वायु आर्द्रता की मात्रा निर्धारित करने के लिए, पूर्ण और सापेक्ष वायु आर्द्रता का उपयोग किया जाता है।

निरपेक्ष आर्द्रता को हवा में जल वाष्प के घनत्व या उसके दबाव से मापा जाता है।

हवा की आर्द्रता की डिग्री का एक स्पष्ट विचार सापेक्ष आर्द्रता बी द्वारा दिया जाता है। सापेक्ष आर्द्रता को एक संख्या से मापा जाता है जो दर्शाता है कि कितने प्रतिशत है पूर्ण आर्द्रताहवा को उसके वर्तमान तापमान पर संतृप्त करने के लिए आवश्यक जल वाष्प के घनत्व पर:

सापेक्ष आर्द्रता को वाष्प के दबाव से भी निर्धारित किया जा सकता है, क्योंकि वाष्प का दबाव व्यावहारिक रूप से इसके घनत्व के समानुपाती होता है। अपने वर्तमान तापमान पर हवा को संतृप्त करने वाले जल वाष्प का:

इस प्रकार, सापेक्ष आर्द्रता न केवल पूर्ण आर्द्रता से, बल्कि हवा के तापमान से भी निर्धारित होती है। सापेक्ष आर्द्रता की गणना करते समय, मूल्यों या तालिकाओं से लिया जाना चाहिए (तालिका 9.1 देखें)।

आइए जानें कि हवा के तापमान में बदलाव इसकी आर्द्रता को कैसे प्रभावित कर सकता है। बता दें कि हवा की पूर्ण आर्द्रता 22 ° C पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व (तालिका 9.1) है, तो सापेक्ष आर्द्रता B लगभग 50% है।

आइए अब मान लें कि इस हवा का तापमान 10°C तक गिर जाता है, जबकि घनत्व समान रहता है। तब हवा की सापेक्ष आर्द्रता 100% होगी, यानी हवा जल वाष्प से संतृप्त होगी। यदि तापमान 6 ° C (उदाहरण के लिए, रात में) तक गिर जाता है, तो प्रत्येक घन मीटर हवा से एक किलो जल वाष्प संघनित होगा (ओस गिरेगा)।

तालिका 9.1। विभिन्न तापमानों पर संतृप्त जल वाष्प का दबाव और घनत्व

ठंडा करने के दौरान जिस तापमान पर हवा जल वाष्प से संतृप्त हो जाती है उसे ओस बिंदु कहा जाता है। ऊपर के उदाहरण में, ओस बिंदु ध्यान दें कि एक ज्ञात ओस बिंदु के साथ, हवा की निरपेक्ष आर्द्रता तालिका से पाई जा सकती है। 9.1, चूंकि यह ओस बिंदु पर संतृप्त वाष्प घनत्व के बराबर है।

इस पाठ में, पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता की अवधारणा को पेश किया जाएगा, इन अवधारणाओं से संबंधित शर्तों और मात्राओं पर चर्चा की जाएगी: संतृप्त भाप, ओस बिंदु, आर्द्रता मापने के उपकरण। पाठ के दौरान, हम संतृप्त भाप के घनत्व और दबाव की तालिकाओं और साइकोमेट्रिक तालिका से परिचित होंगे।

आर्द्रता मनुष्य के लिए एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है। पर्यावरण, क्योंकि हमारा शरीर अपने परिवर्तनों पर बहुत सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, पसीने के रूप में शरीर के कामकाज को विनियमित करने के लिए ऐसा तंत्र सीधे पर्यावरण के तापमान और आर्द्रता से संबंधित होता है। उच्च आर्द्रता पर, त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया को इसके संघनन की प्रक्रियाओं द्वारा व्यावहारिक रूप से मुआवजा दिया जाता है और शरीर से गर्मी को हटाने में गड़बड़ी होती है, जिससे थर्मोरेग्यूलेशन का उल्लंघन होता है। कम आर्द्रता पर, नमी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया संघनन की प्रक्रियाओं पर हावी हो जाती है और शरीर बहुत अधिक तरल पदार्थ खो देता है, जिससे निर्जलीकरण हो सकता है।

आर्द्रता का मूल्य न केवल मनुष्यों और अन्य जीवित जीवों के लिए बल्कि प्रवाह के लिए भी महत्वपूर्ण है तकनीकी प्रक्रियाएं. उदाहरण के लिए, जल के सुविख्यात गुण के कारण बिजलीहवा में इसकी सामग्री अधिकांश विद्युत उपकरणों के सही संचालन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती है।

इसके अलावा, आर्द्रता की अवधारणा मूल्यांकन के लिए सबसे महत्वपूर्ण मानदंड है मौसम की स्थितिमौसम के पूर्वानुमान से हर कोई जानता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यदि हम आर्द्रता की तुलना करते हैं विभिन्न समयहमारे सामान्य वर्षों में वातावरण की परिस्थितियाँ, तब यह गर्मियों में अधिक और सर्दियों में कम होता है, जो विशेष रूप से, विभिन्न तापमानों पर वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की तीव्रता से जुड़ा होता है।

नम हवा की मुख्य विशेषताएं हैं:

1. हवा में जल वाष्प का घनत्व;
2. सापेक्षिक आर्द्रता।

वायु एक यौगिक गैस है, इसमें जलवाष्प सहित कई विभिन्न गैसें होती हैं। हवा में इसकी मात्रा का अनुमान लगाने के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि एक निश्चित आवंटित मात्रा में जल वाष्प का द्रव्यमान क्या है - यह मान घनत्व की विशेषता है। वायु में जलवाष्प का घनत्व कहलाता है पूर्ण आर्द्रता.

परिभाषा।पूर्ण वायु आर्द्रताएक में निहित नमी की मात्रा है घन मापीवायु।

पदपूर्ण आर्द्रता: (साथ ही घनत्व के लिए सामान्य अंकन)।

इकाइयोंपूर्ण आर्द्रता: (एसआई में) या (हवा में जल वाष्प की छोटी मात्रा को मापने की सुविधा के लिए)।

FORMULAगणना पूर्ण आर्द्रता:

पदनाम:

हवा में भाप (पानी) का द्रव्यमान, किलो (एसआई में) या जी;

वायु का वह आयतन जिसमें वाष्प का संकेतित द्रव्यमान निहित है, .

एक ओर, हवा की पूर्ण आर्द्रता एक समझने योग्य और सुविधाजनक मूल्य है, क्योंकि यह द्रव्यमान द्वारा हवा में विशिष्ट जल सामग्री का एक विचार देता है, दूसरी ओर, यह मूल्य दृष्टिकोण से असुविधाजनक है जीवित जीवों द्वारा आर्द्रता की संवेदनशीलता। यह पता चला है कि, उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति हवा में पानी की द्रव्यमान सामग्री नहीं, बल्कि इसकी सामग्री को अधिकतम संभव मूल्य के सापेक्ष महसूस करता है।

इस धारणा का वर्णन करने के लिए, एक मात्रा जैसे सापेक्षिक आर्द्रता.

परिभाषा।सापेक्षिक आर्द्रतावायु- भाप संतृप्ति से कितनी दूर है यह दर्शाने वाला मान।

यानी सापेक्षिक आर्द्रता का मान, सरल शब्दों में, निम्नलिखित दिखाता है: यदि भाप संतृप्ति से दूर है, तो आर्द्रता कम है, यदि निकट है, तो यह उच्च है।

पदसापेक्षिक आर्द्रता: .

इकाइयोंसापेक्षिक आर्द्रता: %.

FORMULAगणना सापेक्षिक आर्द्रता:

नोटेशन:

जल वाष्प घनत्व (पूर्ण आर्द्रता), (एसआई में) या;

किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व, (एसआई में) या।

जैसा कि सूत्र से देखा जा सकता है, इसमें पूर्ण आर्द्रता होती है, जिससे हम पहले से ही परिचित हैं, और एक ही तापमान पर संतृप्त वाष्प का घनत्व। प्रश्न उठता है कि अंतिम मान का निर्धारण कैसे किया जाए? इसके लिए विशेष उपकरण हैं। हम विचार करेंगे संघनकआर्द्रतामापी(चित्र 4) - एक उपकरण जो ओस बिंदु को निर्धारित करने का कार्य करता है।

परिभाषा।ओसांकवह तापमान है जिस पर भाप संतृप्त हो जाती है।

चावल। 4. संघनन आर्द्रतामापी ()

आसानी से वाष्पित होने वाला तरल, उदाहरण के लिए, ईथर, डिवाइस के कंटेनर के अंदर डाला जाता है, एक थर्मामीटर (6) डाला जाता है और एक नाशपाती (5) का उपयोग करके कंटेनर के माध्यम से हवा को पंप किया जाता है। बढ़े हुए वायु परिसंचरण के परिणामस्वरूप, ईथर का गहन वाष्पीकरण शुरू हो जाता है, इस वजह से कंटेनर का तापमान कम हो जाता है, और दर्पण (4) (संघनित वाष्प की बूंदें) पर ओस दिखाई देती है। जिस समय ओस दर्पण पर दिखाई देती है, तापमान को थर्मामीटर का उपयोग करके मापा जाता है, और यह तापमान ओस बिंदु होता है।

प्राप्त तापमान मान (ओस बिंदु) के साथ क्या करें? एक विशेष तालिका है जिसमें डेटा दर्ज किया जाता है - संतृप्त जल वाष्प का घनत्व प्रत्येक विशिष्ट ओस बिंदु से मेल खाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए उपयोगी तथ्यकि ओसांक मान में वृद्धि के साथ संगत संतृप्त वाष्प घनत्व का मान भी बढ़ता है। दूसरे शब्दों में, हवा जितनी गर्म होगी, उतनी ही गर्म होगी बड़ी मात्राइसमें नमी हो सकती है, और इसके विपरीत, ठंडी हवा, इसमें अधिकतम वाष्प की मात्रा कम होती है।

आइए अब हम अन्य प्रकार के हाइग्रोमीटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें, आर्द्रता विशेषताओं को मापने के लिए उपकरण (ग्रीक हाइग्रोस से - "गीला" और मेट्रो - "मैं मापता हूं")।

बाल आर्द्रतामापी(चित्र 5) - सापेक्ष आर्द्रता को मापने के लिए एक उपकरण, जिसमें बाल, उदाहरण के लिए, मानव बाल, एक सक्रिय तत्व के रूप में कार्य करते हैं।

हेयर हाइग्रोमीटर की क्रिया हवा की नमी में परिवर्तन के साथ इसकी लंबाई बदलने के लिए वसा रहित बालों की संपत्ति पर आधारित होती है (बढ़ती आर्द्रता के साथ, बालों की लंबाई बढ़ जाती है, घटने के साथ घट जाती है), जो सापेक्ष आर्द्रता को मापने की अनुमति देता है . बाल धातु के फ्रेम पर फैले हुए हैं। बालों की लंबाई में परिवर्तन पैमाने के साथ चलने वाले तीर को प्रेषित होता है। यह याद रखना चाहिए कि हेयर हाइग्रोमीटर गलत सापेक्ष आर्द्रता मान देता है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से घरेलू उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

उपयोग करने के लिए अधिक सुविधाजनक और सटीक एक साइकोमीटर के रूप में सापेक्ष आर्द्रता को मापने के लिए ऐसा उपकरण है (अन्य ग्रीक ψυχρός - "ठंड") (चित्र 6) से।

साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं, जो एक सामान्य पैमाने पर तय होते हैं। थर्मामीटरों में से एक को गीला कहा जाता है, क्योंकि यह कैम्ब्रिक में लिपटा होता है, जो डिवाइस के पीछे स्थित पानी की टंकी में डूब जाता है। गीले टिश्यू से पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे थर्मामीटर ठंडा हो जाता है, इसके तापमान को कम करने की प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि यह स्टेज तक नहीं पहुंच जाता है जब तक कि गीले टिश्यू के पास की भाप संतृप्ति तक नहीं पहुंच जाती है और थर्मामीटर ओस बिंदु तापमान दिखाना शुरू कर देता है। इस प्रकार, एक गीला बल्ब थर्मामीटर तापमान से कम या इसके बराबर इंगित करता है वास्तविक तापमानपर्यावरण। दूसरे थर्मामीटर को शुष्क कहा जाता है और वास्तविक तापमान दिखाता है।

डिवाइस के मामले में, एक नियम के रूप में, तथाकथित साइकोमेट्रिक टेबल को भी चित्रित किया गया है (तालिका 2)। इस तालिका का उपयोग करते हुए, परिवेशी वायु की सापेक्ष आर्द्रता को शुष्क बल्ब द्वारा इंगित तापमान मान और शुष्क बल्ब और गीले बल्ब के बीच तापमान के अंतर से निर्धारित किया जा सकता है।

हालांकि, हाथ में ऐसी तालिका के बिना भी, आप निम्नलिखित सिद्धांत का उपयोग करके मोटे तौर पर आर्द्रता की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं। यदि दोनों थर्मामीटर की रीडिंग एक-दूसरे के करीब हैं, तो नम से पानी के वाष्पीकरण की भरपाई लगभग पूरी तरह से संघनन द्वारा की जाती है, यानी हवा की नमी अधिक होती है। यदि, इसके विपरीत, थर्मामीटर रीडिंग में अंतर बड़ा है, तो नम ऊतक से वाष्पीकरण संघनन पर प्रबल होता है और हवा शुष्क होती है और आर्द्रता कम होती है।

आइए उन तालिकाओं की ओर मुड़ें जो आपको वायु आर्द्रता की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देती हैं।

टैब। 1. संतृप्त जल वाष्प का घनत्व और दबाव

एक बार फिर, हम ध्यान दें कि, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, संतृप्त वाष्प के घनत्व का मान इसके तापमान के साथ बढ़ता है, वही संतृप्त वाष्प के दबाव पर लागू होता है।

टैब। 2. साइकोमेट्रिक टेबल

याद रखें कि सापेक्ष आर्द्रता शुष्क बल्ब रीडिंग (प्रथम कॉलम) और सूखे और गीले रीडिंग (पहली पंक्ति) के बीच के अंतर से निर्धारित होती है।

आज के पाठ में हम वायु के एक महत्वपूर्ण गुण - उसकी आर्द्रता से परिचित हुए। जैसा कि हमने पहले ही कहा है, ठंड के मौसम में (सर्दियों में) नमी कम हो जाती है, और गर्म मौसम (गर्मियों) में यह बढ़ जाती है। इन घटनाओं को नियंत्रित करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, यदि आवश्यक हो, तो कमरे में आर्द्रता बढ़ाएं सर्दियों का समयवाष्पीकरण प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए पानी के कई टैंक, हालांकि, यह विधि केवल उपयुक्त तापमान पर प्रभावी होगी, जो बाहर से अधिक है।

अगले पाठ में, हम देखेंगे कि गैस का कार्य क्या है, और आंतरिक दहन इंजन के संचालन का सिद्धांत क्या है।

ग्रन्थसूची

1. गेंडेनस्टीन एल.ई., कैदालोव ए.बी., कोज़ेवनिकोव वी.बी. / ईडी। ओरलोवा वी.ए., रोइज़ेना आई.आई. भौतिकी 8. - एम .: मेमनोसिन।
2. पेरीशकिन ए.वी. भौतिकी 8. - एम .: बस्टर्ड, 2010।
3. फादेवा ए.ए., ज़सोव ए.वी., केसेलेव डी.एफ. भौतिकी 8. - एम .: आत्मज्ञान।

1. इंटरनेट पोर्टल "dic.academic.ru" ()
2. इंटरनेट पोर्टल "baroma.ru" ()
3. इंटरनेट पोर्टल "femto.com.ua" ()
4. इंटरनेट पोर्टल "youtube.com" ()

गृहकार्य

पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता।

वायु आर्द्रता निम्नलिखित संकेतकों द्वारा विशेषता है:

ए) पूर्ण आर्द्रतानम हवा के 1 मीटर 3 में निहित जल वाष्प का द्रव्यमान है। निरपेक्ष आर्द्रता को आमतौर पर प्रतीक ω द्वारा दर्शाया जाता है और इसे g/m3 में मापा जाता है। इसकी संतृप्ति की स्थिति में हवा की पूर्ण आर्द्रता को नमी क्षमता ω n कहा जाता है। नमी क्षमता का मूल्य हवा के तापमान का एक कार्य है, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 1.

तालिका नंबर एक

बी) सापेक्षिक आर्द्रता, डाल्टन के आंशिक दबावों के नियम से सही परिभाषा का पालन होता है। इस कानून के अनुसार, दबाव वायुमंडलीय हवाशुष्क हवा पी सेंट और जल वाष्प पी पी के आंशिक दबावों का योग है

पी बी = पी सेंट + पी पी। (2)

दिए गए तापमान पर, जल वाष्प का आंशिक दबाव एक निश्चित सीमा से अधिक नहीं हो सकता है, जिसे "संतृप्ति दबाव" p n के रूप में जाना जाता है। हवा में मौजूद वाष्प का आंशिक दबाव हमेशा संतृप्ति दबाव से कम या उसके बराबर होता है, अर्थात।

पी पी/ पी एन = φ ≤ 1. (3)

φ का मान (प्रतिशत में), नम हवा में वाष्प के आंशिक दबाव के अनुपात को एक ही तापमान पर संतृप्ति की स्थिति में उनके दबाव के अनुपात को व्यक्त करता है, कहलाता है सापेक्षिक आर्द्रतावायु;

इस परिभाषा के अनुसार, नम हवा की नमी की मात्रा भाप के द्रव्यमान का हवा के शुष्क भाग के द्रव्यमान का अनुपात है

ताप की गुंजाइशनम हवा, kJ / (kg K) सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

,

कहाँ डीनमी की मात्रा साथ c शुष्क हवा की ऊष्मा क्षमता है , साथसी \u003d 1.005 केजे / किग्रा के

तापीय धारितानम हवा को आमतौर पर 1 किलो शुष्क हवा के रूप में जाना जाता है। शून्य बिंदु 0 0 C के तापमान के साथ शुष्क हवा (d = 0 पर) की एन्थैल्पी है। इसलिए, हवा की एन्थैल्पी के सकारात्मक और नकारात्मक मान हो सकते हैं। नम वायु की एन्थैल्पी शुष्क वायु और भाप की एन्थैल्पी के योग के बराबर होती है,

हवा के तापमान में बदलाव से जुड़ी हवा की एन्थैल्पी समझदार गर्मी में बदलाव की विशेषता है। जब समान तापमान वाली जलवाष्प वायु में प्रवेश करती है, अव्यक्त गर्मी।इस स्थिति में, वायु के नम भाग की एन्थैल्पी में परिवर्तन के कारण वायु की एन्थैल्पी बढ़ जाती है। हवा का तापमान नहीं बदलता है।
टी-डीआर्द्र वायु आरेख।

नम हवा की स्थिति में परिवर्तन से संबंधित गणनाओं को सुविधाजनक बनाने के लिए, प्रोफेसर एल के रामज़िन ने विकसित किया पहचाननम हवा का एक आरेख, जिस पर निर्भरताएँ जो गैस की गतिशीलता के बुनियादी नियमों का परिणाम हैं, को रेखांकन के रूप में दिखाया गया है।

आरेख नम हवा की स्थिति को बदलने की प्रक्रियाओं को नेत्रहीन रूप से चित्रित करना संभव बनाता है, ग्राफिक रूप से वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम की गणना में व्यावहारिक समस्याओं को हल करता है, सुखाने की प्रक्रिया, बाष्पीकरणकर्ता, एयर कूलर और अन्य स्थापनाएं, उन्हें काफी सुविधा और गति प्रदान करता है। . कंडीशनिंग तकनीक के लिए काफी स्वीकार्य कुछ, सटीकता में कमी के कारण गणना करने की गति हासिल की जाती है।

पहचानआरेख निरंतर के लिए बनाया गया है बैरोमीटर का दबाव. उपयोग करते समय पहचानआरेख, आपको किसी दिए गए क्षेत्र के लिए अनुमानित R b जानने की आवश्यकता है, जो कि SNiP द्वारा सामान्यीकृत है। रूस के क्षेत्र में, गणना किए गए दबाव पी बी 685-760 मिमी एचजी की सीमा में हैं। कला। और 15 मिमी एचजी के अंतराल के साथ सामान्यीकृत। कला। इसके तहत पहचानआरेख आर बी = 685, 700, 715, 730, 745 और 760 मिमी एचजी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कला।

पहचानआरेख एक तिरछे समन्वय प्रणाली में बनाया गया है। एब्सिस्सा निरंतर बैरोमीटर के दबाव पर हवा की नमी के मूल्यों को दर्शाता है, और ऑर्डिनेट थैलेपी मूल्यों को दर्शाता है। निरंतर एन्थैल्पी मूल्यों की रेखाएं मैं= const 135° के कोण पर तिरछे चलते हैं। एक्सल के आकार को कम करने के लिए डीग्राफ पर नहीं खींचा जाता है, बल्कि समकोण पर समकोण पर एक सहायक रेखा खींची जाती है, और नमी सामग्री के मूल्यों का एक पैमाना (पैमाना) उस पर एब्सिस्सा से प्रक्षेपित किया जाता है डी. परिणामी ग्रिड पर लाइनों से मिलकर डी= स्थिरांक और मैं= कॉन्स्ट, इज़ोटेर्म और कर्व्स φ = कॉन्स्ट बनाए गए हैं।

एयर कंडीशनिंग तकनीक में नकारात्मक अर्थथैलेपी को सशर्त रूप से उसी तरह लिया जाता है नकारात्मक तापमान. यदि आप तापमान को निरपेक्ष केल्विन पैमाने पर मापते हैं, तो एन्थैल्पी का शून्य मान पूर्ण शून्य के तापमान से मेल खाता है।

इज़ोटेर्म सीधी रेखाएँ हैं, इज़ोटेर्म के साथ टी= 0 मूल बिंदु से गुजरता है (पर पहचानआरेखों में तापमान सेल्सियस में मापा जाता है)।

आरेख को लागू करते समय, यह ध्यान में रखना चाहिए कि इज़ोटेर्म एक दूसरे के समानांतर नहीं हैं; यह विशेष रूप से सच है जब उच्च मूल्यतापमान। यदि φ = 100% के लिए निर्मित इज़ोटेर्म के सिरों को एक चिकने वक्र से जोड़ा जाता है, तो सापेक्षिक आर्द्रता φ = 100% की एक रेखा, या एक संतृप्ति रेखा प्राप्त होती है।

संतृप्ति रेखा φ = 100% विभाजित करती है पहचानआरेख दो भागों में। इस रेखा के ऊपर और बाईं ओर एक गर्म अवस्था में हवा में जल वाष्प की सामग्री को दर्शाने वाले बिंदु हैं। नीचे दिए गए बिंदु रेखा के दाईं ओरφ = 100% वाष्प-वायु मिश्रण की स्थिति की विशेषता है, जो अतिसंतृप्ति की स्थिति में है। बैरोमीटर के दबाव में वृद्धि के साथ, रेखा φ \u003d 100% ऊपर की ओर शिफ्ट हो जाती है, और कमी के साथ यह नीचे की ओर शिफ्ट हो जाती है।

हवा मैं नमी। ओसांक।

वायु आर्द्रता के निर्धारण के लिए उपकरण।

1. वातावरण।

वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय खोल है, जिसमें मुख्य रूप से नाइट्रोजन (75% से अधिक), ऑक्सीजन (15% से थोड़ा कम) और अन्य गैसें शामिल हैं। वायुमंडल का लगभग 1% भाग जलवाष्प है। यह वातावरण में कहाँ से आता है?

क्षेत्र का एक बड़ा हिस्सा पृथ्वीसमुद्रों और महासागरों पर कब्जा कर लेते हैं, जिनकी सतह से पानी किसी भी तापमान पर लगातार वाष्पित हो जाता है। जीवित जीवों के श्वसन के दौरान पानी की रिहाई भी होती है।

हवा में निहित जल वाष्प की मात्रा मौसम, मानव कल्याण, उत्पादन में तकनीकी प्रक्रियाओं के संचालन, संग्रहालय में प्रदर्शनियों की सुरक्षा, भंडारण में अनाज की सुरक्षा को प्रभावित करती है। इसलिए, कमरे में हवा की नमी की डिग्री और यदि आवश्यक हो, तो इसे बदलने की क्षमता को नियंत्रित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

2. पूर्ण आर्द्रता।

पूर्ण आर्द्रतावायु को वायु के 1 मीटर 3 (जल वाष्प घनत्व) में निहित जल वाष्प की मात्रा कहा जाता है।

या , कहाँ

m जल वाष्प का द्रव्यमान है, V वायु का आयतन है जिसमें जल वाष्प होता है। P जल वाष्प का आंशिक दबाव है, μ जल वाष्प का दाढ़ द्रव्यमान है, T इसका तापमान है।

चूंकि घनत्व दबाव के समानुपाती होता है, पूर्ण आर्द्रता को जल वाष्प के आंशिक दबाव द्वारा भी चित्रित किया जा सकता है।

3. सापेक्ष आर्द्रता।

हवा की आर्द्रता या शुष्कता की डिग्री न केवल उसमें निहित जल वाष्प की मात्रा से प्रभावित होती है, बल्कि हवा के तापमान से भी प्रभावित होती है। भले ही जलवाष्प की मात्रा समान हो, कम तापमान पर हवा अधिक नम दिखाई देगी। इसीलिए ठंडे कमरे में सीलन का अहसास होता है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च तापमान पर, हवा में जल वाष्प की अधिकतम मात्रा अधिक हो सकती है, और वाष्प होने पर हवा में मौजूद होता है अमीर. इसीलिए, जल वाष्प की अधिकतम मात्रा, कौन में हो सकता हैकिसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर 3 हवा में कहा जाता है किसी दिए गए तापमान पर संतृप्ति वाष्प घनत्व।

तापमान पर संतृप्त भाप के घनत्व और आंशिक दबाव की निर्भरता को भौतिक तालिकाओं में पाया जा सकता है।

इस निर्भरता को ध्यान में रखते हुए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि वायु आर्द्रता की एक अधिक वस्तुनिष्ठ विशेषता है सापेक्षिक आर्द्रता.

सापेक्षिक आर्द्रताकिसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर 3 हवा को संतृप्त करने के लिए आवश्यक भाप की मात्रा के लिए हवा की पूर्ण आर्द्रता का अनुपात कहा जाता है।

ρ वाष्प घनत्व है, ρ 0 दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प का घनत्व है, और φ दिए गए तापमान पर हवा की सापेक्ष आर्द्रता है।

भाप के आंशिक दबाव से सापेक्ष आर्द्रता भी निर्धारित की जा सकती है

P भाप का आंशिक दबाव है, P 0 किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त भाप का आंशिक दबाव है, और φ दिए गए तापमान पर हवा की सापेक्षिक आर्द्रता है।

4. ओस बिंदु।

यदि जलवाष्प युक्त वायु को समदाबीय रूप से ठंडा किया जाता है, तो एक निश्चित तापमान पर जलवाष्प संतृप्त हो जाता है, क्योंकि घटते तापमान के साथ किसी दिए गए तापमान पर वायु में जलवाष्प का अधिकतम संभव घनत्व घट जाता है, अर्थात। वाष्प घनत्व घटता है। तापमान में और कमी होने पर अतिरिक्त जलवाष्प संघनित होने लगती है।

तापमानजिस पर वायु में जलवाष्प की दी गई मात्रा संतृप्त हो जाती है, कहलाती है ओसांक.

यह नाम प्रकृति में देखी गई एक घटना से जुड़ा है - ओस. ओस को इस प्रकार समझाया गया है। दिन के दौरान, विभिन्न जलाशयों में हवा, जमीन और पानी गर्म हो जाते हैं। नतीजतन, जलाशयों और मिट्टी की सतह से पानी का गहन वाष्पीकरण होता है। हवा में जल वाष्प दिन के तापमान पर असंतृप्त होता है। रात में, और विशेष रूप से सुबह में, हवा का तापमान और पृथ्वी की सतह गिर जाती है, जल वाष्प संतृप्त हो जाता है, और अतिरिक्त जल वाष्प विभिन्न सतहों पर संघनित हो जाता है।

Δρ अतिरिक्त नमी है जो तापमान ओस बिंदु से नीचे गिरने पर जारी होता है।

कोहरे का एक ही स्वभाव होता है। कोहरा भाप के संघनन के परिणामस्वरूप बनने वाली पानी की सबसे छोटी बूंदें हैं, लेकिन पृथ्वी की सतह पर नहीं, बल्कि हवा में। बूंदें इतनी छोटी और हल्की होती हैं कि उन्हें हवा में लटकाया जा सकता है। इन बूंदों पर प्रकाश किरणें बिखर जाती हैं और वायु अपारदर्शी हो जाती है, अर्थात्। दृश्यता कठिन है।

हवा के तेजी से ठंडा होने के साथ, वाष्प, संतृप्त हो रहा है, तरल चरण को दरकिनार कर तुरंत ठोस में जा सकता है। यह पेड़ों पर ठंढ की उपस्थिति की व्याख्या करता है। कुछ दिलचस्प ऑप्टिकल घटनाएंआकाश में (उदाहरण के लिए, एक प्रभामंडल) सिरस बादलों के माध्यम से सौर या चंद्र किरणों के पारित होने के कारण होता है, जिसमें छोटे बर्फ के क्रिस्टल होते हैं।

5. आर्द्रता निर्धारित करने के लिए उपकरण।

आर्द्रता निर्धारित करने के लिए सबसे सरल उपकरण विभिन्न डिजाइनों (संक्षेपण, फिल्म, बाल) और एक साइकोमीटर के हाइग्रोमीटर हैं।

परिचालन सिद्धांत संघनन आर्द्रतामापीओस बिंदु को मापने और उससे कमरे में पूर्ण आर्द्रता का निर्धारण करने के आधार पर। कमरे में तापमान और इस तापमान के अनुरूप संतृप्त वाष्प के घनत्व को जानने के बाद, हम हवा की सापेक्ष आर्द्रता का पता लगाते हैं।

कार्य फिल्म और बाल आर्द्रतामापीजैविक सामग्री के लोचदार गुणों में परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है। आर्द्रता में वृद्धि के साथ, उनकी लोच कम हो जाती है, और फिल्म या बाल अधिक लंबाई तक खिंच जाते हैं।

साइक्रोमीटरदो थर्मामीटर होते हैं, जिनमें से एक में शराब के टैंक को एक नम कपड़े से लपेटा जाता है। चूंकि कपड़े से नमी लगातार वाष्पित हो रही है और इसके परिणामस्वरूप, गर्मी दूर हो जाती है, इस थर्मामीटर द्वारा इंगित तापमान हर समय कम रहेगा। कमरे में हवा जितनी कम नम होती है, वाष्पीकरण उतना ही तीव्र होता है, गीले जलाशय वाला थर्मामीटर अधिक ठंडा होता है और कम तापमान दिखाता है। सूखे और गीले थर्मामीटर के बीच तापमान के अंतर के अनुसार, उपयुक्त साइकोमेट्रिक तालिका का उपयोग करके, किसी दिए गए कमरे में हवा की सापेक्षिक आर्द्रता निर्धारित करें।

भाप क्या है और इसके मुख्य गुण क्या हैं।
क्या हवा को गैस माना जा सकता है?
क्या आदर्श गैस नियम वायु पर लागू होते हैं?

पानी पृथ्वी की सतह का लगभग 70.8% भाग घेरता है। जीवित जीवों में 50 से 99.7% पानी होता है। आलंकारिक रूप से बोलना, जीवित जीव एनिमेटेड पानी हैं। वायुमंडल में बूंदों, बर्फ के क्रिस्टल और जल वाष्प के रूप में लगभग 13-15 हजार किमी3 पानी है। वायुमंडलीय जल वाष्प पृथ्वी के मौसम और जलवायु को प्रभावित करता है।

वायुमंडल में जल वाष्प।

महासागरों, समुद्रों, झीलों और नदियों की विशाल सतहों के बावजूद हवा में जल वाष्प हमेशा संतृप्त नहीं होता है। चलती वायु द्रव्यमानइस तथ्य की ओर जाता है कि हमारे ग्रह के कुछ स्थानों में इस पलसंघनन पर पानी का वाष्पीकरण प्रबल होता है, जबकि अन्य में, इसके विपरीत, संघनन प्रबल होता है। लेकिन हवा में लगभग हमेशा कुछ जल वाष्प होता है।

वायु में जलवाष्प का घनत्व कहलाता है पूर्ण आर्द्रता.

पूर्ण आर्द्रता व्यक्त की जाती है, इसलिए किलोग्राम प्रति घन मीटर (किग्रा / मी 3) में।

जल वाष्प का आंशिक दबाव

वायुमंडलीय हवा विभिन्न गैसों और जल वाष्प का मिश्रण है। प्रत्येक गैस इसमें मौजूद पिंडों पर वायु द्वारा उत्पन्न कुल दबाव में योगदान करती है।

यदि अन्य सभी गैसें अनुपस्थित हों तो जलवाष्प द्वारा उत्पन्न दाब कहलाता है जल वाष्प का आंशिक दबाव.

जल वाष्प का आंशिक दबाव वायु आर्द्रता के संकेतकों में से एक के रूप में लिया जाता है। इसे दबाव की इकाइयों - पास्कल या पारे के मिलीमीटर में व्यक्त किया जाता है।

चूंकि हवा गैसों का मिश्रण है, वातावरण का दबावशुष्क हवा (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आदि) और जल वाष्प के सभी घटकों के आंशिक दबावों के योग द्वारा निर्धारित किया जाता है।

सापेक्षिक आर्द्रता।

जल वाष्प के आंशिक दबाव और पूर्ण आर्द्रता से, अभी भी यह तय करना असंभव है कि दी गई परिस्थितियों में जल वाष्प संतृप्ति के कितने करीब है। अर्थात्, पानी के वाष्पीकरण की तीव्रता और जीवित जीवों द्वारा नमी की हानि इस पर निर्भर करती है। इसीलिए एक मान दिया जाता है जो दर्शाता है कि दिए गए तापमान पर जलवाष्प संतृप्ति के कितने करीब है, - सापेक्षिक आर्द्रता.

सापेक्षिक आर्द्रताकिसी दिए गए तापमान पर हवा में निहित जल वाष्प के आंशिक दबाव पी के दबाव पी एन के अनुपात को कहा जाता है। n एक ही तापमान पर संतृप्त भाप, प्रतिशत के रूप में व्यक्त:

सापेक्ष आर्द्रता आमतौर पर 100% से कम होती है।

जैसे ही तापमान घटता है, हवा में जल वाष्प का आंशिक दबाव संतृप्ति वाष्प दबाव के बराबर हो सकता है। भाप संघनित होने लगती है और ओस गिरती है।

जिस तापमान पर जलवाष्प संतृप्त हो जाता है, कहलाता है ओसांक.

ओस बिंदु का उपयोग हवा की सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है।

साइकोमीटर।

आर्द्रता को विशेष उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है। हम उनमें से एक के बारे में बात करेंगे - साइक्रोमीटर.

साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं (चित्र 11.4)। उनमें से एक का टैंक सूखा रहता है, और यह हवा का तापमान दिखाता है। दूसरे का टैंक कपड़े की एक पट्टी से घिरा हुआ है, जिसके सिरे को पानी में उतारा जाता है। पानी वाष्पित हो जाता है और इसके कारण थर्मामीटर ठंडा हो जाता है। सापेक्ष आर्द्रता जितनी अधिक होगी, वाष्पीकरण उतना ही कम तीव्र होगा और एक नम कपड़े से घिरे थर्मामीटर द्वारा दिखाया गया तापमान एक सूखे बल्ब थर्मामीटर द्वारा दिखाए गए तापमान के करीब होता है।

100% की सापेक्ष आर्द्रता पर, पानी बिल्कुल भी वाष्पित नहीं होगा और दोनों थर्मामीटर की रीडिंग समान होगी। इन थर्मामीटरों के तापमान अंतर के अनुसार, विशेष तालिकाओं का उपयोग करके आप हवा की आर्द्रता निर्धारित कर सकते हैं।

आर्द्रता मान।

मानव त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की तीव्रता नमी पर निर्भर करती है। और नमी का वाष्पीकरण है बडा महत्वशरीर के तापमान को स्थिर रखने के लिए। में अंतरिक्ष यानमनुष्यों के लिए सबसे अनुकूल सापेक्षिक आर्द्रता बनाए रखी जाती है (40-60%)।

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मौसम विज्ञान में आद्रता को जानना अति आवश्यक है - मौसम की भविष्यवाणी के संबंध में। यद्यपि वायुमंडल में जलवाष्प की सापेक्ष मात्रा अपेक्षाकृत कम (लगभग 1%) है, इसकी भूमिका है वायुमंडलीय घटनाएंमहत्वपूर्ण। जल वाष्प के संघनन से बादलों का निर्माण होता है और बाद में वर्षण होता है। साथ ही हाइलाइट करता है एक बड़ी संख्या कीगरमाहट। इसके विपरीत, पानी का वाष्पीकरण गर्मी के अवशोषण के साथ होता है।

बुनाई, कन्फेक्शनरी और अन्य उद्योगों में प्रक्रिया के सामान्य पाठ्यक्रम के लिए एक निश्चित आर्द्रता आवश्यक है।

नैनोटेक्नोलॉजी में इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और उपकरणों के निर्माण में उत्पादन में आर्द्रता शासन का निरीक्षण करना बहुत महत्वपूर्ण है।

कला और पुस्तकों के भंडारण के लिए आवश्यक स्तर पर आर्द्रता बनाए रखने की आवश्यकता होती है। उच्च आर्द्रता में, दीवारों पर कैनवस शिथिल हो सकते हैं, जो पेंट की परत को नुकसान पहुंचाएगा। इसलिए, संग्रहालयों में आप दीवारों पर साइकोमीटर देख सकते हैं।