Свойства паров. Влажность

Тема «Свойства паров. Влажность»

Необходимо знать:

1.  Парообразование и конденсация. Сублимация. Испарение и кипение. Температура кипения. Роль в природе, использование в технике.

2.  Свойства насыщенного и ненасыщенного пара.

3.  Абсолютная и относительная влажность воздуха, точка росы (определение, формулы).

4.  Приборы для измерения влажности (устройство и принцип действия конденсационного гигрометра и психрометра)

Необходимо уметь:

1.  Приводить примеры процессов парообразования и конденсации, сублимации.

2.  Решать задачи на определение количества теплоты, необходимого для парообразования данной массы жидкости.

3.  Определять относительную влажность при помощи гигрометра и психрометра.

Пример решения задачи.

В комнате объемом 50 м3 при температуре воздуха 200С показания влажного термометра психрометра 170С. Определить :

1.  Относительную влажность воздуха ψ;

2.  Абсолютную влажность воздуха ρа;

3.  Массу водяного пара в комнате;

4.  При какой температуре влажность воздуха в комнате станет равна 100%?

5.  Как изменится абсолютная и относительная влажность воздуха при повышении температуры до 26 0С?

6.  Что произойдет с абсолютной и относительной влажностью воздуха, если в комнате испарить 100 г воды, не изменяя температуру (200С) ?

Решение.

1.  Определим разность показаний сухого и влажного термометров:

Δt = tс – tвл = 200С – 170С = 30С

По психрометрической таблице ψ = 74%

2.  Абсолютную влажность ρа определим из формулы относительной влажности
ψ = *100%,

где - ρа абсолютная влажность воздуха, ρнп – плотность насыщенного пара при данной температуре.

По табл.1 с 72 учебника при 20 0С ρнп = 0,0173 кг/м3 .

Абсолютная влажность ρа =

ρа= (0,0173*74%)/100%= 0,0128 кг/м3 = 12,8 г/ м3

3.  Массу водяного пара, содержащегося в воздухе, определим из формулы абсолютной влажности:

ρа = ,

где m – масса пара, V – объем комнаты. Тогда

m = ρа * V

m = 0,0128 кг/м3 *50 м3 = 0,64 кг

4.  Температура, при которой пар станет насыщенным, т. е. относительная влажность станет равна 100% , называется точкой росы. При этих условиях ρа = ρн. п. = 0,0128 кг/м3. По таблице «Зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры» (с.72 учебника) определим соответствующую температуру:

t = 140С

5.  При повышении температуры масса пара в воздухе и абсолютная влажность не изменится. Изменение относительной влажности определяется изменением плотности насыщенного пара в соответствии с температурой. По таблице «Зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры» (с.72 учебника) определим при 26 0С ρнп = 0,0244 кг/м3.

Ψ1 = *100%, тогда Ψ1 = *100% = 52%.

Значит, относительная влажность уменьшится на 22 %.

6.  При испарении дополнительной массы воды общая масса пара в воздухе составит

m2п = mп + mв = 0,64 кг + 0,1 кг = 0,74 кг.

Абсолютная влажность

ρа2 =

ρа2 = 0,74кг/50 м3 = 0,0148 кг/м3 – абсолютная влажность увеличится.

Ψ2 = *100%, тогда Ψ1 = *100% = 85%.

Кстати, для определения относительной влажности, массы пара и т. д. можно с успехом использовать уравнение Менделеева – Клапейрона:

Pп V=(m/M)*R*T, ψ = (Pп/ Р нп)*100%, Pп – парциальное давление пара, М = 18г/моль – молярная масса водяного пара.

Однако предложенный мною способ проще!

В этой задаче собраны практически все варианты вопросов по теме «Влажность».

Не поленитесь изучить ее и желаю удачи!