Свойства паров

Парообразование – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное.
Конденсация - процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое.

Виды парообразования:
Испарение
кипение

Испарение и кипение
Процесс парообразования с поверхности жидкости.
Процесс парообразования по всему объему жидкости при определенной температуре.
Происходит при любой температуре.
Происходит при температуре кипения.
Скорость испарения зависит от:
Рода жидкости
Температуры
Площади поверхности
Наличие ветра
Чем ниже давление, тем ниже температура кипения.

Рассмотрим процессы, происходящие в закрытом сосуде
С течением времени в сосуде устанавливается динамическое равновесие
(число молекул, покидающих жидкость в единицу времени, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость)
Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется НАСЫЩЕННЫМ
Nкон
=
Nис

Свойства насыщенного пара:
при постоянной температуре давление насыщенного пара не зависит от объёма (закон Бойля – Мариотта не выполняется
при постоянном объёме давление насыщенного пара с ростом температуры увеличивается быстрее (закон Гей – Люссака не выполняется)
уравнение p=nkT описывает состояние насыщенного пара только приближенно

Атмосфера – воздушная оболочка, состоящая из смеси газов и водяного пара
О2 + N2 + CO2
21%+77%+0.3%
Влажность воздуха – содержание водяных паров

Точка росы
Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.
Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.
Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА
АБСОЛЮТНАЯ
ρ - количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха , т.е. плотность водяного пара.
р - парциальное давление водяного пара - давление, которое производил бы водяной пар, если бы другие газы отсутствовали
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
φ - относительная влажность воздуха - показывает, как далек пар от насыщения (%)
отношение парциального давления р п водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению р н.п насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.

Приборы для определения относительной влажности воздуха
Волосной гигрометр
Психрометр
Конденсационный гигрометр

Волосной гигрометр
Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Психрометр
В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр.

Зона комфорта
60%
40%
20 °С
25 °С
Зона комфорта для человека.
температура
влажность

Значение влажности воздуха
От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. Наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%). Высокую температуру легче переносить при сухом воздухе. Поэтому 40° С в сухой пустыне могут не так сильно изнурять, как 30° С в городе после ливня, когда влажность доходит до 70%. Чтобы не перегреться, организму в жару надо бы интенсивно потеть, но при высокой влажности пот не будет успевать высыхать, а будет, как говорят, лить ручьём, что не даст спасительного охлаждения тела. Низкая влажность воздуха в жарких странах используется и в медицинских целях. В частности, для лечения почек, когда требуется ослабить нагрузку на них. При высокой температуре воздуха и низкой влажности человек, сильно потея, выводит влагу из организма большей частью не через почки, а через кожу.
Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков.
В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность. Хранение произведений искусства и книг требует поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Установи соответствие

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Облака — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.
Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами).Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C — кристаллические.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Туман — атмосферное явление, скопление в воздухе мельчайших продуктов конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше −10° это мельчайшие капельки воды, при −10…-15° — смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15° — кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).
Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %).

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Роса— вид атмосферных осадков, образующихся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий, автомобилях и других предметах.
Из-за охлаждения воздуха водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. В пустынных регионах роса является важным источником влаги для растительности.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Иней — один из видов нарастающих твёрдых атмосферных осадков. Представляет собой тонкий слой кристаллического льда различной мощности. Кристаллы инея при слабых морозах имеют форму шестиугольных призм, при умеренных - пластинок, а при сильных - тупоконечных игл.
Иней образуется путём десублимации водяного пара из воздуха на различных поверхностях.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Эффект Прандтля — Глоерта
явление, заключающееся в возникновении облака позади объекта, летящего на околозвуковой скорости в условиях повышенной влажности воздуха. Чаще всего наблюдается у самолётов. При очень высокой влажности этот эффект возникает также при полётах на меньших скоростях.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.
Паргелий (от др.-греч. παρα- и ἥλιος «солнце» — ложное солнце) — один из видов гало, выглядит как светлое радужное пятно на уровне солнца. Возникает вследствие преломления солнечного света в анизотропно ориентированных кристалликах льда, парящих в атмосфере.