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 सतह के लगभग 70.8% को कवर करता है पृथ्वी. 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, वायुमंडलीय दबाव शुष्क हवा (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आदि) और जल वाष्प के सभी घटकों के आंशिक दबावों के योग से निर्धारित होता है।

सापेक्षिक आर्द्रता.

जल वाष्प के आंशिक दबाव के अनुसार और पूर्ण आर्द्रतादी गई परिस्थितियों में जलवाष्प संतृप्ति के कितने करीब है, इसका अंदाजा लगाना अभी भी असंभव 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%)।

आपको क्या लगता है कि ओस किन परिस्थितियों में गिरती है? बरसात के दिन से पहले घास पर ओस क्यों नहीं पड़ती?

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 में है वायुमंडलीय घटनाएंमहत्वपूर्ण। जल वाष्प के संघनन से बादलों का निर्माण होता है और बाद में वर्षण होता है। इस मामले में, बड़ी मात्रा में गर्मी जारी की जाती है। 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 मनोचिकित्सक देख सकते हैं।

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• सुनिश्चित करना मिलानावायु आर्द्रता की अवधारणा ;
• विकास करनाछात्र स्वतंत्रता; विचार; निष्कर्ष निकालने की क्षमता भौतिक उपकरणों के साथ काम करते समय व्यावहारिक कौशल का विकास;
• दिखानाइस भौतिक मात्रा का व्यावहारिक अनुप्रयोग और महत्व।

पाठ का प्रकार: नई सामग्री सीखने का पाठ .

उपकरण:

• ललाट कार्य के लिए: एक गिलास पानी, एक थर्मामीटर, धुंध का एक टुकड़ा; थ्रेड्स, साइकोमेट्रिक टेबल।
• प्रदर्शनों के लिए: साइकोमीटर, बाल और संघनन हाइग्रोमीटर, नाशपाती, शराब।

कक्षाओं के दौरान

I. होमवर्क की समीक्षा और जांच करें

1. वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाओं की परिभाषा तैयार करें।

2. आप किस प्रकार के वाष्पीकरण के बारे में जानते हैं? वे एक दूसरे से कैसे भिन्न हैं?

3. द्रव किन परिस्थितियों में वाष्पित होता है?

4. वाष्पीकरण की दर किन कारकों पर निर्भर करती है?

5. वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा कितनी होती है?

6. वाष्पीकरण के दौरान आपूर्ति की गई ऊष्मा की मात्रा कितनी होती है?

7. हैलो जार आसान क्यों है?

8. क्या 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 किलो पानी और भाप की आंतरिक ऊर्जा समान होती है

9. कॉर्क से कसकर बंद बोतल में पानी वाष्पित क्यों नहीं होता?

द्वितीय। नया सीखना सामग्री

नदियों, झीलों, महासागरों की विशाल सतह के बावजूद हवा में जल वाष्प संतृप्त नहीं है, वातावरण एक खुला बर्तन है। वायु द्रव्यमान की गति इस तथ्य की ओर ले जाती है कि कुछ स्थानों पर एक निश्चित समय पर पानी का वाष्पीकरण संघनन पर प्रबल होता है, और इसके विपरीत दूसरों में।

वायुमंडलीय हवा विभिन्न गैसों और जल वाष्प का मिश्रण है।

यदि अन्य सभी गैसें अनुपस्थित हों तो जलवाष्प द्वारा उत्पन्न दाब कहलाता है आंशिक दबाव (या लोच) जल वाष्प।

हवा में निहित जल वाष्प के घनत्व को हवा की नमी की विशेषता के रूप में लिया जा सकता है। यह मान कहलाता है पूर्ण आर्द्रता [जी/एम 3]।

जल वाष्प के आंशिक दबाव या पूर्ण आर्द्रता को जानने से जल वाष्प संतृप्ति से कितनी दूर है, इसके बारे में कुछ नहीं कहा जाता है।

ऐसा करने के लिए, एक मान पेश किया जाता है जो दर्शाता है कि किसी दिए गए तापमान पर जल वाष्प संतृप्ति के कितने करीब है - सापेक्षिक आर्द्रता।

सापेक्षिक आर्द्रता पूर्ण आर्द्रता का अनुपात कहा जाता है एक ही तापमान पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व 0, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया।

पी - किसी दिए गए तापमान पर आंशिक दबाव;

पी 0 - एक ही तापमान पर संतृप्त भाप का दबाव;

पूर्ण आर्द्रता;

0 किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व है।

विभिन्न तापमानों पर संतृप्त वाष्प का दबाव और घनत्व विशेष तालिकाओं का उपयोग करके पाया जा सकता है।

जब नम हवा को निरंतर दबाव पर ठंडा किया जाता है, तो इसकी सापेक्ष आर्द्रता बढ़ जाती है, तापमान जितना कम होता है, हवा में आंशिक वाष्प दबाव संतृप्त वाष्प दबाव के करीब होता है।

तापमान टी, जिसके लिए हवा को ठंडा किया जाना चाहिए ताकि उसमें वाष्प संतृप्ति की स्थिति (एक दी गई आर्द्रता, हवा और स्थिर दबाव पर) तक पहुंच जाए, कहलाती है ओसांक।

हवा के तापमान पर संतृप्त जल वाष्प दबाव के बराबर ओसांक, वातावरण में जल वाष्प का आंशिक दबाव है। जैसे ही हवा ओस बिंदु तक ठंडी हो जाती है, वाष्प संघनित होने लगती है। : कोहरा दिखाई देता है, गिरता है ओस।ओस बिंदु हवा की नमी को भी दर्शाता है।

वायु आर्द्रता विशेष उपकरणों के साथ निर्धारित की जा सकती है।

1. संघनन आर्द्रतामापी

इसका उपयोग ओस बिंदु निर्धारित करने के लिए किया जाता है। सापेक्ष आर्द्रता को बदलने का यह सबसे सटीक तरीका है।

2. बाल आर्द्रतामापी

इसकी कार्रवाई ख़राब मानव बाल की संपत्ति पर आधारित है साथऔर बढ़ती हुई सापेक्ष आर्द्रता के साथ लंबा हो जाता है।

इसका उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां हवा की नमी को निर्धारित करने में उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है।

3. साइक्रोमीटर

आमतौर पर उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां हवा की नमी का पर्याप्त सटीक और तेज़ निर्धारण आवश्यक होता है।

जीवित जीवों के लिए वायु आर्द्रता का मूल्य

20-25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, 40% से 60% की सापेक्ष आर्द्रता वाली हवा मानव जीवन के लिए सबसे अनुकूल मानी जाती है। जब पर्यावरण का तापमान मानव शरीर के तापमान से अधिक होता है, तो पसीना बढ़ जाता है। अधिक पसीना निकलने से शरीर में ठंडक रहती है। हालाँकि, ऐसा पसीना किसी व्यक्ति के लिए एक महत्वपूर्ण बोझ है।

सामान्य हवा के तापमान पर 40% से कम सापेक्षिक आर्द्रता भी हानिकारक होती है, क्योंकि इससे जीवों में नमी की हानि बढ़ जाती है, जिससे निर्जलीकरण होता है। विशेष रूप से कम इनडोर वायु आर्द्रता सर्दियों का समय; यह 10-20% है। कम हवा की नमी पर, तेजी से वाष्पीकरणसतह से नमी और नाक, स्वरयंत्र, फेफड़े के श्लेष्म झिल्ली का सूखना, जिससे भलाई में गिरावट हो सकती है। इसके अलावा, जब आर्द्रता कम होती है, बाहरी वातावरणरोगजनक लंबे समय तक बने रहते हैं, और वस्तुओं की सतह पर अधिक स्थिर आवेश जमा हो जाता है। इसलिए, सर्दियों में, झरझरा ह्यूमिडिफायर का उपयोग करके आवासीय परिसर में आर्द्रीकरण किया जाता है। पौधे अच्छे मॉइस्चराइजर होते हैं।

यदि आपेक्षिक आर्द्रता अधिक है, तो हम कहते हैं कि वायु नम और दम घुटने वाला. उच्च आर्द्रता निराशाजनक है क्योंकि वाष्पीकरण बहुत धीमा है। इस मामले में हवा में जल वाष्प की सघनता अधिक होती है, जिसके परिणामस्वरूप हवा के अणु वाष्पित होते ही लगभग उतनी ही तेजी से तरल में लौट आते हैं। यदि शरीर से पसीना धीरे-धीरे वाष्पित होता है, तो शरीर बहुत कमजोर रूप से ठंडा होता है, और हम काफी सहज महसूस नहीं करते हैं। 100% सापेक्ष आर्द्रता पर, वाष्पीकरण बिल्कुल नहीं हो सकता - ऐसी परिस्थितियों में, गीले कपड़े या नम त्वचा कभी नहीं सूखेंगे।

जीव विज्ञान पाठ्यक्रम से आप शुष्क क्षेत्रों में पौधों के विभिन्न अनुकूलनों के बारे में जानते हैं। लेकिन पौधे उच्च आर्द्रता के अनुकूल होते हैं। तो, मॉन्स्टेरा की मातृभूमि गीली है भूमध्यरेखीय वन 100% "रोने" के करीब एक सापेक्ष आर्द्रता पर मॉन्स्टेरा, यह पत्तियों में छेद के माध्यम से अतिरिक्त नमी को हटा देता है - हाइडेथोड्स। आधुनिक इमारतों में, एयर कंडीशनिंग का उपयोग इनडोर वायु वातावरण को बनाने और बनाए रखने के लिए किया जाता है जो लोगों की भलाई के लिए सबसे अनुकूल है। इसी समय, तापमान, आर्द्रता, वायु संरचना स्वचालित रूप से विनियमित होती है।

पाले के बनने में नमी की अहम भूमिका होती है। यदि आर्द्रता अधिक है और हवा वाष्प संतृप्ति के करीब है, तो जब तापमान गिरता है, तो हवा संतृप्त हो सकती है और ओस गिरना शुरू हो जाएगी। लेकिन जब जल वाष्प संघनित होता है, तो ऊर्जा निकलती है (तापमान पर वाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा) 0 ° C के करीब 2490 kJ / किग्रा है), इसलिए, ओस बनने के दौरान मिट्टी की सतह के पास की हवा ओस बिंदु से नीचे ठंडी नहीं होगी और ठंढ की संभावना कम हो जाएगी। ठंड की संभावना, सबसे पहले, तापमान में कमी की तीव्रता पर निर्भर करती है और,

दूसरे, हवा की नमी से। इनमें से किसी एक डेटा को जानना पर्याप्त या कम सटीक रूप से फ्रीज की संभावना का अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त है।

समीक्षा प्रश्न:

1. वायु की आर्द्रता से क्या तात्पर्य है?
2. हवा की पूर्ण आर्द्रता क्या है? कौन सा सूत्र इस अवधारणा का अर्थ व्यक्त करता है? इसे किन इकाइयों में व्यक्त किया जाता है?
3. जल वाष्प दाब क्या है?
4. वायु की आपेक्षिक आर्द्रता कितनी होती है? भौतिकी और मौसम विज्ञान में इस अवधारणा के अर्थ को कौन से सूत्र व्यक्त करते हैं? इसे किन इकाइयों में व्यक्त किया जाता है?
5. सापेक्ष आर्द्रता 70%, इसका क्या अर्थ है?
6. ओसांक किसे कहते हैं?

वायु की आर्द्रता मापने के लिए किस यंत्र का प्रयोग किया जाता है? किसी व्यक्ति द्वारा वायु आर्द्रता की व्यक्तिपरक संवेदनाएं क्या हैं? एक चित्र बनाने के बाद, एक बाल और संघनन हाइग्रोमीटर और एक साइकोमीटर के संचालन की संरचना और सिद्धांत की व्याख्या करें।

प्रयोगशाला कार्य संख्या 4 "वायु की सापेक्ष आर्द्रता को मापना"

उद्देश्य: हवा की सापेक्ष आर्द्रता का निर्धारण करना सीखना, भौतिक उपकरणों के साथ काम करते समय व्यावहारिक कौशल विकसित करें।

उपकरण: थर्मामीटर, धुंध पट्टी, पानी, साइकोमेट्रिक टेबल

कक्षाओं के दौरान

कार्य करने से पहले, छात्रों का ध्यान न केवल कार्य की सामग्री और प्रगति की ओर आकर्षित करना आवश्यक है, बल्कि थर्मामीटर और कांच के बर्तनों को संभालने के नियमों की ओर भी ध्यान देना आवश्यक है। यह याद किया जाना चाहिए कि हर समय थर्मामीटर का उपयोग माप के लिए नहीं किया जाता है, यह मामले में होना चाहिए। तापमान मापते समय, थर्मामीटर को ऊपरी किनारे से पकड़ना चाहिए। यह आपको सबसे बड़ी सटीकता के साथ तापमान निर्धारित करने की अनुमति देगा।

पहला तापमान माप एक सूखे बल्ब थर्मामीटर से किया जाना चाहिए।संचालन के दौरान सभागार में यह तापमान नहीं बदलेगा।

गीले बल्ब थर्मामीटर से तापमान को मापने के लिए बेहतर होगा कि जाली के टुकड़े को कपड़े की तरह लिया जाए। धुंध बहुत अच्छी तरह से अवशोषित होती है और पानी को गीले सिरे से सूखे सिरे तक ले जाती है।

एक साइकोमेट्रिक तालिका का उपयोग करना, सापेक्ष आर्द्रता मान निर्धारित करना आसान है।

होने देना टी सी = एच= 22 डिग्री सेल्सियस, टी एम \u003d टी 2= 19 डिग्री सेल्सियस। तब टी = टीसी- 1 डब्ल्यू = 3 डिग्री सेल्सियस।

तालिका से सापेक्षिक आर्द्रता ज्ञात कीजिए। इस मामले में, यह 76% के बराबर है।

तुलना के लिए, आप बाहर की हवा की सापेक्ष आर्द्रता को माप सकते हैं। ऐसा करने के लिए, दो या तीन छात्रों के एक समूह, जिन्होंने काम के मुख्य भाग को सफलतापूर्वक पूरा कर लिया है, को सड़क पर समान माप लेने के लिए कहा जा सकता है। इसमें 5 मिनट से ज्यादा नहीं लगना चाहिए। प्राप्त आर्द्रता मान की तुलना कक्षा में आर्द्रता से की जा सकती है।

कार्य के परिणामों को निष्कर्ष में संक्षेपित किया गया है। उन्हें न केवल अंतिम परिणामों के औपचारिक मूल्यों पर ध्यान देना चाहिए, बल्कि उन कारणों को भी इंगित करना चाहिए जो त्रुटियों का कारण बनते हैं।

तृतीय। समस्या को सुलझाना

इसके बाद से प्रयोगशाला कार्यसामग्री में काफी सरल और मात्रा में छोटा, शेष पाठ अध्ययन के तहत विषय पर समस्याओं को हल करने के लिए समर्पित हो सकता है। समस्याओं को हल करने के लिए यह आवश्यक नहीं है कि सभी छात्र एक ही समय में उन्हें हल करना शुरू कर दें। जैसे-जैसे काम आगे बढ़ता है, वे व्यक्तिगत रूप से असाइनमेंट प्राप्त कर सकते हैं।

निम्नलिखित सरल कार्यों का सुझाव दिया जा सकता है:

ठंडी शरद ऋतु की बारिश बाहर हो रही है। किस मामले में रसोई में लटका हुआ कपड़ा तेजी से सूख जाएगा: खिड़की खुली होने पर या बंद होने पर? क्यों?

आर्द्रता 78% है और शुष्क बल्ब की रीडिंग 12°C है। वेट बल्ब थर्मामीटर किस तापमान को दर्शाता है? (उत्तर: 10 डिग्री सेल्सियस।)

सूखे और गीले थर्मामीटर रीडिंग के बीच का अंतर 4 डिग्री सेल्सियस है। सापेक्ष वायु आर्द्रता 60%। सूखे और गीले बल्ब की रीडिंग क्या हैं? (उत्तर: टी सी -19डिग्री सेल्सियस, टीएम= 10 डिग्री सेल्सियस।)

गृहकार्य

• पाठ्यपुस्तक के अनुच्छेद 17 को दोहराएं।
• टास्क नंबर 3। पी। 43.

पौधों और जानवरों के जीवन में वाष्पीकरण की भूमिका के बारे में छात्रों के संदेश।

पौधे के जीवन में वाष्पीकरण

पादप कोशिका के सामान्य अस्तित्व के लिए, इसे पानी से संतृप्त होना चाहिए। शैवाल के लिए, यह उनके अस्तित्व की स्थितियों का एक स्वाभाविक परिणाम है, भूमि पौधों के लिए, यह दो विपरीत प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप प्राप्त होता है: जड़ों द्वारा पानी का अवशोषण और वाष्पीकरण। सफल प्रकाश संश्लेषण के लिए, स्थलीय पौधों की क्लोरोफिल-असर वाली कोशिकाओं को आसपास के वातावरण के साथ निकटतम संपर्क बनाए रखना चाहिए, जो उन्हें आवश्यक कार्बन डाइऑक्साइड की आपूर्ति करता है; हालाँकि, यह निकट संपर्क अनिवार्य रूप से इस तथ्य की ओर ले जाता है कि कोशिकाओं को संतृप्त करने वाला पानी लगातार आसपास के स्थान में वाष्पित हो जाता है, और वही सौर ऊर्जा जो पौधे को प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती है, क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित होने से, के ताप में योगदान होता है पत्ती, और इस तरह वाष्पीकरण प्रक्रिया की तीव्रता।

बहुत कम, और, इसके अलावा, निम्न-संगठित पौधे, जैसे काई और लाइकेन, पानी की आपूर्ति में लंबे समय तक रुकावट का सामना कर सकते हैं और इस समय को पूर्ण विलुप्त होने की स्थिति में सहन कर सकते हैं। से उच्च पौधेचट्टानी और रेगिस्तानी वनस्पतियों के केवल कुछ प्रतिनिधि, उदाहरण के लिए, काराकुम की रेत में आम, इसके लिए सक्षम हैं। अधिकांश बड़े पौधों के लिए, इस तरह का सूखना घातक होगा, और इसलिए उनका जल बहिर्वाह इसके प्रवाह के लगभग बराबर होता है।

पौधों द्वारा पानी के वाष्पीकरण के पैमाने की कल्पना करने के लिए, आइए निम्नलिखित उदाहरण दें: एक बढ़ते मौसम में, सूरजमुखी या मकई का एक फूल 200 किलो या उससे अधिक पानी तक वाष्पित हो जाता है, यानी ठोस आकार का एक बैरल! इतनी ऊर्जा खपत के साथ, पानी के कम ऊर्जावान निष्कर्षण की आवश्यकता नहीं है। इसके लिए (मुज़हित मूल प्रक्रिया, जिसके आयाम बहुत बड़े हैं, सर्दियों की राई के लिए जड़ों और जड़ के बालों की संख्या ने निम्नलिखित आश्चर्यजनक आंकड़े दिए: लगभग चौदह मिलियन जड़ें थीं, सभी जड़ों की कुल लंबाई 600 किमी थी, और उनकी कुल सतह लगभग 225 मीटर 2 थी। . इन जड़ों में 400 वर्ग मीटर के कुल क्षेत्रफल के साथ लगभग 15 बिलियन मूल बाल थे।

एक पौधे द्वारा अपने जीवन के दौरान उपयोग किए जाने वाले पानी की मात्रा काफी हद तक जलवायु पर निर्भर करती है। गर्म शुष्क जलवायु में, पौधे अधिक नम जलवायु की तुलना में कम और कभी-कभी अधिक पानी का उपभोग करते हैं, इन पौधों में अधिक विकसित जड़ प्रणाली और कम विकसित पत्ती की सतह होती है। नम, छायादार उष्णकटिबंधीय जंगलों के पौधे, जल निकायों के किनारे कम से कम पानी की खपत करते हैं: उनके पास पतली चौड़ी पत्तियाँ, कमजोर जड़ और संवाहक प्रणालियाँ होती हैं। शुष्क क्षेत्रों में पौधे, जहाँ मिट्टी में बहुत कम पानी होता है, और हवा गर्म और शुष्क होती है, इन कठोर परिस्थितियों में अनुकूलन के विभिन्न तरीके होते हैं। रेगिस्तानी पौधे दिलचस्प हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, मोटी मांसल चड्डी वाले कैक्टि के पौधे, जिनकी पत्तियाँ कांटों में बदल गई हैं। उनके पास एक बड़ी मात्रा के साथ एक छोटी सतह होती है, मोटे आवरण, पानी और जल वाष्प के लिए थोड़ा पारगम्य, कुछ के साथ, लगभग हमेशा बंद रंध्र। इसलिए, अत्यधिक गर्मी में भी कैक्टि थोड़ा पानी वाष्पित कर देता है।

रेगिस्तानी क्षेत्र के अन्य पौधों (ऊंट कांटा, स्टेपी अल्फाल्फा, वर्मवुड) में चौड़े खुले रंध्रों के साथ पतले पत्ते होते हैं, जो सख्ती से आत्मसात और वाष्पित हो जाते हैं, जिसके कारण पत्तियों का तापमान काफी कम हो जाता है। अक्सर पत्तियां भूरे या सफेद बालों की एक मोटी परत से ढकी होती हैं, जो एक प्रकार की पारभासी स्क्रीन का प्रतिनिधित्व करती हैं जो पौधों को ज़्यादा गरम होने से बचाती हैं और वाष्पीकरण की तीव्रता को कम करती हैं।

कई रेगिस्तानी पौधों (फेदर ग्रास, टम्बलवीड, हीदर) में सख्त, चमड़े जैसी पत्तियां होती हैं। ऐसे पौधे लंबे समय तक मुरझाने को सहन करने में सक्षम होते हैं। इस समय, उनकी पत्तियाँ एक नली में मुड़ जाती हैं, और रंध्र इसके अंदर होते हैं।

सर्दियों में वाष्पीकरण की स्थिति नाटकीय रूप से बदल जाती है। जमी हुई मिट्टी से, जड़ें पानी को अवशोषित नहीं कर पाती हैं। अतः पत्ती गिरने के कारण पौधे द्वारा नमी का वाष्पीकरण कम हो जाता है। इसके अलावा, पत्तियों की अनुपस्थिति में, ताज पर कम हिमपात होता है, जो पौधों को यांत्रिक क्षति से बचाता है।

पशु जीवों के लिए वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की भूमिका

आंतरिक ऊर्जा को कम करने के लिए वाष्पीकरण सबसे आसानी से नियंत्रित तरीका है। संभोग में बाधा डालने वाली कोई भी स्थिति शरीर के ताप हस्तांतरण के नियमन का उल्लंघन करती है। तो, चमड़ा, रबर, ऑयलक्लोथ, सिंथेटिक कपड़े शरीर के तापमान को समायोजित करना मुश्किल बनाते हैं।

पसीना शरीर के थर्मोरेग्यूलेशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, यह किसी व्यक्ति या जानवर के शरीर के तापमान की स्थिरता सुनिश्चित करता है। पसीने के वाष्पीकरण के कारण आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है, जिससे शरीर ठंडा हो जाता है।

40 से 60% की सापेक्ष आर्द्रता वाली हवा मानव जीवन के लिए सामान्य मानी जाती है। जब पर्यावरण का तापमान मानव शरीर से अधिक होता है, तब वृद्धि होती है। प्रचुर मात्रा में पसीने से शरीर ठंडा होता है, परिस्थितियों में काम करने में मदद मिलती है उच्च तापमान. हालाँकि, ऐसा सक्रिय पसीना किसी व्यक्ति के लिए एक महत्वपूर्ण बोझ है! यदि, एक ही समय में, पूर्ण आर्द्रता अधिक है, तो जीवन और कार्य और भी कठिन हो जाते हैं (गीले उष्णकटिबंधीय, कुछ कार्यशालाएं, उदाहरण के लिए, रंगाई)।

सामान्य हवा के तापमान पर 40% से कम सापेक्षिक आर्द्रता भी हानिकारक होती है, क्योंकि इससे शरीर द्वारा नमी की हानि बढ़ जाती है, जिससे निर्जलीकरण होता है।

थर्मोरेग्यूलेशन और वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की भूमिका के दृष्टिकोण से, कुछ जीवित प्राणी बहुत दिलचस्प हैं। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि ऊंट दो सप्ताह तक नहीं पी सकता। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि यह आर्थिक रूप से पानी की खपत करता है। ऊंट चालीस डिग्री की गर्मी में भी मुश्किल से पसीना बहाता है। उसका शरीर घने और घने बालों से ढका होता है - ऊन ज़्यादा गरम होने से बचाता है (ऊँट की पीठ पर गर्म दोपहर में, इसे अस्सी डिग्री तक गर्म किया जाता है, और इसके नीचे की त्वचा केवल चालीस तक होती है!) । ऊन शरीर से नमी के वाष्पीकरण को भी रोकता है (कतरनी वाले ऊंट में पसीना 50% तक बढ़ जाता है)। एक ऊंट कभी भी तेज गर्मी में भी अपना मुंह नहीं खोलता है: आखिरकार, यदि आप अपना मुंह चौड़ा करते हैं, तो आप मौखिक गुहा के श्लेष्म झिल्ली से बहुत सारा पानी वाष्पित कर देते हैं! ऊँट की श्वसन दर बहुत कम होती है - एक मिनट में 8 बार। इससे हवा के साथ शरीर से कम पानी निकलता है। हालाँकि, गर्मी में, उसकी साँस लेने की दर प्रति मिनट 16 बार बढ़ जाती है। (तुलना करें: समान परिस्थितियों में एक बैल 250 सांस लेता है, और एक कुत्ता - प्रति मिनट 300-400 बार।) इसके अलावा, ऊंट के शरीर का तापमान रात में 34 ° तक गिर जाता है, और दिन के दौरान, गर्मी में, 40 तक बढ़ जाता है। -41 °। पानी बचाने के लिए यह बहुत जरूरी है। ऊंट के पास भविष्य के लिए पानी के भंडारण के लिए एक बहुत ही जिज्ञासु उपकरण भी है। यह ज्ञात है कि वसा से, जब यह शरीर में "जलता" है, तो बहुत सारा पानी प्राप्त होता है - 100 ग्राम वसा में से 107 ग्राम। इस प्रकार, यदि आवश्यक हो, तो ऊंट अपने कूबड़ से आधा सेंटर तक पानी निकाल सकता है।

पानी की खपत में अर्थव्यवस्था के दृष्टिकोण से, अमेरिकी जेरोबा जंपर्स (कंगारू चूहे) और भी आश्चर्यजनक हैं। वे कभी भी नहीं पीते। कंगारू चूहे एरिज़ोना रेगिस्तान में भी रहते हैं और बीज और सूखी घास कुतरते हैं। उनके शरीर में लगभग सारा पानी अंतर्जात है, अर्थात। भोजन के पाचन के दौरान कोशिकाओं में उत्पन्न होता है। प्रयोगों से पता चला है कि 100 ग्राम मोती जौ से, जो कंगारू चूहों को खिलाया गया था, उन्हें पचाने और ऑक्सीकरण करने के बाद, 54 ग्राम पानी प्राप्त हुआ!

पक्षियों के थर्मोरेग्यूलेशन में बड़ी भूमिकाएयर बैग खेलते हैं। गर्म मौसम में हवा की थैलियों की भीतरी सतह से नमी वाष्पित हो जाती है, जो शरीर को ठंडा करने में मदद करती है। II इस पक्षी के साथ संबंध गर्म मौसमचोंच खोलता है। (काट्ज़ //./> भौतिकी के पाठ में बायोफिज़िक्स। - एम।: शिक्षा, 1974)।

n. स्वतंत्र कार्य

कौन जारी गर्मी की मात्रा श्री 20 किलो कोयले का पूर्ण दहन? (उत्तर: 418 एमजे)

50 लीटर मीथेन के पूर्ण दहन के दौरान कितनी ऊष्मा निकलेगी? मीथेन का घनत्व 0.7 किग्रा / मी 3 के बराबर लें। (उत्तरः-1.7एमजे)

एक गिलास दही पर लिखा है: ऊर्जा मूल्य 72 किलो कैलोरी। उत्पाद के ऊर्जा मान को J में व्यक्त कीजिए।

आपकी उम्र के स्कूली बच्चों के लिए दैनिक भोजन राशन का कैलोरी मान लगभग 1.2 MJ है।

1) क्या आपके लिए 100 ग्राम वसायुक्त पनीर, 50 ग्राम गेहूं की रोटी, 50 ग्राम बीफ और 200 ग्राम आलू का सेवन करना पर्याप्त है। आवश्यक अतिरिक्त डेटा:

• वसा पनीर 9755;
• गेहूं की रोटी 9261;
• गोमांस 7524;
• आलू 3776.

2) क्या आपके लिए दिन भर में 100 ग्राम पर्च, 50 ग्राम का सेवन करना पर्याप्त है ताजा खीरे, 200 ग्राम अंगूर, 100 ग्राम राई की रोटी, 20 ग्राम सूरजमुखी का तेलऔर 150 ग्राम मलाईदार आइसक्रीम।

दहन की विशिष्ट ऊष्मा q x 10 3, J / किग्रा:

• पर्च 3520;
• ताजा खीरे 572;
• अंगूर 2400;
• राई की रोटी 8884;
• सूरजमुखी तेल 38900;
• मलाईदार आइसक्रीम 7498. ,

(उत्तर: 1) लगभग 2.2 एमजे की खपत - पर्याप्त; 2) सेवन किया को 3.7 एमजे पर्याप्त है।)

दो घंटे के पाठ की तैयारी करते समय, आप लगभग 800 kJ ऊर्जा खर्च करते हैं। यदि आप 200 मिली स्किम्ड दूध पीते हैं और 50 ग्राम गेहूं की रोटी खाते हैं तो क्या आप ऊर्जा बहाल करेंगे? स्किम्ड दूध का घनत्व 1036 किग्रा/मी3 है। (उत्तर:लगभग 1 MJ की खपत होती है - पर्याप्त।)

बीकर के पानी को शराब के दीपक की लौ से गरम किए गए बर्तन में डाला गया और वाष्पित कर दिया गया। जली हुई शराब के द्रव्यमान की गणना करें। वेसल हीटिंग और एयर हीटिंग नुकसान की उपेक्षा की जा सकती है। (उत्तर: 1.26 ग्राम।)

• 1 टन एंथ्रासाइट के पूर्ण दहन के दौरान कितनी ऊष्मा मुक्त होगी? (उत्तर: 26.8। 109 जे।)
• 50 MJ ऊष्मा छोड़ने के लिए बायोगैस के कितने द्रव्यमान को जलाया जाना चाहिए? (उत्तर: 2किलोग्राम।)
• 5 लीटर ईंधन तेल के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा क्या है? बेड़ा सत्ता 890 किग्रा / मी 3 के बराबर ईंधन तेल लें। (उत्तर:लगभग 173 एमजे।)

मिठाई के डिब्बे पर लिखा है: 100 ग्राम की कैलोरी सामग्री 580 किलो कैलोरी है। उत्पाद की नायल सामग्री को जे में व्यक्त करें।

विभिन्न खाद्य उत्पादों के लेबल पढ़ें। ऊर्जा लिखिए मैं साथउत्पादों का क्या मूल्य (कैलोरी सामग्री), इसे जूल या का-यूरी (किलोकैलोरी) में व्यक्त करते हैं।

जब आप 1 घंटे साइकिल चलाते हैं, तो आप लगभग 2,260,000 J ऊर्जा खर्च करते हैं। यदि आप 200 ग्राम चेरी खाते हैं तो क्या आप अपना ऊर्जा भंडार बहाल कर पाएंगे?

अक्सर टीवी स्क्रीन या रेडियो स्पीकर से हम हवा के दबाव और आर्द्रता के बारे में सुनते हैं। लेकिन कम ही लोग जानते हैं कि उनके संकेतक किस पर निर्भर करते हैं और उनका एक या दूसरा मूल्य मानव शरीर को कैसे प्रभावित करता है।

जल वाष्प के साथ हवा की संतृप्ति निर्धारित करने के लिए, विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है: साइकोमीटर और हाइड्रोमीटर। अगस्त का साइकोमीटर दो थर्मामीटर वाला एक बार है: गीला और सूखा।

पहले को पानी में भिगोए हुए कपड़े में लपेटा जाता है, जो वाष्पित होने पर उसके शरीर को ठंडा कर देता है। इन थर्मामीटरों की रीडिंग के आधार पर, टेबल हवा की सापेक्षिक आर्द्रता निर्धारित करते हैं। कई अलग-अलग हाइड्रोमीटर हैं, उनका काम वजन, फिल्म, बिजली या बालों के साथ-साथ संचालन के कई अन्य सिद्धांतों पर आधारित हो सकता है। में पिछले साल काएकीकृत माप सेंसर ने लोकप्रियता हासिल की है। हाइड्रोस्टैट्स का उपयोग सटीकता की जांच के लिए किया जाता है।

वायु आर्द्रता की अवधारणा को वातावरण सहित एक निश्चित भौतिक वातावरण में पानी के कणों की वास्तविक उपस्थिति के रूप में परिभाषित किया गया है। इस मामले में, पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता के बीच अंतर करना आवश्यक है: पहले मामले में हम बात कर रहे हैंनमी के शुद्ध प्रतिशत के बारे में। ऊष्मप्रवैगिकी के नियम के अनुसार, हवा में पानी के अणुओं की अधिकतम सामग्री सीमित है। अधिकतम स्वीकार्य स्तर निर्धारित करता है सापेक्ष प्रदर्शनआर्द्रता और कई कारकों पर निर्भर करता है:

• वातावरण का दबाव;
• हवा का तापमान;
• उपलब्धता छोटे कण(धूल);
• रासायनिक प्रदूषण का स्तर;

माप का आम तौर पर स्वीकृत उपाय ब्याज है, और गणना एक विशेष सूत्र के अनुसार की जाती है, जिस पर बाद में चर्चा की जाएगी।

निरपेक्ष आर्द्रता ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर में मापी जाती है, जिसे सुविधा के लिए प्रतिशत में भी बदला जाता है। बढ़ती ऊंचाई के साथ, क्षेत्र के आधार पर नमी की मात्रा बढ़ सकती है, लेकिन एक निश्चित सीमा (समुद्र तल से लगभग 6-7 किलोमीटर ऊपर) तक पहुँचने पर, आर्द्रता शून्य मान के करीब घट जाती है। पूर्ण आर्द्रता को मुख्य मैक्रोपैरामीटर में से एक माना जाता है: इसके आधार पर, ग्रह जलवायु मानचित्रऔर क्षेत्र।

आर्द्रता के स्तर का निर्धारण

(साइकोमीटर डिवाइस - यह सूखे और गीले थर्मामीटर के तापमान के अंतर से आर्द्रता निर्धारित करता है)

निरपेक्ष अनुपात द्वारा आर्द्रता विशेष उपकरणों का उपयोग करके निर्धारित की जाती है जो वातावरण में पानी के अणुओं का प्रतिशत निर्धारित करते हैं। एक नियम के रूप में, दैनिक उतार-चढ़ाव नगण्य हैं - इस सूचक को स्थिर माना जा सकता है, और यह महत्वपूर्ण नहीं दर्शाता है वातावरण की परिस्थितियाँ. इसके विपरीत, सापेक्ष आर्द्रता मजबूत दैनिक उतार-चढ़ाव के अधीन है, और संघनित नमी, उसके दबाव और संतुलन संतृप्ति के सटीक वितरण को दर्शाती है। यह सूचक है जिसे मुख्य माना जाता है और इसकी गणना दिन में कम से कम एक बार की जाती है।

सापेक्ष वायु आर्द्रता का निर्धारण एक जटिल सूत्र के अनुसार किया जाता है जिसे ध्यान में रखा जाता है:

• वर्तमान ओस बिंदु;
• तापमान;
• संतृप्त भाप का दबाव;
• विभिन्न गणितीय मॉडल;

सिनॉप्टिक पूर्वानुमानों के अभ्यास में, एक सरलीकृत दृष्टिकोण का उपयोग किया जाता है, जब आर्द्रता की गणना लगभग की जाती है, तापमान के अंतर और ओस बिंदु को ध्यान में रखते हुए (निशान जब अतिरिक्त नमी वर्षा के रूप में गिरती है)। यह दृष्टिकोण आपको 90-95% की सटीकता के साथ आवश्यक संकेतक निर्धारित करने की अनुमति देता है, जो रोजमर्रा की जरूरतों के लिए पर्याप्त से अधिक है।

प्राकृतिक कारकों पर निर्भरता

हवा में पानी के अणुओं की सामग्री निर्भर करती है जलवायु संबंधी विशेषताएंविशिष्ट क्षेत्र, मौसम की स्थिति, वायु - दाबऔर कुछ अन्य शर्तें। इस प्रकार, उच्चतम निरपेक्ष आर्द्रता उष्णकटिबंधीय और में देखी जाती है तटीय क्षेत्रऔर 5% तक पहुँच जाता है। सापेक्ष आर्द्रता अतिरिक्त रूप से पहले चर्चा किए गए कई कारकों के उतार-चढ़ाव पर निर्भर करती है। बारिश की अवधि के दौरान कम वायुमंडलीय दबाव की स्थिति के साथ, सापेक्षिक आर्द्रता 85-95% तक पहुंच सकती है। उच्च दबाववातावरण में जल वाष्प की संतृप्ति को कम करता है, क्रमशः उनके स्तर को कम करता है।

सापेक्ष आर्द्रता की एक महत्वपूर्ण विशेषता थर्मोडायनामिक अवस्था पर इसकी निर्भरता है। प्राकृतिक संतुलन आर्द्रता 100% है, जो निश्चित रूप से जलवायु की अत्यधिक अस्थिरता के कारण अप्राप्य है। टेक्नोजेनिक कारक वायुमंडलीय आर्द्रता में उतार-चढ़ाव को भी प्रभावित करते हैं। मेगासिटी की स्थितियों में, डामर की सतहों से नमी का वाष्पीकरण बढ़ जाता है, साथ ही साथ एक लंबी संख्यानिलंबित कण और कार्बन मोनोआक्साइड. यह दुनिया के अधिकांश शहरों में आर्द्रता में भारी कमी का कारण बनता है।

मानव शरीर पर प्रभाव

मनुष्यों के लिए आरामदायक वायुमंडलीय आर्द्रता सीमा 40 से 70% तक होती है। इस मानदंड से एक मजबूत विचलन की स्थितियों के लंबे समय तक संपर्क में रहने से रोग संबंधी स्थितियों के विकास तक भलाई में ध्यान देने योग्य गिरावट हो सकती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक व्यक्ति अत्यधिक कम आर्द्रता के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होता है, कई विशिष्ट लक्षणों का अनुभव करता है:

• श्लेष्मा झिल्ली की जलन;
• पुरानी राइनाइटिस का विकास;
• थकान में वृद्धि;
• त्वचा की स्थिति में गिरावट;
• प्रतिरक्षा में कमी;

उच्च आर्द्रता के नकारात्मक प्रभावों में, कवक और जुकाम के विकास के जोखिम को नोट किया जा सकता है।

सापेक्षिक आर्द्रता

एक ही तापमान पर पूर्ण आर्द्रता के वास्तविक मान और उसके अधिकतम संभव मान के अनुपात को सापेक्षिक आर्द्रता कहा जाता है।

सापेक्ष आर्द्रता निरूपित करें φ:

एक नियम के रूप में, सापेक्ष आर्द्रता तब प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है

∙ 100, % और ∙ 100, %।

शुष्क हवा के लिए φ = 0%, नम संतृप्त हवा में φ = 100% होता है।

वायु की सापेक्षिक आर्द्रता में वृद्धि उसमें जलवाष्प के योग के कारण होती है। इसी समय, यदि नम हवा को जल वाष्प के निरंतर आंशिक दबाव पर ठंडा किया जाता है, तो φ = 100% तक बढ़ जाएगा।

जिस तापमान पर नम हवा की संतृप्ति की स्थिति तक पहुँच जाता है उसे ओस बिंदु का तापमान कहा जाता है और इसे निरूपित किया जाता है टी पी .

नीचे के तापमान पर टी पीहवा संतृप्त रहेगी, जबकि अतिरिक्त नमी पानी की बूंदों या धुंध के रूप में नम हवा से बाहर गिर जाएगी। यह संपत्ति परिभाषा के सिद्धांत का आधार है टी पीहाइग्रोमीटर नामक यंत्र।

नम हवा (हीटिंग, कूलिंग) को संसाधित करते समय, इसमें शुष्क हवा की मात्रा नहीं बदलती है, इसलिए यह सलाह दी जाती है कि सभी विशिष्ट मूल्यों को 1 किलो शुष्क हवा में संदर्भित किया जाए।

प्रति 1 किलो शुष्क हवा में जलवाष्प के द्रव्यमान को नमी की मात्रा कहा जाता है .

नमी की मात्रा द्वारा दर्शाया गया है डी, जी / किग्रा में मापा गया।

परिभाषा से इस प्रकार है:

यह मानते हुए कि जल वाष्प और शुष्क हवा आदर्श गैसें हैं, हम लिख सकते हैं:

पी पी वी पी = एम पी आर पी टी पी और पी सी वी सी = एम सी आर सी टी एस।

हम उन्हें शब्द से विभाजित करते हैं और गैस मिश्रण की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए (भाप और शुष्क हवा समान मात्रा में होते हैं और समान तापमान होते हैं), अर्थात। वी पी \u003d वी सीऔर टी पी \u003d टी एस), हम पाते हैं:

(3.5)

समीकरण (3.5) से यह पता चलता है कि किसी दिए गए बैरोमीटर के दबाव (पी बार) पर नमी की मात्रा केवल जल वाष्प के आंशिक दबाव पर निर्भर करती है। अभिव्यक्ति (3.5) में, आप सापेक्ष आर्द्रता का मूल्य दर्ज कर सकते हैं: इसलिए, खाते में (3.3)

. (3.6)

समीकरण (3.5) से हम नमी की मात्रा के माध्यम से नम हवा में जल वाष्प के आंशिक दबाव का निर्धारण करते हैं:

. (3.7)

3.2.2। नम हवा आईडी चार्ट

उपयोग करते समय नम हवा के मापदंडों का निर्धारण और गर्मी और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की प्रक्रियाओं की गणना करना बहुत सरल है पहचान- आरेख, जिसे 1918 में एलके रामज़िन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। आरेख (चित्र 3.3) 745 मिमी एचजी के बैरोमेट्रिक दबाव के लिए बनाया गया था। कला।, अर्थात्। 99.3 kPa (रूस के मध्य भाग में औसत वार्षिक दबाव), लेकिन इसका उपयोग अन्य के लिए किया जा सकता है बैरोमीटर का दबावस्वीकार्य सटीकता के भीतर।

कोटि अक्ष के अनुदिश आरेख बनाते समय शुष्क वायु की विशिष्ट एन्थैल्पी का आलेखन किया जाता है - मैं,और भुज के साथ, नमी की मात्रा - डी. गणना के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले क्षेत्र का विस्तार करने के लिए, संतृप्त नम हवा के अनुरूप, कुल्हाड़ियों के बीच के कोण को 135 0 के बराबर चुना गया था। एक सहायक अक्ष को क्षैतिज रूप से खींचा जाता है, जिस पर झुकी हुई धुरी से नमी की मात्रा का अनुमान लगाया जाता है। हालांकि एब्सिस्सा अक्ष को आमतौर पर आरेख पर प्लॉट नहीं किया जाता है, लेकिन आइसेंथाल्प्स इसके समानांतर चलते हैं, इसलिए उन्हें आरेख में तिरछी सीधी रेखाओं के रूप में दर्शाया गया है। रेखाएँ d = const y-अक्ष के समानांतर खींची गई हैं।

मान डी= स्थिरांक और मैं= const एक समन्वित ग्रिड बनाता है जिस पर निरंतर तापमान (इज़ोटेर्म) और सापेक्षिक आर्द्रता (φ=const) की घुमावदार रेखाएँ प्लॉट की जाती हैं।

समताप रेखाएँ बनाने के लिए एन्थैल्पी को नमी की मात्रा के रूप में व्यक्त करना आवश्यक है। योगात्मकता की स्थिति के आधार पर आर्द्र वायु की एन्थैल्पी को व्यक्त किया जाता है

मैं \u003d मैं सी + मैं पी .

हम इस समीकरण के मूल्यों को शुष्क हवा के द्रव्यमान से विभाजित करते हैं, हमें मिलता है:

मैं = आईसी + .

यदि दूसरे पद को वाष्प के द्रव्यमान से गुणा और विभाजित किया जाए, तो हमारे पास होगा:

(3.8)

एन्थैल्पी को 0 0 C से गिनने पर व्यंजक (3.8) लिखा जा सकता है:

मैं = सी पीसी टी + डी (आर 0 + सी पी पी टी), (3.9)

कहाँ सी पीसीऔर सी पी पीशुष्क हवा और भाप की द्रव्यमान ऊष्मा क्षमताएँ हैं;

आर0– 0 0 С पर भाप में पानी के चरण संक्रमण की गर्मी;

टी- वर्तमान तापमान मान।

यह मानते हुए कि शुष्क हवा और भाप की ताप क्षमता मापा तापमान की सीमा में स्थिर है, एक निश्चित के लिए टीसमीकरण (3.9) एक रैखिक संबंध है मैंसे डी।इसलिए, निर्देशांक में इज़ोटेर्म पहचानसीधी रेखाएँ होंगी।

तापमान पर संतृप्त भाप दबाव की अभिव्यक्ति (3.6) और सारणीबद्ध निर्भरता का उपयोग करना पी एन \u003d एफ (टी),सापेक्ष आर्द्रता घटता प्लॉट करना मुश्किल नहीं है। इसलिए, एक विशिष्ट φ के लिए एक वक्र का निर्माण करते समय, तापमान के कई मान चुने जाते हैं, उनके द्वारा निर्धारित तालिकाओं से पी एनऔर (3.6) द्वारा हम गणना करते हैं डी।निर्देशांक के साथ बिंदुओं को जोड़ना टी मैं, डी मैंरेखा, हमें वक्र φ = स्थिरांक प्राप्त होता है। रेखाएँ (φ = const) अपसारी वक्रों के रूप में होती हैं जो t = 99.4 0 C (745 mm Hg के दबाव पर पानी के क्वथनांक) पर टूटती हैं, और फिर लंबवत जाती हैं। वक्र φ=100% आरेख क्षेत्र को दो भागों में विभाजित करता है। वक्र के ऊपर असंतृप्त भाप के साथ नम हवा का एक क्षेत्र होता है, और इसके नीचे संतृप्त और आंशिक रूप से संघनित भाप के साथ नम हवा का क्षेत्र होता है। आरेख में वायु (टी एम) के एडियाबेटिक संतृप्ति के तापमान से संबंधित इज़ोटेर्म्स आइसेंथाल्प्स के मामूली कोण पर गुजरते हैं और बिंदीदार रेखाओं द्वारा दिखाए जाते हैं। उन्हें "गीले" थर्मामीटर से मापा जाता है और उन्हें टी एम नामित किया जाता है। वक्र φ \u003d 100% पर, सूखे और गीले थर्मामीटर के इज़ोटेर्म एक बिंदु पर प्रतिच्छेद करते हैं। आरेख के निचले भाग में, समीकरण (3.7) के अनुसार, निर्भरता पी पी \u003d एफ (डी) पी बार \u003d 745 मिमी एचजी के लिए प्लॉट की जाती है।

आईडी-आरेख का उपयोग करके, किन्हीं दो मापदंडों को जानकर, आप आर्द्र हवा के अन्य सभी मापदंडों को निर्धारित कर सकते हैं। तो, उदाहरण के लिए, राज्य ए के लिए

(चित्र 3.6 देखें) हमारे पास है t a , i a , φ a , d a , p pa, t p । तापमान t a , तापीय धारिता i a और नमी सामग्री d a के मान i, d और t अक्षों पर बिंदु A के प्रक्षेपण हैं। सापेक्ष आर्द्रता का मान इस अवस्था से गुजरने वाले वक्र पर मान की विशेषता है।

ओस बिंदु तापमान निर्धारित करने के लिए, बिंदु A को वक्र φ = 100% पर प्रक्षेपित किया जाना चाहिए। इस प्रक्षेप से गुजरने वाली समताप रेखा t p का मान देती है। वाष्प का दबाव नमी सामग्री d a और रेखा p p \u003d f (d) द्वारा निर्धारित किया जाता है।

जब हवा को गर्म किया जाता है, तो इसकी नमी की मात्रा नहीं बदलती (d=const), लेकिन एन्थैल्पी बढ़ जाती है, इसलिए आईडी-आरेख पर ताप प्रक्रिया को एक ऊर्ध्वाधर रेखा AB द्वारा दर्शाया जाता है।

वायु शीतलन प्रक्रिया d=const पर भी होती है; एन्थैल्पी कम हो जाती है (लाइन सीई) और सापेक्ष आर्द्रता ओस बिंदु तक बढ़ जाती है, जो वक्र φ = 100% के साथ कूलिंग लाइन सीई का प्रतिच्छेदन है।

सामग्री को सुखाने की प्रक्रिया में, हवा को नम किया जाता है। अगर, इस मामले में, नमी के वाष्पीकरण पर खर्च की गई गर्मी हवा से ली जाती है, तो यह प्रक्रिया लगभग (पानी की तापीय धारिता को ध्यान में रखे बिना) समतापीय माना जाता है, क्योंकि खर्च की गई गर्मी फिर से हवा में वापस आ जाती है वाष्पित नमी के साथ। इसलिए, आईडी-आरेख पर, सुखाने की प्रक्रिया को i = const के समानांतर एक सीधी रेखा CR द्वारा दर्शाया गया है।

भाप (केएम लाइन) के साथ हवा को नम करने पर, नम हवा की तापीय धारिता बढ़ जाती है। राज्य के पैरामीटर (i m, d m) प्रारंभिक वाले (i k, d k) द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। मिश्रण प्रक्रिया की गर्मी और भौतिक संतुलन से

मैं एम \u003d आई के + डी पी मैं पी और डी एम \u003d डी के + डी पी,

जहां i p और d p क्रमशः तापीय धारिता और प्रति 1 किलो शुष्क हवा में आपूर्ति की जाने वाली भाप की मात्रा है।

नम हवा के प्रवाह को मिलाते समय, मिश्रण के मापदंडों को द्रव्यमान, तापीय धारिता और नमी के संतुलन के आधार पर निर्धारित किया जाता है। यदि मिश्रित प्रवाह में नम हवा की प्रवाह दर तथा , और तापीय धारिता और नमी की मात्रा, क्रमशः, i 1 , d 1 और i 2 , d 2 , तो मिश्रण की तापीय धारिता और नमी सामग्री का निर्धारण करने के लिए समीकरण इस प्रकार हैं:

मैं सेमी \u003d (मैं 1 मीटर 1 + मैं 2 मीटर 2) / (एम 1 + एम 2) ,

डी सेमी \u003d (डी 1 एम 1 + डी 2 एम 2) / (एम 1 + एम 2)।

दो वायु धाराओं को मिलाते समय, मिश्रण की सापेक्षिक आर्द्रता 100% से अधिक नहीं हो सकती है।