Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen. Luftfeuchtigkeit. Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen Die relative Luftfeuchtigkeit im Raum beträgt 40

Physiklehrerin Kokovina L.V.

Stadtbezirk Rybinsk

Luftfeuchtigkeit. Vorbereitung auf das Einheitliche Staatsexamen.

Teil A

Relative Luftfeuchtigkeit 50 %. Vergleichen Sie die Messwerte des Nass- (T 1) und Trocken- (T 2) Thermometers des Psychrometers.

A).T1=T2; B). T1>T2 B) T1

2. Bestimmen Sie die absolute und relative Luftfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 16 0 C, wenn der Taupunkt 10 0 C beträgt. Der Sättigungsdampfdruck von Wasser beträgt bei den angegebenen Temperaturen jeweils: 1,81 kPa und 1,22 kPa.

A).1,22 kPa,67 % B).1,81 kPa,67 % C). 1,22 kPa,33 % G).1,81 kPa,33 %

3. Im Raum befinden sich zwei verschlossene Behälter mit Luft. Im ersten beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 40 %, im zweiten 60 %. Vergleichen Sie den Wasserdampfdruck in diesen Gefäßen. Die Luftdichte ist in beiden Gefäßen gleich.

A).P1=P2 B)P1>P2 C)P1

4. Der Wasserdampfdruck in der Atmosphäre bei 15 0 C betrug 1,5 kPa. Fällt Tau, wenn die Lufttemperatur nachts auf 10 0 C sinkt? Der Sättigungsdampfdruck bei 10 0 C beträgt 1,22 kPa.

A) Wird fallengelassen. B) Wird nicht fallengelassen. C) Die Antwort ist nicht eindeutig

5. In einem Klassenzimmer entsteht bei einer Temperatur von 25 0 C eine hohe Luftfeuchtigkeit. Wie verändert sich die Luftfeuchtigkeit im Raum, wenn Sie das Fenster öffnen, es aber draußen kalt ist und regnet?

A) Wird zunehmen, B) Wird abnehmen, C) Wird sich nicht ändern, D) Die Antwort ist nicht eindeutig

6. In einem verschlossenen Gefäß befindet sich gesättigter Dampf. Wie verändert sich der Druck dieses Dampfes, wenn die Temperatur um das Zweifache erhöht wird?

A) Wird sich nicht ändern B) Wird sich um das Zweifache erhöhen C) Wird sich um mehr als das Zweifache erhöhen D) Die Antwort ist nicht eindeutig

IN 1. Das Nassthermometer des Psychrometers zeigt 10 0 C und das Trockenthermometer 14 0 C. Ermitteln Sie die relative Luftfeuchtigkeit und den Partialdruck von Wasserdampf. Die Verwendung eines Physik-Nachschlagewerks ist vorgesehen.

C1. In einem Gefäß mit einem Volumen von 10 Litern befindet sich Luft mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40 % und in einem anderen Gefäß mit einem Volumen von 30 Litern befindet sich Luft mit der gleichen Temperatur, aber einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 %. Die Gefäße sind über einen dünnen Schlauch mit einem Wasserhahn verbunden. Welche relative Luftfeuchtigkeit (in Prozent) stellt sich nach dem Öffnen des Wasserhahns ein?

Der Artikel untersucht im Detail ein Konzept wie die Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung: die von GOST vorgeschriebene Norm dieses Indikators für Wohnräume für verschiedene Zwecke, die Folgen für den Menschen, die sich aus Abweichungen von der Norm in eine oder mehrere Richtungen ergeben andere. Der Text beschreibt alternative und dafür vorgesehene Methoden zur Feuchtigkeitsmessung sowie Empfehlungen zur Aufrechterhaltung optimaler klimatischer Bedingungen.

Luftfeuchtigkeit in der Wohnung: normalWassergehalt für angenehme Wohnbedingungen

Die optimale Luftfeuchtigkeit ist eine der Komponenten, die angenehme klimatische Bedingungen für den menschlichen Lebensraum gewährleisten. Darüber hinaus verfügt jeder Raum je nach Zweck über ein eigenes Mikroklima. Am häufigsten machen sich die Menschen Sorgen um die Temperatur und Qualität der Luftmassen im Haus und vergessen diesen Indikator. Aber es ist die Anzahl der Wassermoleküle (Dampfmoleküle) in der Luft, die die Temperaturwahrnehmung des menschlichen Körpers, die Sicherheit des Raumklimas und den Zustand der Pflanzen beeinflusst.

Beachten Sie! Gemeinsam Durchschnitt Die normale Luftfeuchtigkeit in der Wohnung sollte 45 % betragen. Sie kann je nach Raumtyp und Betriebsbedingungen variieren.

Abweichungen von der Norm sind sowohl in der Wintersaison als auch in der warmen Jahreszeit möglich. In beiden Fällen führt ein Mangel oder ein Übermaß an Luftfeuchtigkeit zu einer Verschlechterung der menschlichen Gesundheit, des Zustands der Pflanzen sowie zu Schäden an Möbeln, Dekoration usw.

Wie hoch sollte die Luftfeuchtigkeit in der Wohnung sein (Durchschnittswerte für die Haupträume):

Zimmertyp	Luftfeuchtigkeit, %
Esszimmer	40-60
Badezimmer, Küche	40-60
Bibliothek und Arbeitsbereich	30-40
Schlafzimmer	40-50
Kinder	45-60

Räume wie Küche, Bad und Toilette weisen immer einen hohen Feuchtigkeitsgehalt auf, sodass der Standard für diese Räume höher ist als für andere Räume.

Welche Folgen hat eine Abweichung?aus Luftfeuchtigkeitsstandards in der Wohnung: trockene Luft

Wenn die Heizkörper eingeschaltet sind, wird die Raumluft trocken. Dadurch kommt es bei Bewohnern zu Reizungen der Schleimhäute im Rachen- und Nasenraum. Es wird ein Austrocknen von Haar und Haut beobachtet. Wenn die Luftfeuchtigkeit in einem Wohnzimmer verletzt wird, entsteht statische Elektrizität, die Staubpartikel in die Luft schleudert. Dieser Prozess kann zur Grundlage für die Ausbreitung von Keimen und Hausstaubmilben werden.

Übermäßige Trockenheit des Raumes hat viele negative Folgen:

verminderte Elastizität von Haut, Nägeln und Haaren – als Folge davon treten Dermatitis, Peeling, Mikrorisse und vorzeitige Falten auf;
Austrocknung der Augenschleimhaut – Rötung, unangenehmer Juckreiz und Fremdkörpergefühl („Sand“);
das Blut verdickt sich – dadurch verlangsamt sich die Durchblutung, eine Person entwickelt Schwäche und Kopfschmerzen. Es kommt zu einem Leistungsabfall, das Herz wird stärker beansprucht und nutzt sich schneller ab;
Die Darmviskosität nimmt zu und Magensäure- Arbeit Verdauungssystem verlangsamt sich deutlich;

Trockenheit der Atemwege – dadurch wird die lokale Immunität geschwächt und die Wahrscheinlichkeit von Erkältungen und Infektionskrankheiten steigt;
Die Luftqualität nimmt ab – Luftmassen konzentrieren sich große Menge Allergene, die bei normaler Luftfeuchtigkeit im Raum durch Wasserpartikel gebunden werden.

Beachten Sie! Pflanzen und Tiere, die in der Nähe der Wohnung leben, leiden unter Feuchtigkeitsmangel. Die Lebensdauer von Holzmöbeln und -dekorationen verringert sich, sie verblassen und bekommen Risse.

Welche Folgen hat eine Überschreitung der Norm für die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen?

Auch für den Menschen kann ein Überschuss an Wasser gefährlich sein, daher fragen sich viele Menschen, welche Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung als normal gilt und wie man die klimatischen Bedingungen innerhalb dieses Indikators hält. Ein erhöhter Wasserdampfgehalt in einem Raum wird zu einem hervorragenden Nährboden für Pilze, Schimmel und schädliche Bakterien.

Unter solchen Bedingungen treten viele Probleme auf:

Die Häufigkeit und Schwere von Atemwegserkrankungen nimmt zu – Erkrankungen wie Bronchitis, Schnupfen, Allergien und Asthma werden chronisch und schwer behandelbar.
Das Mikroklima in den Räumen wird für das Leben unzumutbar – die Menschen fühlen sich in den Räumen feucht oder stickig.
Das Gefühl der Frische geht verloren – die Sekrete sich vermehrender Krankheitserreger verursachen die Entstehung unangenehmer Gerüche.
Die Trocknungszeit gewaschener Wäsche verlängert sich.

Auch eine erhöhte Luftfeuchtigkeit in der Wohnung schadet der Umwelt. Pflanzen beginnen zu faulen, Schimmel bildet sich an Decken und Wänden und Holzoberflächen verformen sich. Bücher und andere Papierprodukte verändern ihre Struktur.

Wie hoch sollte die Luftfeuchtigkeit in der Wohnung sein?: Standards nach GOST

Die Luftfeuchtigkeit kann relativ oder absolut sein. Um angenehme klimatische Bedingungen im Haus zu schaffen, wird der optimale Wert berechnet. GOST 30494-95 regelt einen Indikator, der angibt, wie hoch die normale Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung sein sollte.

Relative Luftfeuchtigkeit angegeben in Prozentsatz in Form von zwei Größen:

optimaler Indikator;
zulässiger Wert.

Ein akzeptabler Wert ist ein Grenzwert, der der menschlichen Gesundheit nicht schadet, jedoch das allgemeine Wohlbefinden und die Stimmung negativ beeinflussen und die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen kann.

Beachten Sie! Wenn für Schlafzimmer, Kinderzimmer und andere Bereiche, in denen sich eine Person längere Zeit aufhält, bestimmte Regeln gelten, ist die strikte Einhaltung der normalen Luftfeuchtigkeit in Küche, Bad, Flur und Toilette nicht erforderlich. Diese Räume gelten als Nebenräume.

Die Maßeinheit für die absolute Luftfeuchtigkeit ist der tatsächliche Dampfgehalt in 1 m³ Luft. Beispielsweise kann ein Kubikmeter Luft 13 g Wasser enthalten. In diesem Fall beträgt die absolute Luftfeuchtigkeit 13 g/m³.

Um die relative Luftfeuchtigkeit zu ermitteln, müssen Sie einige Berechnungen durchführen. Dafür benötigen Sie zwei Indikatoren:

der maximal mögliche Wassergehalt in 1 m³ Luft;
die tatsächliche Wassermenge in 1 m³ Luft.

Der Prozentsatz der realen Daten zum maximal möglichen Wert ist die relative Luftfeuchtigkeit. Beispielsweise kann 1 m³ Luft mit einer Temperatur von 24°C maximal 21,8 g Flüssigkeit aufnehmen. Wenn tatsächlich 13 g Wasser darin enthalten sind, beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 60 %. Der Einfachheit halber können Sie eine spezielle Tabelle der absoluten Luftfeuchtigkeit verwenden, die Hilfsdaten enthält.

Indikatoren für die Luftfeuchtigkeitsstandards in Innenräumen gemäß GOST

Der von GOST vorgeschriebene Indikator hängt nicht nur vom Zweck des Raumes, sondern auch von der Jahreszeit ab. Für die warme Jahreszeit sind 30-60 % vorgesehen. In diesem Fall beträgt die relative Luftfeuchtigkeit im Raum 60 Prozent, maximal sind 65 Prozent zulässig. Für einige Regionen, in denen die Sommermonate mit hoher Luftfeuchtigkeit einhergehen, kann der Standardwert auf 75 % erhöht werden.

Für die kalte Jahreszeit liegen die Richtwerte für die relative Luftfeuchtigkeit im Raum bei 40-45 %. In diesem Fall beträgt der maximal zulässige Wert 60 %.

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Normale Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung für ein Kind

Das Immunsystem des Kindes kann den negativen Einfluss von Faktoren nicht so gut bewältigen Umfeld wie der Körper eines Erwachsenen. Kinder überhitzen oder frieren deutlich schneller, erkälten sich leichter, erkranken an Infektionskrankheiten und leiden stärker darunter.

Aus diesem Grund ist es wichtig, in der Wohnung des Kindes eine optimale Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten, insbesondere in seinem Zimmer, wo Bedingungen geschaffen werden müssen, um die Immunstärke des Babys aufrechtzuerhalten.

Auf keinen Fall darf die Luft im Kinderzimmer trocken sein. Diese Atmosphäre führt zu einem starken Feuchtigkeitsverlust im Körper des Babys. Das Austrocknen der Schleimhäute des Nasopharynx führt dazu, dass sie Viren und Infektionen nicht mehr widerstehen können. Bei Ihrem Kind kann es zu juckenden Augen und schuppiger Haut kommen. Für ein Kind gilt eine optimale Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung zwischen 50 und 60 %.

Laut Dr. Evgeniy Komarovsky kann der Wert der normalen Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung bei einem gesunden Baby auf 60 % und bei einem an einer Infektionskrankheit leidenden Kind auf 70 % erhöht werden. Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto weniger intensiv trocknen die Schleimhäute aus.

Die Indikatoren für die normale Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung für den Körper eines Kindes im Winter sind die gleichen wie in der warmen Jahreszeit. Allerdings gibt es hier eine Einschränkung: Die maximale Lufttemperatur im Raum sollte 24°C nicht überschreiten. Wenn es im Raum wärmer ist, herrscht bei einer Luftfeuchtigkeit von 60 % ein tropischer Aufenthalt. In der Praxis ist es bei heißem Wetter schwieriger, eine hohe Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung zu ertragen als in der kalten Jahreszeit.

Wichtig! Über 24°C im Kinderzimmer können zu einer Überhitzung des Körpers des Babys führen. Dadurch kommt es zu einer beschleunigten Austrocknung der Schleimhäute und einem Flüssigkeitsverlust.

So erreichen Sie eine optimale Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung

Der Hauptfaktor, der den größten Einfluss auf die Luftfeuchtigkeit hat, ist die Temperatur. Je wärmer der Raum, desto mehr Wasser kann die Luft aufnehmen. Bei der Berechnung der relativen Luftfeuchtigkeit ist jedoch zu beachten, wann hohe Temperaturen Das Flüssigkeitsvolumen bei gleicher Luftmenge ist geringer. Diese Nuance kann vorteilhaft genutzt werden, um die Luftfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten, da die Luft draußen im Winter sehr frisch ist und optimale Parameter durch Belüftung gewährleistet werden.

Feuchtigkeit wird aufgenommen:

Geräte zum Heizen;
solche Einrichtungsgegenstände wie Spielzeug, Polstermöbel, Teppiche;
Klimaanlagen.

Kleine Feuchtigkeitsquellen können Pflanzen und ein Aquarium, mit Wasser gefüllte Behälter, nasse Wäsche, ein undichtes Dach oder Rohre sein.

So bestimmen Sie die Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung ohne Gerät

Um festzustellen, wie stark die Luftfeuchtigkeit im Haus abgewichen ist, können Sie auf ein spezielles Gerät verzichten und Folgendes verwenden:

ein Glas Wasser;
Assmann-Tisch;
Tannenzapfen.

Um die relative Luftfeuchtigkeit anhand eines Glases Wasser zu bestimmen, ist es notwendig, das gefüllte Gefäß im Kühlschrank auf 5°C abzukühlen. Es dauert etwa 3 Stunden, bis das Wasser und das Gefäß die angegebene Temperatur erreicht haben. Anschließend wird das Glas vom Heizkörper entfernt auf den Tisch gestellt. Innerhalb von 5 Minuten bildet sich Kondenswasser an den Behälterwänden.

Weitere Ergebnisse hängen vom Verhalten dieses Kondensats ab:

Nach einigen Minuten ist das Glas getrocknet – die Luftfeuchtigkeit ist gesunken.
Die Kondenswasserbildung an den Wänden ist nicht verschwunden – im Raum herrscht ein normales Mikroklima.
Tropfen flossen in Strömen das Gefäß hinunter – die Luft war zu feucht.

Als Messgerät kann ein Tannenzapfen dienen. Es sollte entfernt von Heizgeräten aufgestellt werden und nach einigen Stunden sollte der Zustand der Waage überprüft werden. Bei zu trockener Luft öffnet sich der Kegel, bei zu viel Feuchtigkeit schrumpfen die Schuppen.

Alle diese Geräte weisen nur indirekt auf das Vorliegen eines Problems hin. Um das Mikroklima in einem Raum genau zu bestimmen, ist es besser, einen Luftfeuchtigkeitssensor zu kaufen.

Hilfreicher Rat! Das erste Anzeichen für trockene Luft sind trockene Pflanzenspitzen. Ein unzureichender Feuchtigkeitsgehalt kann auch durch synthetische Kleidung festgestellt werden, die unter solchen Bedingungen elektrische Ladungen abgibt.

Merkmale der Verwendung eines Temperatur- und Feuchtigkeitssensors

Um die Luftfeuchtigkeit zu messen, können Sie spezielle Instrumente, sogenannte Sensoren oder Hygrometer, verwenden. Das Gerät rechnet die empfangenen Daten selbstständig um und zeigt das Ergebnis in Prozent an.

Viele Menschen suchen nach einer Lösung und fragen sich, wie sie die Feuchtigkeit in einer Wohnung entfernen können. Abluftventilatoren werden zur Regulierung des Mikroklimas im Badezimmer und anderen Räumen mit übermäßiger Feuchtigkeit eingesetzt. Sie verhindern die Bildung von Kondenswasser an Wänden und Boden.

Für Wohnräume empfiehlt sich bei anhaltendem Feuchtigkeitsmangel die Anschaffung eines Luftbefeuchters. Außerdem müssen Sie zusätzlich Luftfeuchtigkeitssensoren für Ventilator und Luftbefeuchter anschaffen, sofern diese nicht in der Konstruktion der Geräte selbst vorgesehen sind.

Die Funktionsweise eines Hygrostaten bzw. Sensors basiert auf dem Prinzip eines Thermostaten. Das Gerät öffnet und schließt Kontakte als Reaktion auf die Menge an Wasserdampf in der Luft. Dadurch wird der Betrieb des Ventilators oder Luftbefeuchters automatisiert. Das Gerät schaltet sich nur ein, wenn es benötigt wird.

Kontrolle der Luftfeuchtigkeit in einer Wohnung: So reduzieren/erhöhen Sie die Dampfmenge in der Luft

Um die Dampfmenge in der Luft zu kontrollieren, werden verschiedene Methoden verwendet, darunter auch improvisierte Mittel. Durch ihre Kombination können Sie ein bestimmtes Ergebnis erzielen.

So entfernen Sie Feuchtigkeit in einer Wohnung:

Lüften Sie die Räumlichkeiten regelmäßig.
Installieren Sie Abluftventilatoren dort, wo sie benötigt werden.
Kaufen Sie ein Klimasystem oder.
Führen Sie rechtzeitig Reparaturen im Haus durch (Wartung der Sanitär- und Wasserversorgung).
Benutzen Sie Heizgeräte und Klimaanlagen.
Vermeiden Sie es, Kleidung drinnen zu trocknen.
Installieren Sie eine leistungsstarke Dunstabzugshaube in der Küche.

Hilfreicher Rat! Damit die Messwerte des Hygrometers zuverlässig sind, wird empfohlen, dieses Gerät tief im Raum zu installieren, um den Einfluss von Zugluft und anderen Faktoren auszuschließen. oder.

So erhöhen Sie die Luftfeuchtigkeit in einem Raum:

Kaufen Sie einen Tischbrunnen oder ein Aquarium (wenn niemand im Haushalt Asthma hat).
Minimieren Sie den Einsatz von Klimaanlagen und Heizgeräten.
Hängen Sie nasse Handtücher an Heizkörper.
Sprühen Sie von Zeit zu Zeit Wasser mit einer Sprühflasche und sättigen Sie so die Luft mit Feuchtigkeit.
Führen Sie regelmäßig eine Nassreinigung im Haus durch.
Pflanzen Sie so viele Zimmerpflanzen wie möglich.

Es gibt viele Geräte, mit denen Sie je nach Bedarf das eine oder andere Ergebnis erzielen können. Sie werden unter Berücksichtigung des Mikroklimas im Haus ausgewählt. Vor dem Kauf empfiehlt es sich, die Feuchtigkeitsparameter genau einzustellen. Hierzu werden Messungen über mehrere Tage hinweg durchgeführt.

Passt perfekt in den Innenraum

Mit speziellen Geräten – Luftbefeuchtern – können Sie die optimale Luftfeuchtigkeit in Ihrem Zuhause aufrechterhalten. Diese Kategorie von Klimageräten umfasst viele Modifikationen: herkömmliche Geräte, Dampfgeräte und Ultraschallgeräte. Luftwäscher und Klimatisierungssysteme sind komplexere Versionen dieser Geräte, die mit einem Hygrometer, einem Timer und anderen nützlichen Ergänzungen ausgestattet sind. Eine UV-Lampe hilft im Kampf gegen Schimmel.

275. Bitte geben Sie die richtigen Aussagen an.

Wenn ein Stoff bei konstanter Temperatur vom gasförmigen in den flüssigen Zustand übergeht

276. Bei gleicher Temperatur unterscheidet sich gesättigter Wasserdampf in einem geschlossenen Gefäß gesättigter Dampf

277. Im Gefäß unter dem Kolben befindet sich ungesättigter Dampf. Es kann gesättigt gemacht werden

278. Der Taupunkt für Wasserdampf im Raum beträgt 6°C. Vom Balkon wurde eine trockene Flasche Wasser ins Zimmer gebracht, die bald mit kleinen Wassertropfen bedeckt war. Es folgt dem

279. Am Samstag war die Lufttemperatur höher als am Sonntag. Der Wasserdampfpartialdruck in der Atmosphäre blieb während dieser Tage konstant. An welchem Tag war die relative Luftfeuchtigkeit höher? Bitte beachten Sie, dass der Sättigungsdampfdruck mit der Temperatur zunimmt.

280. Wählen Sie die richtigen Aussagen.

A.	Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der die relative Luftfeuchtigkeit 100 % erreicht.
B.	Der Druck von Sattdampf bei konstanter Temperatur hängt nicht von dem Volumen ab, das er einnimmt.
IN.	Dampf, der mit seiner Flüssigkeit im dynamischen Gleichgewicht steht, wird als gesättigt bezeichnet.
1)	A und B	2)	B und C	3)	A und B	4)	A B C

281. Der Partialdruck von Wasserdampf in Luft beträgt bei 20°C 0,466 kPa, der Druck von gesättigtem Wasserdampf beträgt bei dieser Temperatur 2,33 kPa. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt

283. Die relative Luftfeuchtigkeit im Raum beträgt 40 %. Wie groß ist das Verhältnis zwischen dem Partialdruck p des Wasserdampfs im Raum und dem Druck pH des gesättigten Wasserdampfs bei gleicher Temperatur?

284. Bei der gleichen Temperatur von 100 °C beträgt der Druck von gesättigtem Wasserdampf 10 5 Pa, von Ammoniak 59 × 10 5 Pa und von Quecksilber 37 Pa. Bei welcher Antwortmöglichkeit sind diese Stoffe in einem offenen Gefäß absteigend nach ihrem Siedepunkt angeordnet?

285. Das Foto zeigt zwei Thermometer, mit denen die relative Luftfeuchtigkeit mithilfe einer psychrometrischen Tabelle bestimmt wird, in der die Luftfeuchtigkeit in Prozent angegeben wird.

Psychrometrische Tabelle

t trocken Begriff	Unterschied zwischen Trocken- und Feuchtkugelmesswerten
°C		7

Die relative Luftfeuchtigkeit in dem Raum, in dem geschossen wurde, ist gleich

Gesättigter und ungesättigter Dampf

Lass uns nehmen geschlossenes Gefäß Mit Flüssigkeit wird die Temperatur konstant gehalten. Nach einiger Zeit stellt sich in einem solchen Gefäß ein thermodynamisches Gleichgewicht aus Verdampfungs- und Kondensationsvorgängen ein. Das heißt, die Anzahl der Moleküle, die die Flüssigkeit verlassen, ist gleich der Anzahl der Moleküle, die in die Flüssigkeit zurückkehren.

Definition

Ein gasförmiger Stoff, der mit seiner Flüssigkeit im Gleichgewicht steht, wird als gesättigter Dampf bezeichnet.

Definition

Ungesättigter Dampf ist Dampf, dessen Druck und Dichte geringer sind als der Druck und die Dichte von gesättigtem Dampf.

Der Druck des gesättigten Dampfes steigt mit steigender Temperatur.

In der Luft um uns herum befindet sich immer eine gewisse Menge Wasserdampf. Luft, die Wasserdampf enthält, wird als feuchte Luft bezeichnet. In der Luft Atmosphäre Die Intensität der Wasserverdunstung hängt davon ab, wie unterschiedlich der Wasserdampfdruck vom Sättigungsdampfdruck bei einer bestimmten Temperatur ist.

Absolute und relative Luftfeuchtigkeit

Verwenden Sie die Konzepte der absoluten und relativen Luftfeuchtigkeit.

Definition

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse an Wasserdampf, die in einem Kubikmeter Luft enthalten ist.

Die absolute Luftfeuchtigkeit kann anhand des Wasserdampfpartialdrucks (p) bei einer bestimmten Temperatur (T) gemessen werden. Bezüglich des Partialdrucks gilt das Daltonsche Gesetz, das besagt, dass die einzelnen Komponenten eines Gasgemisches als unabhängig betrachtet werden. Daher erzeugt jede Komponente Druck:

und der Gesamtdruck ist gleich der Summe der Drücke der Komponenten:

wobei $p_i$ der Partialdruck der i-ten Gaskomponente ist. Gleichung (2) ist Daltons Gesetz.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Luftfeuchtigkeit die Menge an Wasserdampf in Luft (Gas) ist, können das Konzept des Partialdrucks und das Daltonsche Gesetz bei der praktischen Betrachtung von Fragen zur absoluten Luftfeuchtigkeit sehr nützlich sein.

Die absolute Luftfeuchtigkeit wird auch als Dichte von Wasserdampf ($\rho $) bei derselben Temperatur (T) bezeichnet. Mit zunehmender absoluter Luftfeuchtigkeit nähert sich Wasserdampf dem Zustand von Sattdampf. Die maximale absolute Luftfeuchtigkeit bei einer bestimmten Temperatur ist die Masse an gesättigtem Wasserdampf in einem Kubikmeter Luft.

Definition

Die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zur maximalen absoluten Luftfeuchtigkeit bei einer bestimmten Temperatur.

Es wird in Prozent ausgedrückt:

\[\beta =\frac(\rho )((\rho )_(np))\cdot 100\%=\frac(p)(p_(np))\cdot 100\%\ \left(1\right ),\]

wobei $(\rho )_(np)$-gesättigte Dampfdichte bei einem bestimmten T, $p_(np)$-gesättigte Dampfdruck bei derselben Temperatur. Bei der Herstellung des thermodynamischen Gleichgewichts von Prozessen Verdunstung und Kondensation relative Luftfeuchtigkeit 100 %. Das bedeutet, dass sich die Wassermenge in der Luft nicht verändert.

Durch isochore Kühlung oder isotherme Kompression kann ungesättigter Dampf in gesättigten Dampf umgewandelt werden. Die Temperatur ($T_r$), bei der Dampf gesättigt wird, wird Taupunkt genannt. $T_r$ ist die Temperatur des thermodynamischen Gleichgewichts von Dampf und Flüssigkeit in Luft (Gas). Für $(T

Die Luftfeuchtigkeit wird mit speziellen Instrumenten gemessen – Hygrometer, Psychrometer. Als optimal für den Menschen gilt eine relative Luftfeuchtigkeit von 40 % bis 60 % bei einer Temperatur von etwa 20 Grad Celsius. Um praktische Probleme zu lösen, werden häufig Nachschlagetabellen verwendet, die den Druck und die Dichte von gesättigtem Wasserdampf bei verschiedenen Temperaturen angeben.

Beispiel 1

Aufgabe: Bestimmen Sie den Sättigungsdampfdruck bei der Temperatur $T$ und einem Druck von einer Atmosphäre, wenn die Masse feuchter Luft bei relativer Luftfeuchtigkeit $\beta $ im Volumen $V$ unter den gleichen Bedingungen gleich $m$ ist.

Als Grundlage für die Lösung nehmen wir das Daltonsche Gesetz, das für ein Gasgemisch, und hier haben wir ein Gemisch aus trockener Luft und Wasserdampf, in der Form geschrieben wird:

wobei $p_v$ der Druck trockener Luft und $p_(H_2O)$ der Druck von Wasserdampf ist.

In diesem Fall ist die Masse der Mischung gleich:

wobei $m_v-\ $Masse trockener Luft, $m_(H_2O)$- Masse Wasserdampf.

Wir verwenden die Mendeleev-Claiperon-Gleichung und schreiben sie für die Komponente – trockene Luft in der Form:

Dabei ist $(\mu )_v$ die Molmasse der Luft, $T$ die Lufttemperatur und $V$ das Luftvolumen.

Für Wasserdampf, der ein ideales Gas ist, schreiben wir die Zustandsgleichung:

Dabei ist $(\mu )_(H_2O)$ die Molmasse des Dampfes, $T$ die Temperatur des Dampfes, $V$ das Dampfvolumen.

Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt:

\[\beta =\frac(p_(H_2O))(p_(np))\cdot 100\%\ \left(1.5\right),\]

wobei $p_(np)$ der gesättigte Dampfdruck ist. Aus (1.5) drücken wir den Sättigungsdampfdruck aus und erhalten:

Drücken wir die Masse der trockenen Luft aus (1.2) aus, so erhalten wir:

Aus (1.1) drücken wir den Druck trockener Luft aus, wir haben:

Wenn wir (1.7) und (1.8) in (1.3) einsetzen, erhalten wir:

\[\left(p-p_(H_2O)\right)V=\frac(\left(m-m_(H_2O)\right))((\mu )_v)RT\ \left(1.9\right).\ ]

Drücken wir die Dampfmasse aus (1.4) aus, so erhalten wir:

\[(m_(\ ))_(H_2O)=\frac(V\cdot p_(H_2O)(\cdot \mu )_(H_2O))(RT)\ \left(1.10\right).\]

Drücken wir den Dampfdruck ($p_(H_2O)$) mit den Ausdrücken (1.9) und (1.10) aus, wir erhalten:

\[\left(p-p_(H_2O)\right)V=\frac(\left(m-\frac(V\cdot p_(H_2O)(\cdot \mu )_(H_2O))(RT)\right ))((\mu )_v)RT\ \to pV(\mu )_v-p_(H_2O)V(\mu )_v=mRT-V\cdot p_(H_2O)(\cdot \mu )_(H_2O) \to V\cdot p_(H_2O)(\cdot \mu )_(H_2O)-p_(H_2O)V(\mu )_v=mRT-pV(\mu )_v\to p_(H_2O)=\frac(mRT -pV(\mu )_v)(V(\cdot \mu )_(H_2O)-V(\mu )_v)\ \left(1.11\right).\]

Mit (1.6) erhalten wir den Sättigungsdampfdruck:

Antwort: Der Sättigungsdampfdruck unter gegebenen Bedingungen ist gleich: $p_(np)=\frac(100)(\beta )\cdot \frac(mRT-pV(\mu )_v)(V(\cdot \mu ) _(H_2O )-V(\mu )_v)$.

Beispiel 2

Aufgabe: Bei der Temperatur $T_1\ $ist die Luftfeuchtigkeit gleich $(\beta )_1$. Wie ändert sich die Luftfeuchtigkeit, wenn ihre Temperatur $T_2$ ($T_2>T_1$) beträgt? Das Volumen des Behälters, in dem sich das Gas befand, wird um das N-fache reduziert.

In der Aufgabe ist es notwendig, die Änderung (Differenz) $(\beta )_2(-\beta )_(1,\ )$ der relativen Luftfeuchtigkeit im End- und Anfangszustand zu finden:

\[(\triangle \beta =\beta )_2(-\beta )_1=(\beta )_(1\ )\left(\frac((\beta )_2)((\beta )_(1\ ) )-1\right)(2.1)\]

Unter Verwendung der Definition der relativen Luftfeuchtigkeit schreiben wir:

\[(\beta )_(1\ )=\frac(p_1)(p_(np1))100\%,\] \[(\beta )_(2\ )=\frac(p_2)(p_(np2 ))100\%\ \left(2.2\right),\]

Dabei ist $p_(np)$ der gesättigte Dampfdruck in den entsprechenden Zuständen, $p_1$ der Wasserdampfdruck im Anfangszustand und $p_2$ der Dampfdruck im Endzustand.

Wenn wir (2.2) in (2.1) einsetzen, erhalten wir:

\[\triangle \beta =(\beta )_(1\ )\left(\frac(\frac(p_2)(p_(np2)))(\frac(p_1)(p_(np1)))-1\ rechts)=(\beta )_(1\ )\left(\frac(p_2p_(np1))((p_1p)_(np2))-1\right)\ \left(2.3\right).\]

Da wir entsprechend den Bedingungen des Problems die Temperaturen der Zustände des Systems kennen, können wir davon ausgehen, dass die Sättigungsdampfdrücke ($p_(np1)$ und $p_(np2)$) bekannt sind in diesem Fall, da es sie immer aus den entsprechenden Nachschlagetabellen übernehmen kann.

Um die Drücke $p_1$ und $p_2$ zu ermitteln, verwenden wir die Mendeleev-Claiperon-Gleichung und berücksichtigen dabei, dass sich die Stoffmenge in den im System ablaufenden Prozessen nicht ändert. Dann schreiben wir:

\[\frac(p_2V_2)(p_1V_1)=\frac(T_2)(T_1)\left(2.4\right).\]

Aus den Bedingungen des Problems ist bekannt, dass das Volumen um das N-fache reduziert wurde, d. h.:

\[\frac(V_2)(V_1)=\frac(1)(n).\]

Daher wird Ausdruck (2.4) wie folgt geschrieben:

\[\frac(p_2)(p_1n)=\frac(T_2)(T_1)\to \frac(p_2)(p_1)=n\frac(T_2)(T_1)\left(2.5\right).\]

Wenn wir (2.5) in (2.3) einsetzen, erhalten wir:

\[\triangle \beta =(\beta )_(1\ )\left(n\frac(T_2)(T_1)\frac(p_(np1))(p_(np2))-1\right).\]

Antwort: Bei gegebenen Prozessen ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit um $\triangle \beta =(\beta )_(1\ )\left(n\frac(T_2)(T_1)\frac(p_(np1))(p_( np2 ))-1\right)$