ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
К появлению критической температуры можно прийти опытным путем. При повышении темпера-
туры одновременно увеличиваются и давление пара и его плотность. Возьмем сосуд, в котором нахо-
дится жидкость и ее насыщенный пар. Будем увеличивать температуру. Плотность пара будет увеличи-
ваться, а плотность жидкости уменьшаться (рис. 3.4.1). При некоторой температуре обе кривые сходят-
ся в одну точку. В этой точке плотности жидкости и пара становятся одинаковыми. Различие между
жидкостью и ее паром исчезает. Такое состояние было названо критическим. Температура критического
состояния называется критической температурой. Критическая температура у различных жидкостей
различна.
Пусть в цилиндре под поршнем находится ненасыщенный пар при температуре ниже критической.
При изотермическом сжатии пара возрастает концентрация частиц и увеличивается давление. Но сред-
няя потенциальная энергия притяжения молекул еще недостаточна для объединения молекул пара и пе-
рехода его в жидкость. Дальнейшее уменьшение объема приводит к сближению молекул на столь ма-
лые расстояния, что потенциальная энергия их взаимодействия становится больше их кинетической
энергии. Начинается конденсация пара, и появляются капельки жидкости. В цилиндре в динамическом
равновесии находится жидкость и ее пар. При последующем сжатии жидкости и насыщенного пара уве-
личивается масса жидкости, а масса ее насыщенного пара уменьшается. Давление насыщенного пара
при этом остается постоянным. После полной конденсации пара возможно лишь незначительное сжатие
жидкости (рис. 3.4.2). Это связано с незначительной сжимаемостью жидкости.
3.5 Влажность воздуха
В результате испарения воды с поверхности многочисленных водоемов и с растительных покровов
в атмосферном воздухе всегда содержится водяной пар. Пар в атмосфере редко бывает насыщенным из-
за нарушения равновесия процессов испарения и конденсации. Водяные пары переносятся ветром на
большие расстояния. Поэтому их конденсация обычно происходит вдали от того места где произошло
испарение. При конденсации паров (дождь, снег и т.д.) выделяется большое количество теплоты. Это
приводит к выравниванию климата на Земле. Количество водяного пара в воздухе существенно влияет
на природные явления, на условия жизни растений и животных и трудовую деятельность человека. При
одной и той же температуре содержание в воздухе водяного пара может изменяться от нуля до макси-
мально возможного. В первой ситуации мы имеем дело с абсолютно сухим воздухом, во второй – с на-
сыщенным паром. Содержание паров воды в воздухе характеризуют величиной, которую принято назы-
вать влажностью воздуха. Рассматривают абсолютную и относительную влажность воздуха.
Абсолютной влажностью воздуха называют величину, равную массе водяного пара в одном кубиче-
ском метре воздуха.
Абсолютную влажность воздуха в системе СИ измеряют в килограммах на метр кубический (1
кг/м
3
).
Если водяной пар не насыщен, то он подчиняется уравнению Менделеева – Клапейрона. Из этого
уравнения следует
M
RT
p ρ=
. (3.5.1)
Мы видим, что парциальное давление водяного пара для данной температуры пропорционально
плотности пара. Из определения абсолютной влажности следует, что она численно равна плотности во-
дяного пара. Поэтому в метеорологии абсолютную влажность воздуха определяют через парциальное
давление водяного пара. Парциальное давление водяного пара называют упругостью водяного пара.
Упругость водяного пара в системе СИ измеряют в паскалях (1 Па).
По абсолютной влажности нельзя сказать, насколько сух или влажен воздух. Для определения сте-
пени влажности воздуха нужно знать, насколько близок к состоянию насыщения находящийся в нем
пар. Поэтому вводят понятие относительной влажности.
Относительная влажность воздуха – это величина, равная отношению упругости водяного пара,
находящегося в воздухе при данной температуре, к упругости насыщенного водяного пара при той же
температуре.
Относительную влажность воздуха обозначают буквой
ϕ
и выражают в процентах
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
