De ce aerul umed este mai ușor?

Luați în considerare următorul exemplu. Desigur, vreau să spun că aerul umed este mai greu, deoarece, spre deosebire de uscat, există și molecule de apă. Cu toate acestea, dacă vorbim de aceeași temperatură și presiune, legea Dalton spune: Ce se întâmplă dacă adăugați o pereche de apă în aer uscat, atunci presiunea sa va crește. Astfel încât presiunea aerului umed este egală cu presiunea uscată, este necesar să se reducă numărul de molecule de aer din aerul umed, iar răspunsul la problema comparării masei de aer uscat și umed nu este așa primitiv.

. Presiunea aerului uscat, care ocupă volumul V este determinată de Legea Klapairone Mendeleev

(unu)

unde n este numărul de molecule de aer - t - temperatura sa. Presiunea aerului umed în același volum la aceeași temperatură este determinată de legea Dalton

(2)

unde n este numărul de molecule de aer - t - apă. Din compararea formulelor (1) și (2), vedem că, cu aceeași presiune, volumul și temperatura, aerul uscat și umed conține același număr de molecule. Prin urmare, comparația maselor de aer uscat și umed este determinată prin compararea masei unei molecule de aer și a unei molecule de apă. Desigur, un astfel de obiect ca o "moleculă de aer" în general nu există, deoarece aerul este un amestec de diverse gaze, cea mai mare cantitate în care sunt prezentate azot, oxigen, argon și dioxid de carbon. Cu toate acestea, poate fi introdus conceptul de masă molară medie de aer, iar această masă molară medie este egală cu 29 g / mol. Prin urmare, putem presupune că masa unei molecule de aer "medii" este de 29 A.E.M. Masa unei molecule de apă este de 18 A.E.M. Din aceste numere rezultă că aerul umed este mai ușor uscat la aceleași temperaturi și presiuni.

Un pic despre umiditatea aerului

Pe pământ, multe rezervoare deschise, de la suprafața apei se evaporă: oceanele și marea ocupă aproximativ 80% din suprafața Pământului. Prin urmare, există întotdeauna vapori de apă în aer.

Este mai ușoară decât aerul, deoarece greutatea molară a apei (18 * 10^-3 kg mol^-unu) masa molară molară de azot și oxigen, a cărui aer constă în principal. Prin urmare, vaporii de apă se ridică. În acest caz, se extinde, deoarece presiunea este mai mică în straturile superioare ale atmosferei decât suprafața Pământului. Acest proces poate fi aproximativ considerat adiabatic, deoarece în timpul până când apare, perechea de schimb de căldură cu aerul înconjurător nu are timp să se întâmple.

. Astfel încât norii sunt formați.

Ei nu cad pentru că înmuiarea aerului este înmuiată în ascensiune. Dar când picăturile din nori devin prea mari, încep să cadă: plouă.

Conținutul de vapori de apă din aer este adesea caracterizat prin presiune, pe care îl avea dacă nu există alte gaze. Se numește presiune parțială a vaporilor de apă. ("Parțial" tradus din limba latină "parțială".)

Ne simțim confortabil atunci când presiunea de vapori de apă la temperatura camerei (20 ° C) este de aproximativ 1,2 kPa.

Umiditatea relativă a aerului φ se numește pronunțată în procentajul presiunii parțiale P de vapori de apă la presiune P_N Pereche saturată la aceeași temperatură:

φ = (P / P_N) * 100%.

Condiții confortabile pentru om corespund umidității relative 50-60%. Dacă umiditatea relativă este semnificativ mai mică, aerul ne pare să ne uscați și dacă este mai umed. Când umiditatea relativă se apropie de 100%, aerul este perceput ca fiind crud. Pudlele nu se usucă, deoarece procesele de evaporare a apei și condensarea cuplului se compensează reciproc.

Pentru o persoană, valoarea umidității este un parametru foarte important al mediului, T. la. Corpul nostru reacționează foarte activ la schimbările sale. De exemplu, un astfel de mecanism de reglementare a funcționării corpului, ca o transpirație, direct legată de temperatura și umiditatea mediului. Cu umiditate ridicată, procesele de evaporare a umidității de pe suprafața pielii sunt practic compensate de procesele de condensare și disiparea căldurii este perturbată de corp, ceea ce duce la tulburările de termoregulare. Cu umiditate scăzută, procesele de evaporare a umidității predomină asupra proceselor de condensare, iar corpul pierde prea mult fluid, ceea ce poate duce la deshidratare.

Mărimea umidității este importantă nu numai pentru om și alte organisme vii, ci și pentru fluxul proceselor tehnologice. .

În plus, conceptul de umiditate este cel mai important criteriu pentru estimarea condițiilor meteorologice, pe care toată lumea este cunoscută prognozelor meteo. Este demn de remarcat faptul că, dacă comparăm umiditatea în momente diferite ale anului în condițiile noastre climatice obișnuite, este mai mare în timpul verii și mai jos în timpul iernii, care este conectat, în special, cu intensitatea proceselor de evaporare la diferite temperaturi.

Deci, despre umiditatea relativă a judecătorilor de aer Cât de multă vapori de apă în aer este aproape de saturație.

Dacă aerul cu abur de apă nesaturat este comprimat izotermic, acesta va crește atât presiunea aerului, cât și presiunea unei perechi nesaturate. Dar presiunea vaporilor de apă va crește doar până când devine saturată!

Cu o scădere suplimentară a volumului de presiune a aerului va continua să crească, iar presiunea vaporilor de apă va fi constantă - va rămâne egală cu presiunea de pereche saturată la o temperatură dată. Excesul de cuplu este condensat, adică se va transforma în apă.