051 гр.

Филиппович И.И.

 

Отчет принял Федоренчик Е.В.

_______«____»________2012 г.

 

 

Минск 2012

Изменение влажности воздуха

Цель работы: определить влажность воздуха по температуре точки росы и по показаниям испирационного психрометра.
Приборы и оборудование: термоэлектрический холодильник с зеркальной поверхностью, электронный термометр, блок питания, адаптер, аспирационный психрометр, шприц.
Краткие теоретические сведения
Пар — газообразное состояние вещества при температуре ниже критической, поэтому при повышении давления газ переходит в конденсированное состояние.
Насыщенным паром называется пар, находящийся в равновесии с жидкостью или твердым телом при данной температуре. В условиях равновесия концентрация пара максимальная, она определяется только температурой.
Сухой и влажный воздух
Воздух — это смесь азота, кислорода и небольшого количества некоторых других газов. Если в воздухе не содержится водяной пар, то такой воздух называется сухим воздухом. Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество водяного пара. Влажный воздух — это смесь сухого воздуха и водяного пара. Во влажном воздухе также могут содержаться мельчайшие капельки воды (в виде тумана) или кристалликов льда. Состав сухого воздуха остается практически постоянным, а количество водяного пара изменяется в результате конденсации или испарения с поверхности водоемов, растений и даже человеческого тела. Хотя водяной пар содержится в атмосферном воздухе в небольшом количестве, он играет важную роль в различных процессах, а также влияет на ощущение комфорта.
Физические свойства газов, и влажного воздуха в том числе, зависят от температуры. Мы будем рассматривать свойства влажного воздуха в диапазоне температур от -30 С до +50С и давлении, приблизительно равном атмосферному. При этих условиях сухой воздух может находиться только в газообразном состоянии, тогда как вода может находиться в паровой, жидкой или твердой фазе в зависимости от температуры смеси. Отсюда следует, что влажный воздух представляет собой такую смесь газов, один из компонентов которой — водяной пар — при снижении температуры может переходить в другую фазу (жидкую или твердую) и вследствие этого выпадать из смеси. Поэтому количество водяного пара в рассматриваемой смеси не может быть произвольным. В зависимости от температуры количество водяного пара во влажном воздухе не может превышать определенного значения. В этом и состоит принципиальное отличие влажного воздуха от обычных газовых смесей.
Воздух, который содержит водяной пар, находящийся в равновесии с жидкостью, называется насыщенным воздухом. В таком воздухе содержится максимально возможное количество водяного пара.
Ненасыщенный влажный воздух — это смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара.

Уравнение Менделеева-Клапейрона : pVM=RT (1)

Несмотря на то, что водяной пар находится в насыщенном состоянии, его параметры состояния, также как и параметры сухого воздуха, с достаточно высокой точностью можно описать уравнением Менделеева-Клапейрона.
Свойства водяного пара, находящегося во влажном воздухе, не зависят от свойств сухого воздуха, присутствующего в смеси. Эти газы ведут себя независимо друг от друга. Влажный воздух можно считать смесью идеальных газов, для которой справедлив закон Дальтона: давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха pсв и водяного пара pп
p=pсв+pп. (2)
В равновесном состоянии во влажном воздухе парциальное давление водяного пара pп не может превышать давление насыщенного пара pн(pп<pн) при данной температуре влажного воздуха. Для насыщенного воздуха парциальное давление водяного пара равно давлению насыщенного водяного пара (pп=pн). Давление насыщенного воздуха пара pн определяется только температурой смеси и не зависит от давления смеси. Зависимость pн от абсолютной температуры Т описывается уравнением Клапейрона-Клаузиуса:
dpн/dT=L/T(Vп-Vж) (3)
где L — удельная теплота парообразования воды, Vж — удельный объем воды в жидком состоянии. На практике давление насыщенного водяного пара pн находят не по формуле (3), а используют для этого специальные таблицы или диаграммы.
В ненасыщенном влажном воздухе парциальное давление водяного пара ниже давления насыщенного водяного пара (рпн). Понижая температуру насыщенного влажного воздуха при постоянном давлении, можно охладить воздух до такой температуры, при которой водяной пар станет насыщенным. Процесс охлаждения водяного пара при постоянном давлении изображен на Т-s диаграмме (участок 1-2). При достижении точки росы в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяных паров. Температура, до которой необходимо охлаждать ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нём перегретый пар стал насыщенным, называется температурой точки росы Тр.
При дальнейшим понижении температуры будет происходить конденсация водяного пара. Воздух останется насыщенным, но количество водяного пара, содержащегося в воздухе, будет уменьшаться.
Кроме температуры точки росы состояние влажного воздуха можно характеризовать с помощью следующих величин.
Парциальное давления водяного пара рп во влажном воздухе обычно выражаемое в миллиметрах ртутного столба (напомним, что 1 мм рт. ст.=133,322 Па).
Абсолютная влажность воздуха — масс водяного пара (г), содержащегося в 1 м3 влажного воздуха:
рп=mп/V. (4)
Поскольку водяной пар занимает тот же объем, что и влажный воздух, то абсолютная влажность может быть выражена в виде плотности пара pп в смеси при своем парциальном давлении pп и температуре Т смеси:
рп=mп/V=mп/Vп. (5)
Так как водяной пар можно считать идеальным газом, абсолютную влажность воздуха легко рассчитать, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:
рппМп/RT, (6)
где Мп — молярная масса водяного пара, Мп=0,018 г/моль.
Влагосодержание d влажного воздуха — отношение массы mп водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха mсв.
d=mп/mсв=pп/pсв. (7)
Относительная влажность воздуха — отношение абсолютной влажности pп к максимально возможной влажности при данной температуре. Поскольку максимально возможная абсолютная влажность равна плотности насыщенного водяного пара рн, то:
пн. (8)
где рп — парциальное давление водяного пара во влажном воздухе; рн — давление насыщенного водяного пара. Относительная влажность является безразмерной величиной <=1 ( в равновесном состоянии). Часто относительную влажность выражают в процентах.
Относительная влажность сама по себе полностью не характеризует содержание пара во влажном воздухе, для этого еще нужно знать температуру влажного воздуха, однозначно определяющую величину рн. Если влагосодержание воздуха сохраняется постоянным, а температура воздуха повышается, то относительная влажность воздуха уменьшается, так как с ростом температуры увеличивается давление насыщенного водяного пара рн.
Если относительная влажность воздуха ниже 100%, то температура точки росы всегда ниже фактической температуры воздуха, и тем ниже, чем меньше относительная влажность. При насыщении, т. е. Когда относительная влажность равна 100% фактическая температура совпадает с точкой росы.
При снижении температуры воздуха возможно кратковременное образование пересыщенного состояния, то есть относительная влажность становится более 100%. Однако такое состояние не является устойчивым.

 

 

 

Практическая часть

Температура комнатная Температура появл. Росы Температура исчезнов. росы
10.8 12,8
11.1 12.6
11.1 12.6
11.5 13.5
11.7 12.7

 

Ср=12,04

Ратм=98.6 кПа

Рнас= 1396,5±133 Рнас=10,5±1 мм.рт.ст.

Рпар=712,2 ±133

Тросы=(12.0±0.9)

=50±5%

содержание 0,009±0,0005кг/кг

Показания психрометра:

Сухой термометр: 230С±0.10C

Влажный термометр: 180С±0.10C

60% влажность в помещении

Влагосодержание 11 кг/кг

Рнас= 1796Па Рнас=13 мм.рт.ст.

 

Вывод: Мы определили влажность воздуха по температуре точки росы и по показаниям испирационного психрометра.

=50±5% Тросы=(12.1±0.9)

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | Из доклада генерал-майора академика Константина Павловича

Дата добавления: 2016-11-18; просмотров: 1293 | Нарушение авторских прав


Рекомендуемый контект:


Похожая информация:

  1. CИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ С ПРИМЕРАМИ РЕШЕНИЯ. 1. Объем легких при выдохе уменьшается, в результате чего они освобож­даются от воздуха, насыщенного СО2
  2. II Изменение взглядов на развитие человека и общества
  3. III. Методика измерений и расчетные формулы. Деформация — это изменение формы и/или размеров тела без изменения массы под действием внешней силы
  4. III. Работа по теме урока. 1. Н а б л ю д е н и е за изменением окончаний существительных третьего склонения (упр
  5. Kaк вы сможете купить небо или тепло земли? Эта мысль нам непонятна. Если мы не распоряжаемся свежестью воздуха и всплесками воды, то как вы можете купить их у нас?
  6. Quot;Порождающее" изменение: гипнотический сон
  7. VII. СРОК ДЕЙСТВИЯ И ИЗМЕНЕНИЕ ДОГОВОРА
  8. А уменье без воздуха жить.
  9. А. Основные справочные сведения. 1. Запросы на изменение (запросы на создание таблицы, удаление, обновление, добавление записей)
  10. Александр Лоуэн ПРЕДАТЕЛЬСТВО ТЕЛА. минимальное количество воздуха, затрачивая максималь­ные усилия.
  11. Бланк исследования безопасности воздуха в красноярских сетевых кафе быстрого питания.
  12. Влажная уборка палат и других помещений, текущая и заключительная дезинфекция. Чистота воздуха и вентиляция в палатах.


Поиск на сайте:


© 2015-2019 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.005 с.