Nem onlara bu özellikleri verir. Bağıl ve mutlak nem - nedir bu? Nem Tayin Cihazları

Hava nemini niceliksel olarak karakterize etmek için aşağıdaki özellikler kullanılır: su buharı basıncı, mutlak nem, su buharının kütle oranı, bağıl nem, nem açığı, çiğlenme noktası ve çiğlenme noktası açığı.

Su buharı basıncı ( e) havadaki su buharının milimetre cıva (mm Hg) veya hektopaskal (hPa) cinsinden kısmi basıncıdır. Belirli bir sıcaklıkta mümkün olan maksimum su buharı basıncına denir doyma esnekliği veya maksimum esneklik(e) . Su buharının esnekliği doyma esnekliğine karşılık geldiğinde, hava su buharı ile doyurulur ve su damlacıklarının veya buz kristallerinin oluşmasıyla yoğunlaşma veya süblimleşme süreci başlar.

Nem eksikliği veya doygunluk eksikliği(D) – bu, belirli bir sıcaklıkta doyma esnekliği ile su buharının gerçek esnekliği arasındaki farktır

D=e-e

Mutlak nem ( A) içerdiği gram cinsinden su buharı kütlesidir

1 m3 hava (g/m3). Doymuş bir alan için mutlak neme denir

doymuş su buharı veya aşırı nem(A) .

Gerçek esneklik ve mutlak nem doğrudan bağlıdır.

buharlaşan yüzeyin sıcaklığı, doyma elastikiyeti ve maksimum nem hava sıcaklığına bağlıdır (Tablo 2.3).

Tablo 2.3. Doyma esnekliğinin ve maksimum nemin hava sıcaklığına bağlılığı

Su buharı basıncı ile mutlak nem arasındaki ilişki şu şekildedir:

(e- mmHg), (2.13)

A=0,8 e

(e- hPa), (2.14)

Hava hacimsel genleşme katsayısı;

T- °C cinsinden hava sıcaklığı.

Su buharının kütle oranı ( S) - gram cinsinden su buharı miktarı

1 kilogram nemli hava (g/kg). Su buharı basıncıyla aşağıdaki ilişkiyle ilişkilidir:

Nerede: R-hava basıncı.

S=622 e , (2.15)

Yakın zamana kadar bu özelliğe denirdi özgül nem . Su buharının yoğunlaşması veya ilave buharlaşma meydana gelmezse, su buharının kütle oranı havanın ısıtılması, soğutulması, sıkıştırılması ve genleşmesiyle değişmez.

Bağıl nem ( F) havada bulunan su buharı miktarının, belirli bir sıcaklıkta mümkün olan maksimum su buharı miktarına oranıdır ve yüzde olarak ifade edilir.

F=A 100% , (2.16)

F= 100% , (2.17)

Bağıl nem, belirli bir sıcaklıkta havanın su buharına doyma derecesini karakterize eder. Hava sıcaklığı ile ters orantılıdır.

Çiy noktası(td) - bu, içindeki su buharının sabit basınç değerlerinde ve su buharının kütle fraksiyonunda (özgül nem) doyma durumuna ulaşması için havayı soğutmanın gerekli olduğu sıcaklıktır. Hava sıcaklığı çiğ noktasına eşit olduğunda bağıl nem %100'dür ( t = td, F= %100). Çiy noktası her zaman hava sıcaklığından düşük veya ona eşittir. Hava durumu haritalarında çiy noktası Celsius derece cinsinden en yakın onda birine kadar şu şekilde gösterilir:

Td Td Td 125

td= 12,5°C

td= -2,8 °C

Çiy noktası açığı ( ∆td) hava sıcaklığı ile çiğlenme noktası arasındaki farktır.

∆td = t- td(2.18)

Çiğ noktası açığı, havanın içerdiği su buharının doyma durumuna ulaşması için kaç derece soğutulması gerektiğini gösterir. Yeterli doğrulukla şunu varsayabiliriz: ∆td£ 4°C hava nemli ve ∆td> 4°C - kuru.

Çoğu zaman TV ekranlarından veya radyo hoparlörlerinden hava basıncı ve nem hakkında duyuyoruz. Ancak çok az kişi göstergelerinin neye bağlı olduğunu ve belirli değerlerin insan vücudunu nasıl etkilediğini biliyor.

Araçlar ve belirleme yöntemleri

Havanın su buharı ile doygunluğunu belirlemek için özel aletler kullanılır: psikrometreler ve hidrometreler. August'un psikrometresi iki termometreli bir çubuktur: ıslak ve kuru.

Birincisi, buharlaştıkça vücudunu serinleten suya batırılmış bir beze sarılır. Bu termometrelerin okumalarına göre havanın bağıl nemi tablolardan belirlenir. Pek çok farklı hidrometre vardır; bunların çalışması ağırlık, film, elektrik veya saçın yanı sıra bir dizi başka çalışma prensibine dayalı olabilir. İÇİNDE son yıllar Entegre ölçüm sensörleri popülerlik kazanmıştır. Hidrostatlar doğruluğu kontrol etmek için kullanılır.

İÇİNDE bu ders mutlak kavramı ve bağıl nem hava, bu kavramlarla ilgili terimler ve miktarlar tartışılacaktır: doymuş buhar, çiğlenme noktası, nemi ölçen aletler. Ders sırasında yoğunluk ve doymuş buhar basıncı tabloları ve psikrometrik tablo hakkında bilgi sahibi olacağız.

İnsanlar için nem miktarı çok fazladır. önemli parametre çevreÇünkü vücudumuz değişikliklere çok aktif tepki veriyor. Örneğin terleme gibi vücudun işleyişini düzenleyen bir mekanizma, ortamın sıcaklığı ve nemi ile doğrudan ilişkilidir. Yüksek nemde, cildin yüzeyinden nemin buharlaşması işlemleri, yoğunlaşma işlemleriyle pratik olarak telafi edilir ve ısının vücuttan uzaklaştırılması bozulur, bu da termoregülasyonda rahatsızlıklara yol açar. Düşük nemde, nem buharlaşma işlemleri yoğuşma işlemlerine üstün gelir ve vücut çok fazla sıvı kaybeder, bu da dehidrasyona yol açabilir.

Nem miktarı sadece insanlar ve diğer canlılar için değil aynı zamanda havanın akışı açısından da önemlidir. teknolojik süreçler. Örneğin, nedeniyle bilinen özellik su iletmek elektrik havadaki içeriği çoğu elektrikli cihazın doğru çalışmasını ciddi şekilde etkileyebilir.

Ayrıca nem kavramı da en önemli kriter herkesin hava tahminlerinden bildiği hava koşullarını değerlendirmek. Her zamanki gibi yılın farklı zamanlarındaki nemi karşılaştırırsak şunu belirtmekte fayda var: iklim koşulları, yazın daha yüksek ve kışın daha düşüktür, bu da özellikle farklı sıcaklıklarda buharlaşma işlemlerinin yoğunluğuyla ilişkilidir.

Temel özellikleri nemli havaşunlardır:

havadaki su buharının yoğunluğu;
bağıl nem.

Hava kompozit bir gazdır ve su buharı dahil birçok farklı gaz içerir. Havadaki miktarını tahmin etmek için, belirli bir tahsis edilmiş hacimde su buharının ne kadar kütleye sahip olduğunu belirlemek gerekir - bu değer yoğunlukla karakterize edilir. Havadaki su buharının yoğunluğuna denir mutlak nem.

Tanım.Mutlak hava nemi- bir metreküp havada bulunan nem miktarı.

Tanımmutlak nem: (yoğunluğun olağan tanımı gibi).

Birimlermutlak nem: (SI cinsinden) veya (havadaki az miktardaki su buharının ölçülmesine kolaylık sağlamak için).

Formül hesaplamalar mutlak nem:

Tanımlar:

Havadaki buhar (su) kütlesi, kg (SI cinsinden) veya g;

Belirtilen buhar kütlesini içeren havanın hacmi.

Mutlak hava nemi bir yandan kütlesel olarak havadaki spesifik su içeriği hakkında fikir verdiğinden anlaşılabilir ve kullanışlı bir değerdir; diğer yandan bu değer duyarlılık açısından sakıncalıdır; canlı organizmalar tarafından nem. Örneğin, bir kişinin havadaki suyun kütle içeriğini değil, mümkün olan maksimum değere göre içeriğini hissettiği ortaya çıktı.

Böyle bir algıyı tanımlamak için aşağıdaki miktar tanıtıldı: bağıl nem.

Tanım.Bağıl nem– buharın doygunluktan ne kadar uzakta olduğunu gösteren bir değer.

Yani bağıl nem değeri, basit kelimelerle, şunu gösterir: Buhar doygunluktan uzaksa nem düşük, yakınsa yüksek demektir.

Tanımbağıl nem: .

Birimlerbağıl nem: %.

Formül hesaplamalar bağıl nem:

Tanımlar:

Su buharı yoğunluğu (mutlak nem), (SI cinsinden) veya;

Belirli bir sıcaklıkta doymuş su buharının yoğunluğu (SI cinsinden) veya .

Formülden de görülebileceği gibi, zaten aşina olduğumuz mutlak nem ve aynı sıcaklıktaki doymuş buhar yoğunluğunu içerir. Soru ortaya çıkıyor: İkinci değer nasıl belirlenir? Bunun için özel cihazlar var. dikkate alacağız yoğunlaşmahigrometre(Şekil 4) - çiğ noktasını belirlemek için kullanılan bir cihaz.

Tanım.Çiy noktası- buharın doygun hale geldiği sıcaklık.

Pirinç. 4. Yoğuşma higrometresi ()

Cihazın haznesine kolayca buharlaşan bir sıvı, örneğin eter dökülür, bir termometre (6) yerleştirilir ve bir ampul (5) kullanılarak kabın içine hava pompalanır. Artan hava sirkülasyonu sonucunda eterin yoğun bir şekilde buharlaşması başlar, bundan dolayı kabın sıcaklığı düşer ve ayna (4) üzerinde çiy (yoğunlaşmış buhar damlacıkları) belirir. Aynada çiy göründüğü anda sıcaklık bir termometre kullanılarak ölçülür; bu sıcaklık çiy noktasıdır.

Elde edilen sıcaklık değeri (çiy noktası) ile ne yapmalı? Verilerin girildiği özel bir tablo vardır - her bir spesifik çiğlenme noktasına hangi doymuş su buharı yoğunluğu karşılık gelir. Belirtilmelidir faydalı gerçekÇiy noktası arttıkça karşılık gelen doymuş buhar yoğunluğunun değeri de artar. Başka bir deyişle hava ne kadar sıcaksa o kadar büyük miktar nem içerebilir ve bunun tersi de hava ne kadar soğuksa, içindeki maksimum buhar içeriği o kadar düşük olur.

Şimdi diğer türdeki higrometrelerin, nem özelliklerini ölçen cihazların (Yunanca higros - "ıslak" ve metreo - "ölçüyorum") çalışma prensibini ele alalım.

Saç higrometresi(Şekil 5) - saçın, örneğin insan saçının aktif bir eleman görevi gördüğü bağıl nemi ölçmek için bir cihaz.

Saç higrometresinin etkisi, yağsız saçın, havadaki nem değiştiğinde uzunluğunu değiştirme özelliğine dayanır (nem arttıkça saçın uzunluğu artar, azaldıkça azalır), bu da bağıl nemin ölçülmesini mümkün kılar. Saç metal bir çerçeve üzerine gerilir. Saç uzunluğundaki değişiklik, ölçek boyunca hareket eden oka iletilir. Bir saç higrometresinin vermediği unutulmamalıdır. kesin değerler bağıl nem ve esas olarak evsel amaçlar için kullanılır.

Bağıl nemi ölçmek için daha kullanışlı ve doğru bir cihaz bir psikrometredir (eski Yunanca ψυχρός - “soğuk”) (Şekil 6).

Bir psikrometre ortak bir ölçeğe sabitlenmiş iki termometreden oluşur. Termometrelerden birine ıslak termometre denir çünkü cihazın arkasında bulunan bir su haznesine batırılan kambrik kumaşa sarılır. Islak kumaştan su buharlaşır, bu da termometrenin soğumasına neden olur, sıcaklığının düşürülmesi işlemi, ıslak kumaşın yakınındaki buhar doygunluğa ulaşıncaya ve termometre çiğ noktası sıcaklığını göstermeye başlayana kadar aşamaya ulaşılıncaya kadar devam eder. Böylece ıslak hazneli termometre, gerçek ortam sıcaklığından daha düşük veya ona eşit bir sıcaklık gösterir. İkinci termometreye kuru termometre denir ve gerçek sıcaklığı gösterir.

Cihazın gövdesinde kural olarak psikrometrik tablo adı verilen bir tablo da bulunur (Tablo 2). Bu tabloyu kullanarak kuru termometrenin gösterdiği sıcaklık değerinden ve kuru ve ıslak termometreler arasındaki sıcaklık farkından çevredeki havanın bağıl nemini belirleyebilirsiniz.

Ancak elinizde böyle bir tablo olmasa bile aşağıdaki prensibi kullanarak nem miktarını yaklaşık olarak belirleyebilirsiniz. Her iki termometrenin okumaları birbirine yakınsa, suyun nemli olandan buharlaşması neredeyse tamamen yoğuşma ile telafi edilir, yani havanın nemi yüksektir. Aksine, termometre okumalarındaki fark büyükse, ıslak kumaştan buharlaşma yoğuşmaya üstün gelir ve hava kuru ve nem düşüktür.

Hava neminin özelliklerini belirlememizi sağlayan tablolara dönelim.

Sıcaklık,	Basınç, mm. rt. Sanat.	Buhar yoğunluğu

Masa 1. Doymuş su buharının yoğunluğu ve basıncı

Daha önce de belirttiğimiz gibi doymuş buharın yoğunluk değerinin sıcaklıkla arttığını, doymuş buharın basıncı için de aynı durumun geçerli olduğunu bir kez daha belirtelim.

Masa 2. Psikometrik tablo

Bağıl nemin, kuru termometre okumalarının değeri (ilk sütun) ve kuru ve ıslak okumalar arasındaki fark (ilk sıra) ile belirlendiğini hatırlayalım.

Bugünkü dersimizde havanın önemli bir özelliği olan nemini öğrendik. Daha önce de söylediğimiz gibi soğuk mevsimde (kış) nem azalır, sıcak mevsimde (yaz) ise artar. Bu olayları düzenleyebilmek önemlidir; örneğin nemin arttırılması gerekiyorsa odayı kış zamanı buharlaşma süreçlerini geliştirmek için birkaç su deposu bulunur, ancak bu yöntem yalnızca dışarıya göre daha yüksek olan uygun sıcaklıkta etkili olacaktır.

Bir sonraki derste gaz çalışmasının ne olduğuna ve içten yanmalı motorun çalışma prensibine bakacağız.

Kaynakça

Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizik 8. - M .: Mnemosyne.
Peryshkin A.V. Fizik 8. - M .: Bustard, 2010.
Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizik 8. - M .: Aydınlanma.

İnternet portalı “dic.academic.ru” ()
İnternet portalı “baroma.ru” ()
İnternet portalı “femto.com.ua” ()
İnternet portalı “youtube.com” ()

Ev ödevi

Dünya atmosferi yaklaşık 14 bin km3 su buharı içerir. Su, alttaki yüzeyden buharlaşma sonucu atmosfere girer. Atmosferde nem yoğunlaşır, hava akımlarıyla hareket eder ve çeşitli yağışlar şeklinde tekrar yeryüzüne düşer, böylece sürekli bir su döngüsü tamamlanır. Suyun üç halde (sıvı, katı, gaz (buhar)) bulunabilmesi ve bir halden diğerine kolaylıkla geçebilmesi sayesinde su döngüsü mümkündür. Nem dolaşımı iklimin oluşum döngülerinin en önemlilerinden biridir.

Atmosferdeki su buharı içeriğini ölçmek için hava neminin çeşitli özellikleri kullanılır. Hava neminin temel özellikleri su buharı basıncı ve bağıl nemdir.

Esneklik(gerçek) su buharı(f) – atmosferdeki su buharının basıncı mmHg cinsinden ifade edilir. veya milibar (mb) cinsinden. Sayısal olarak neredeyse mutlak nem (g/m3 cinsinden havadaki su buharı içeriği) ile örtüşür, bu nedenle elastikiyete genellikle mutlak nem denir. Doygunluk esnekliği(maksimum esneklik) (E) – belirli bir sıcaklıkta havadaki su buharı içeriğinin sınırı. Doyma esnekliğinin değeri hava sıcaklığına bağlıdır; sıcaklık ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla su buharı içerebilir.

Maksimum esnekliğin sıcaklığa bağlılığı.

Sıcaklık (yaklaşık C)
E (mm.Hg)

Hava, belirli bir sıcaklıkta onu doyurmak için gerekenden daha az su buharı içeriyorsa, havanın doyma durumuna ne kadar yakın olduğunu belirleyebilirsiniz. Bunu yapmak için bağıl nemi hesaplayın.

Bağıl nem(r) – gerçek su buharı basıncının doyma basıncına oranı, yüzde olarak ifade edilir:

Temmuz ayında ortalama aylık bağıl nemin dağılımı (%) (S.G. Lyubushkina ve diğerlerine göre).

Ocak ayında ortalama aylık bağıl nemin dağılımı (%) (S.G. Lyubushkina ve diğerlerine göre).

Doygunlukta e = E, r = %100.

Başkaları da var önemli özellikler nem eksikliği ve çiğlenme noktası gibi nem.

Nem eksikliği(D) – doyma esnekliği ile gerçek esneklik arasındaki fark:

Çiy noktasıτ°, havada bulunan su buharının onu doyurabileceği sıcaklıktır. Örneğin 27°C sıcaklıktaki havanın e = 27,4 mb değeri vardır. Çiy noktası olacak 20ºС sıcaklıkta doyurulacaktır.

Edebiyat

Zubaschenko E.M. Bölgesel fiziki coğrafya. Dünyanın İklimleri: eğitimsel ve metodolojik el kitabı. Bölüm 1. / E.M. Zubaschenko, V.I. Shmykov, A.Ya. Nemykin, N.V. Polyakova. – Voronej: VSPU, 2007. – 183 s.

Aşağıdaki materyaller ilginizi çekebilir