Заняття №4 Тема: Властивості пари. Вологість повітря. Мета:

Заняття №4 Тема: Властивості пари. Вологість повітря.

Мета: - Ознайомитись із властивостями пари; - з’ясувати відмінність між насиченою і ненасиченою парою; - розглянути методи визначення вологості повітря, точки роси. 1. Види пароутворення. Насичена й ненасичена пара. 2. Вологість повітря. Методи визначення вологості повітря. План заняття:

Проблемні питання: 1. Що означає «сухе повітря» - «вологе повітря»? Як воно впливає на життєдіяльність організмів на планеті? 2. Чому вранці випадає роса або з’являється туман? Із чим це пов’язано? 3. Де легше стерпіти спеку за 30 °С людині: у Петербурзі чи в Середній Азії? Чому? 4. Чому на Євразійському і Африканському континентах спостерігаються деякі відмінності у зовнішньому вигляді обличчя людей, їх волосся тощо? Деяку інформацію ви знаєте з життєвого досвіду, однак, пояснити суть даних явищ з точки зору фізики поки що не можете. Саме тому, під час сьогоднішнього вебінарного заняття ми поглибимо рівень ваших знань з теми та пояснимо проблемні питання з наукової зору фізики.

У чому полягає відмінність між газом і парою? ГАЗ - стійка газоподібна речовина, для перетворення якої в рідкий стан необхідні дуже низькі температури і високі тиски. ПАРА - газоподібна речовина, яка за нормальних атмосферних умов може одночасно існувати зі своєю рідиною й, відносно легко переходити в рідкий стан

І. види пароутворення. Насичена і ненасичена пара Пароутворення - це процес перетворення речовини із рідкого агрегатного стану в газоподібний агрегатний стан (перетворення рідини у пару). Випаровування Кипіння пароутворення, що відбувається з поверхні ріди-ни при будь-якій температурі пароутворення, що відбувається по всьому об’єму рідини при певній температурі кипіння (яка залежить від зовнішнього атмо-сферного тиску)

Механізм та закономірності випаровування Випаровування відбувається в результаті виштовхування окремих молекул поверхневого шару рідини під дією неперервних поштовхів від сусідніх молекул у ході їх хаотичного теплового руху. Випаровування завжди супроводжується охолодженням рідини (цю властивість випаровування застосовують у холодильниках й кондиціонерах, при наданні першої медичної допомоги для знеболювання при травмах).

Відбувається зворотній процес, при якому випадково проникають молекул пари у поверхневий шар рідини – конденсація; у відкритій посудині: швидкість випаровування залежить від температури, зовнішнього тиску, природи речовини; пара у просторі над поверхнею рідини ненасичена; властивості пари описуються газовими законами. у закритій посудині: випаровування відбувається при температурі кипіння; пара у просторі над поверхнею рідини насичена; перебуває в динамічній рівновазі зі своєю рідиною; щільність пари з часом зростає; властивості пари не підлягають газовим законам.

Механізм та закономірності кипіння Механізм кипіння пов'язаний із утворенням на дні та стінках посудини повітряних бульбашок, заповненням цих бульбашок парою під час внутрішнього випаровування, їх спливанням під дією Архімедової сили та виходом із них пари; Рідина при кипінні значно швидше перетворюється у пару, ніж при випаровуванні

Кількість теплоти Q, потрібної для перетворення в пару 1 кг рідини при сталій температурі, називають питомою теплотою пароутворення: де r – питома теплота пароутворення (табл. величина у збірнику задач). Кількість теплоти, що потрібна на пароутворення дорівнює кількості теплоти, що виділяється при конденсації

Вологість повітря - величина, що характеризує вміст водяної пари в атмосфері Землі ІІ. Вологість повітря, методи її визначення Для тваринного і рослинного світу несприятливе і дуже сухе повітря, і занадто вологе.

Також надмірна вологість шкідлива: для деяких виробничих процесів для зберігання продуктів і матеріалів.

Абсолютна вологість Відносна вологість Кількість водяної пари, що міститься в одиниці об’єму повітря відношення тиску водяної пари, що є у повітрі при даній температурі, до тиску насиченої пари при тій самій температурі Для кількісної оцінки вологості повітря =1 =

Точка роси це температура, при якій водяна пара, що знаходиться в атмосферному повітрі стає насиченою Для даного значення абсолютної вологості існує така температура, нижче якої частина водяної пари конденсується в атмосфері при цьому утворюється туман чи випадає роса

Наприклад, при абсолютній вологості р=6 мм рт. ст. у спекотний полудень повітря буде дуже далеке від насичення (сухим), а прохолодного осіннього дня ця кількість водяної пари може насичувати його так, що у повітрі виникатиме туман.

Методи визначення вологості повітря 1. Абсолютна вологість повітря визначається на досліді, вимірявши температуру, яка відповідає точці роси. При цьому використовують конденсаційний гігрометр. від грецького слова “гігрос” - вологий

2. Відносна вологість повітря визначається за допомогою психрометричного гігрометра (психрометра). від грецького слова “психрос” - холодний

Домашнє завдання І. Зробити в зошиті для дистанційного навчання опорний конспект по темі “ Властивості пари. Вологість повітря ” . ІІ. Розв’язати у зошиті задачі: 2.1. У 5 м3 повітря при температурі 180С міститься 50 г водяної пари. Визначте відносну вологість повітря. 2.2 Температура повітря дорівнює 200С, а точка роси 80С.Визначіть відносну вологість повітря. При розв’язуванні задач скористатися таблицею “ Залежність тиску і густини насиченої водяної пари від температури ” у збірнику задач!