Меню

Отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного

Отношение парциального давления водяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара,

4) показатель относительного содержания воды в физических телах или средах в %,

5) величина влагоемкости воздуха при заданной температуре,

Правильный ответ: 3.

25. В местах, где расположены курорты, на территориях санаториев, домов отдыха и в зонах отдыха городов с населением более 200 тыс. человек концентрации примесей, загрязняющих атмосферный воздух, не должны превышать

Правильный ответ: 3.

26. Один из компонентов радиационного фона на открытой местности – это

1) излучение радионуклидов, находящихся непосредственно в теле человека;

2) космическое излучение;

3) излучение радионуклидов, находящихся в строительных материалах;

4) излучение радионуклидов, содержащихся в материалах, из которых изготовлен транспорт;

5) излучение от солнца.

Правильный ответ: 2.

27. Один из компонентов радиационного фона на открытой местности – это

1) излучение солнца,

2) излучение радионуклидов, находящихся непосредственно в теле человека;

3) излучение от находящихся в земной коре радионуклидов;

4) излучение радионуклидов, находящихся в строительных материалах;

5) излучение радионуклидов, содержащихся в материалах, из которых изготовлен транспорт.

Правильный ответ: 3.

28. Один из компонентов радиационного фона в помещении – это

1) излучение солнца,

2) излучение радионуклидов, содержащихся непосредственно в теле человека,

3) излучение радионуклидов, содержащихся в строительных материалах;

4) излучение радионуклидов, содержащихся в воде;

5) излучение радиопередающих объектов.

Правильный ответ: 3.

29. Радиационный фон на открытой местности измеряется в

Бк / час.,

Правильный ответ: 1.

30. Классификация химическихполлютантов атмосферного воздуха по степени вредного воздействия на здоровье человека включает

1) 3 класса опасности,

Класса опасности,

3) 5 классов опасности,

4) 6 классов опасности,

5) 7 классов опасности.

Правильный ответ: 2.

31. Норматив уровня радиационного фона на местности – это

Отсутствует.

Правильный ответ 5.

32. Рефлекторное воздействие на организм человека химическихполлютантов атмосферного воздуха – это

1) развития общетоксических, гонадотоксических, эмбриотоксических, мутагенных, канцерогенных и др. эффектов,

Источник

Влагонакопление, пленки, точка росы. Часть 1.

Немного теории. Откуда вообще берутся эти данные (плотность и давление насыщенного пара).

(В принципе, этот раздел можно не читать, считайте, что это мелкими буквами для любопытных).

Данные дают метеорологи. Это результаты замеров, а формулу получают экспоненциальной аппроксимацией (подбором формулы). Периодически, формулу пересматривают. С 2008-го года и по сей день, на планете Земля, она вот такая:

Полученную формулу парциального давления насыщенного пара, публикуют в специальном документе, едином для всей планеты: Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation

В СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий — предложена своя аппроксимация:

Мы видим, что в уравнении уже нет атмосферного давления (включено стандартное), формула упрощена.

Как видим, аппроксимация довольно качественная, погрешности:

— при -30С 4% (в СП завышают давление).

— при +30, погрешность -0,8% (в СП занижают).

Цель своей аппроксимации понятна, не хотят грузить проектировщиков более сложными вычислениями, хотя сегодня, при наличии массы программ…

При этом возникают проблемы, этой формулой нельзя пользоваться в высокогорье (не учтено влияние давления), а нарушать СП — нельзя. И как проектировщики выкручиваются — можно только гадать. Скорее всего никак. Тупо считают по СП.

Зачем эти извраты и вообще, почему в 21-ом веке СП насыщенные расчетами до сих пор выпускают на бумаге, а не в виде сайта с наборами онлайн-расчетов — мне лично не понятно.

Какой смысл, доблесть, крутизна. — в демонстрации проектировщиком владения калькулятором? Тем более, что огромное количество народа в этой области — давно уже не понимает, что и зачем. Складывают «зеленые мячики в красные корзинки». И не дай Бог перепутать, чего в числитель, чего в знаменатель. Чему немало способствуют разработчики совр. СП (ну, вот злой я на НИИ СФ, что делать. ).

Как все это работает, откуда пар в воздухе.

Работает просто. Если взять сосуд, заполнить его абсолютно сухим воздухом, потом налить воды на дно и закрыть герметично, произойдут два события:

— уровень воды в сосуде начнет падать, со временем — падение остановится

— давление в сосуде повысится. Для комнатных условий — немного около 2%.

Что произошло? Часть воды из жидкого состояния, перешла в газообразное. В водяной пар. Конкретно, при температуре 20С, в куб воздуха перейдет 18,6 грамм воды, а его давление повысится на 2344 Па (см. таблицу насыщенного пара).

Если мы поднимем температуру в сосуде, то оба явления повторятся. Уровень жидкости еще упадет, а давление в сосуде возрастет сверх вызванного подъемом температуры. Для 30 градусов, давление подрастет на 4254 Па, а в куб воздуха перейдет 33.75 грамм воды.

Читайте также:  Кинематическая вязкость газов с увеличением давления

Почему так? В смысле почему именно 33,75 грамм? Ответ простой — так устроен наш мир. Никто не знает, почему постоянная Планка такая. И почему при +30, куб воздуха не может содержать больше 33.75 грамм воды.

Дума очевидно почему, когда вода перестала испарятся, воздух над этой водой, считают 100% влажности. Это означает, что не изменив температуры, никаким образом ни миллиграмма пара в этот воздух не добавить. Такой пар, называют насыщенным.

При этом, воздух еще прозрачен. Пар это газ. «Пар» изо рта, туман — это не газ, не пар, это аэрозоль, мельчайшие капельки жидкой воды.

А что произойдет, если остудить воздух с влажностью 100%. Скажем с +20С, до +19С? А очень просто, при +20С в кубе может содержаться не более 18.6 грамм пара, а при -19С, всего 17.47. Т.е. в воду вернется 18,6-17,47=1.13 грамм пара и мы увидим повышение уровня воды в сосуде на эту величину. Либо 1.13 грамма конденсата на стенках сосуда.

Каким образом, в комнате можно достичь 100% влажности? Тоже просто, закрыть комнату герметично, налить на пол лужу и подливать, пока не перестанет сохнуть. Как перестало — имеем 100% влажности. И если такую комнату остудить хотя бы на десятую градуса — выпадет конденсат. На поверхности того, чем остужали.

А если у меня на полу нет лужи и комната не герметична (форточка открыта) — откуда в ней вообще возьмется пар?

Источник пара — сами люди и их деятельность.

В медицине, это называют скрытыми, или невидимыми потерями (воды), т.е. не через ЖКТ, не через почки.

Альвеолярный путь. Около 400-500 грамм воды в сутки мы теряем с дыханием, на каждый куб выдыхаемого воздуха, теряется около 9 грамм воды.

Кстати, интересный момент: посмотрите в таблицу, 9 грамм пара в кубе становится насыщенным при температуре около 8 градусов, при этом, часть пара, переходит в жидкость, в капельки тумана. И люди говорят — «пар изо рта», т.е. на улице около +8С.

Трансэпидермальный (через кожу) путь. Не путать с потовыделением. У людей с ангидрозом (отсутствием потовых желез) — эти потери точно такие же. При обширных раневых, ожоговых повреждениях кожи, потери могут достигать 5 литров в сутки. В норме те же 400-500 грамм пара в сутки. При этом, у детей близко к взрослым (тонкая кожа).

Человек в сутки, продуцирует до килограмма пара. Так устроен.

К этому, полили цветочки (практически вся вода перейдет в пар), помыли посуду, чайник, кастрюльки, белье сушится…

В среднем, до 1,5 — 2 кг пара в сутки, человек и его деятельность.

Ладно, пар в воздухе есть. А с чего ему идти в стену, если есть форточка, откуда проблема влагонакопления ограждений?

А он и идет «в форточку» (вентиляцию). Но не успевает.

Давайте прикинем. Человек произвел в сутки 1800 грамм пара. Вентиляция 30 м3/ч на человека, в сутки 720 м3. Пусть на улице -5С с влажностью 70%, куб уличного воздуха (смотрим в таблицу) содержит 3,36*0,7=2,4 грамма. 720 кубов уличного воздуха, принесут с собой 1693 грамма пара.

Т.е. суммарный приток пара 1.800+1.693= 3.5 кг. Этот пар распределится на 750 м3, доведя содержание пара в кубе до 4,9 грамм, при +20С, это влажность 26%

И тут — важный вывод.

К пару уличного воздуха, в помещении, ВСЕГДА добавляется пар продуцируемый людьми. Количество пара внутри помещений — всегда больше.

Далее, почему пар «попрет» в стенку. или о парциальных давлениях. Но вначале, про:

Диффузия газов.

Вот, если честно, не хотел писать этот раздел. Но не хочется оставлять лазеек авторам доморощенной и самопальной физики (пар легче, он соберется под потолком, внизу влажности не будет, пароизоляция полов не нужна).

Этот раздел тоже будем считать написанным «мелкими буквами» (как и все главное в банковских договорах), т.е. «можно пропустить».

На самом деле, действие малых парциальных — загадка. Такая же, как почему постоянная Планка именно такая. Или почему на планете Земля, при +20 в куб воздуха нельзя впихнуть больше 18,6 грамм пара. Ответ один — вот так устроен наш мир, мы всего лишь наблюдаем, замеряем и пытаемся найти закономерности.

Читайте также:  Какой должен быть перепад давления в трубопроводе

Загадка в распределении одного газа в среде другого. Средние скорости молекул при нормальных условиях — сотни метров в секунду, но их настолько много, что средний путь между соударениями — сотые микрона. В результате, скорость диффузии газов — сантиметры в минуту.

Это хорошо подтверждается прямым наблюдением, например по диффузии углекислоты в воздухе. Про наблюдаем — в прямом смысле. Глазами. В сосуд наливают (газообразную углекислоту, можно именно налить) углекислоту, далее смотрят, как она диффундирует (смешивается) с воздухом.

Для этого используют мыльные пузыри, наполненные воздухом и углекислотой. Одни опускаются до границы углекислоты, другие уходят ниже. Физики они такие, хлебом не корми дай поиграться, «лишь бы не работать» 🙂

При этом, простейший эксперимент со стыренными у жены (в строго научных целях) и разлитыми духами — четко показывает, что ни о каким сантиметрах в минуту речь не идет. Метры в секунду. Молекулы летят пулями, так, как будто они в комнате одни, как будто за каждой молекулой этих духОв сидит Шумахер и лихо огибает все молекулы воздуха.

Как они это делают, как можно лететь по встречке в час пик, как по пустому шоссе — никто не знает, но каждый газ ведет себя так, как будто кроме него в смеси никого нет.

Собственно и современная теория газовой диффузии — исходит из этого. Давно уже сформулирован закон Фика, замерены коэффициенты диффузии (для водяного пара в НУ 0,25 м2/с, тут, как именно это делают ), давно известны количественные характеристики потока распространения пара в воздухе. Скажем после выдоха человека — получим поток до 0,03 гр/м2*с, при том, что человек в секунду не может продуцировать более 0.01 грамма пара в секунду. Вот если бы в одну точку ухитрились бы дышать семеро людей, то сферу с площадью в квадратный метр — можно надышать до насыщения.

Ну, а то, что именно так устроен наш мир — в целом радует. Не приходится отползать во сне через каждые десяток вдохов из зоны, где полностью «выдышали» кислород, заменив его на углекислоту. Диффузия спасает.

Парциальное давление

Воздух — смесь газов. Их суммарное давление близко к 100 кПа (одна атмосфера). При этом, каждый из газов, вносит в это давление свою долю, свое парциальное давление, не исключение и водяной пар.

Вот так выглядит график столь печально знаменитой (невежественными толкованиями) точки росы. Выше графика — условия для перехода пара в воду. Ниже — останется газом.

«Точка росы», это точка этого графика. Одновременно, это может быть некой пространственной точкой, зоной. Скажем, если некое место в стене имеет температуру -10С и в этом месте присутствует пар с парциальным давлением 300 Па — в этом месте будет конденсат.

В принципе, можно сказать и «в этом месте будет точка росы», т.е. сочетание температуры и парциального давления пара, выше, чем на графике.

Статья выходит слишком большой, поэтому про процессы в ограждениях, про пироги стен, их расчеты и оптимальную влажность в помещении — будет во второй части.

Источник

1.5 Основные параметры влажного воздуха

Окружающий нас атмосферный воздух является смесью газов. Он практически всегда бывает влажным. Водяные пары, в отличие от других составляющих смеси, могут находиться в воздухе, как в перегретом, так и в насыщенном состоянии. Содержание водяных паров в воздухе изменяется, как в процессе влажностной обработки его в приточных вентиляционных системах и кондиционерах, так и при ассимиляции воздухом выделений влаги в помещении. Сухая часть влажного воздуха обычно содержит (по объёму): около 75% азота, 21% кислорода, 0,03% углекислоты и незначительное количество инертных газов- аргон, неон, гелий, ксенон, криптон), водорода, озона и других. Указанные компоненты газовой смеси воздуха составляют его сухую часть, прочая часть воздушной массы это водяные пары.

Воздух рассматривается как смесь идеальных газов, что позволяет использовать законы термодинамики для получения расчётных формул.

Согласно закону Дальтона, каждый газ смеси, составляющий воздух, занимает свой объём, имеет своё парциальное давление

и имеет одинаковую температуру с другими газами этой смеси.

Внимание! Важное определение:

Сумма парциальных давлений каждого из составляющих смеси равна полному барометрическому давлению воздуха.

Рассмотрим понятие, что такое парциальное давление?

Парциальное давление – это давление, которое имел бы газ, входящий в состав этой смеси, если бы он находился в том же количестве, в том же объёме и при той же температуре, что и в смеси.

Читайте также:  Как работает указатель давления масла уаз

В расчётах вентиляции влажный воздух мы рассматриваем как бинарную смесь, т.е. смесь двух газов, которая состоит из водяных паров и сухой части воздуха. Сухую часть воздуха мы условно принимаем однородным газом.

Таким образом, барометрическое давление равно сумме парциальных давлений сухого воздуха Pс.в. и водяного пара Pп, т.е.,

При обычных условиях в помещении, когда давление водяного пара Рп приблизительно равно 15 мм. рт. ст., доля второго члена Pс.в. в формуле барометрического давления, учитывающая разницу плотности влажного и сухого воздуха, при прочих равных условиях составляет всего 0,75% величины плотности сухого воздуха ρс.в.. Поэтому в наших инженерных расчётах считается, что

При изменении влажности воздуха в вентиляционных процессах масса его сухой части остаётся неизменной. Исходя из этого, принято относить массу водяных паров, содержащихся в воздухе, к 1 кг. сухой части воздуха.

Перейдём непосредственно к тем физическим величинам, которые определяют параметры влажного воздуха. Именно совокупность этих параметров определяет состояние влажного воздуха:

это величина, характеризующая степень нагретости тела. Она представляет собой меру средней кинетической энергии поступательного движения молекул. В настоящее время используется температурная шкала Цельсия и термодинамическая шкала температур Кельвина, которая основана на втором законе термодинамики. Между температурами, выраженными в градусах Кельвина и градусах Цельсия, имеется соотношение, а именно:

T, K = 273,15 + t °C

Важно отметить, что параметром состояния является абсолютная температура, выраженная в Кельвинах, но градус абсолютной шкалы численно равен градусу Цельсия, т.е.

dT = dt.

Влажность воздуха характеризуется массой содержащегося в нём водяного пара. Массу водяного пара в граммах, приходящегося на 1 кг сухой части влажного воздуха, называют влагосодержанием воздуха d, г/кг.

Величина d равна:

где: B – барометрическое давление, равное сумме парциальных давлений сухого воздуха.
Pс.в. и водяного пара Pп;
Pп – парциальное давление водяного пара в ненасыщенном влажном воздухе.

Влагосодержание воздуха может быть различным, однако его максимальная величина при данной температуре строго определена полным насыщением воздуха водяными парами. В связи с этим, для характеристики степени увлажнённости пользуются показателем относительной влажности воздуха φ.

Величина φ равна отношению парциального давления водяного пара в ненасыщенном влажном воздухе Pп. к парциальному давлению водяного пара в насыщенном влажном воздухе Pн.п. при одной и той же температуре и барометрическом давлении, т.е.,

При относительной влажности 100% воздух полностью насыщен водяными парами, и его называют насыщенным влажным воздухом, а водяные пары, содержащиеся в этом воздухе, находятся в насыщенном состоянии.

Если φ 2 , Па

Пользуясь понятием относительной влажности φ, влагосодержание воздуха можно определить как

Для вентиляционных процессов диапазон температур это величина постоянная и равна

В обычных для вентиляционных процессов в диапазоне температур эту величину можно считать постоянной и равной

Здесь и далее теплоёмкости рассматриваются применительно к 1 кг сухой части воздуха и поэтому являются удельными величинами.

где: t – температура воздуха, в °C.

Энтальпию сухого воздуха Jс.в. при t = 0°C принимают равной 0.

для воды при t = 0°C равна 2500 кДж/кг.

в воздухе при произвольной температуре t, составляет

складывается из энтальпии сухой его части и энтальпии водяного пара.

Энтальпия J влажного воздуха, отнесённая к 1 кг сухой части влажного воздуха, в кДж/кг, при произвольной температуре t и произвольном влагосодержании d, равна:

где: 1,005Cс.в. теплоёмкость сухого воздуха, _кДж/(кг×°С);
2500r удельная теплота парообразования, кДж/(кг×°С);
1,8Cп теплоёмкость водяного пара, кДж/(кг×°С).

Если воздух передаёт явное тепло, он нагревается, т.е. его температура повышается. При нагревании влажного воздуха энтальпия изменяется в результате изменения температуры сухой части воздуха и водяных паров. При поступлении в воздух водяных паров с той же температурой от внешних источников (изотермическое увлажнение паром), ему передаётся скрытая теплота парообразования. Энтальпия влажного воздуха при этом также возрастает, потому что к энтальпии сухой части воздуха прибавляется энтальпия водяного пара. Температура воздуха при этом почти не меняется, что и послужило причиной введения этого термина — скрытая теплота.

В общем случае, энтальпия влажного воздуха состоит из явной и скрытой теплоты, поэтому энтальпию иногда называют полной теплотой.

Для дальнейших расчётов систем вентиляции и кондиционирования нам потребуются следующие основные параметры влажного воздуха:

  • температура tв, °С;
  • влагосодержание dв, г/кг;
  • относительная влажность φв, %;
  • теплосодержание Jв, кДж/кг;
  • концентрация вредных примесей С, мг/м 3;
  • скорость движения Vв, м/сек.

Источник

Adblock
detector