Как увеличить влажность воздуха в закрытом сосуде
Климат характеризуется температурой и влажностью воздуха. Эти понятия тесно связаны между собой. Чем выше температура атмосферного воздуха, тем больше молекул воды испаряется с поверхности водоемов.
Состояние насыщенного пара, когда процесс испарения и конденсации влаги уравновешивается, можно наблюдать в закрытом сосуде с водой. Плотность воздуха по отношению к насыщенному пару при одинаковой температуре называют относительной влажностью воздуха и измеряют в процентах.
Пересушенный воздух жилых помещений, негативно влияет на самочувствие человека, и окружающие его живые организмы. Сухость в комнате сказывается на растениях, домашних животных, изделиях из натуральных материалов, книгах, картинах и т. д.
Измеряют влажность воздуха в помещении специальными приборами, которые показывают ее относительную величину в процентах. Регулярный контроль параметров микроклимата в квартире позволяет предупредить отклонения от нормы, которые опасны для здоровья человека.
Нормы влажности
Для большинства сооружений с длительным пребыванием человека, установлены нормы благоприятного для его существования микроклимата.
В справочных таблицах ГОСТа 30494–2011 указаны допустимые и оптимальные значения параметров воздуха, а также оптимальная температура для квартиры и общественных помещений. Эти ограничения в обязательном порядке учитывают при проектировании и строительстве зданий.
К допустимым относятся показатели температуры и влажности внутри помещений, которые могут вызвать временное ощущение дискомфорта у человека, но не приводят к острым и хроническим заболеваниям. Оптимальный диапазон параметров воздуха обеспечивает нормальный теплообмен и стабильный водный баланс организма.
Зависимость нормативных параметров от времени года
Процент влажности воздуха напрямую зависит от температурных колебаний. Поэтому нормы установлены для холодного и теплого периодов года. Зимний сезон характеризуется наружной температурой, которая не превышает +8 градусов по Цельсию.
С похолоданием соответственно понижается и концентрация влаги в воздухе закрытых помещений. Оптимальными параметрами в этот период являются показатели относительной влажности от 30 до 45%, допустимое значение не должно превышать 60%.
В теплое время года, когда температура воздуха больше +8 градусов держится на протяжении нескольких суток, влажность неуклонно повышается и с наступлением жары стремиться к состоянию насыщенного пара. Допустимый уровень увлажненности воздуха летом в жилых помещениях – 65%. Оптимальный диапазон составляет 60–30%.
Полезно знать: несмотря на установленные стандарты, медицинские специалисты советуют не допускать понижения влажности в квартире ниже 45%. Это объясняется негативным влиянием сухого микроклимата на слизистые оболочки носа, гортани и глаз человека.
При снижении влажности окружающей среды нарушается водный баланс организма, кожа пересыхает, легкие теряют способность самоочищаться, что вызывает приступы кашля и может привести к хроническим заболеваниям.
Как определить влажность в квартире?
Соблюдение нормы относительной влажности в городской квартире дело нелегкое, особенно в зимний период. Большое количество бытовой техники, приборы отопления, дисплеи телевизоров и компьютеров способствуют сухости воздуха в квартирах и домах.
Проверить уровень увлажненности домашней атмосферы можно гигрометром или с помощью подручных средств.
Бытовые электронные гигрометры довольно точно показывают уровень относительной влажности воздуха. Одновременно прибор измеряет температуру в помещении и записывает данные для просмотра в удобное время.
Постоянный контроль параметров микроклимата позволяет создавать комфортные условия для жизнедеятельности всех обитателей дома.
Определить относительную влажность в комнате можно, воспользовавшись психрометрической таблицей. Для начала, измеряют температуру окружающего воздуха обычным ртутным термометром. Затем оборачивают ртутную колбу влажной тканью и повторяют измерение через 10 минут уже «мокрым» термометром.
Разность температур и показания «сухого» термометра являются исходными данными для определения влажности в помещении.
Примерный показатель увлажненности воздуха можно получить с помощью стеклянного сосуда с водой. Предварительно его нужно поместить в холодильник на несколько часов, чтобы температура воды снизилась до 50С. Затем емкость выставляют на ровную поверхность вдали от нагревательных приборов.
Если конденсат на стекле исчез за 5–10 минут, значит, в комнате очень сухой воздух. Капельки воды не испарились, но и не увеличились в размерах – влажность в помещении на среднем уровне.
Если конденсат стекает по гладкой поверхности тонкими струйками, то уровень влажности высокий и стремится к состоянию насыщенного пара (из этой статьи можно узнать как избавиться от влажности в квартире).
Совет: поставьте вечером на стол блюдце с сухими крекерами, если утром они не потеряют свою хрупкость, значит, в комнате сухой воздух.
[rek_custom1]
Признаки низкой влажности
Для помещений с низким уровнем увлажнения характерны некоторые или все перечисленные признаки:
- Рассохшаяся деревянная мебель, которая плохо закрывается;
- Щели между паркетными планками;
- Быстро пересыхающая земля в вазонах с комнатными растениями;
- Повышенное статическое электричество;
- Запах пыли от портьер и гардин;
- Трудности при глажке одежды и постельного белья;
- Сухость кожи и ломкость волос.
Пересушенный воздух в жилых комнатах может стать причиной серьезных заболеваний. Вначале человек испытывает лишь чувство жажды и легкого дискомфорта. На смену этим симптомам приходят быстрая утомляемость, жжение в глазах, сонливость, плохой аппетит.
Со временем нарушается водный баланс организма и защитные функции слизистых оболочек, резко снижается иммунитет. Аллергические реакции на пыль могут перерасти в хронические заболевания бронхов и легких.
Рекомендация врачей: регулярные водные процедуры, утоление жажды чистой негазированной водой, увлажнение слизистых оболочек носа и глаз помогут справиться с неприятными симптомами пониженной влажности воздуха.
Способы борьбы и меры профилактики
Устранить причину повышенной сухости микроклимата закрытых помещений в осенне-зимний период практически невозможно. Влажность окружающей среды напрямую зависит от температурных показателей.
Зимой содержание влаги в наружном воздухе резко снижается, что же говорить о многоквартирных домах, в которых работает центральная система отопления и большое количество электрических приборов.
Профилактические меры для поддержания комфортного микроклимата в жилых помещениях:
- Ежедневное проветривание комнат утром и вечером;
- Регулярная влажная уборка;
- Увеличение количества домашних растений;
- Утепление наружных стен (например, эковатой);
- Открытые емкости и резервуары с водой: вазы, аквариумы, декоративные фонтанчики;
- Увлажнители воздуха.
При установленной контрольными измерениями пониженной влажности в одной из комнат, необходимо приложить все усилия по изменению параметров микроклимата в лучшую сторону.
Одним из наиболее действенных способов борьбы с чрезмерной сухостью в жилых помещениях является установка бытового увлажнителя. Различные по конструкции и методу распыления влаги, эти приборы с успехом справляются с поставленной задачей.
В качестве временного испарителя используют электрический чайник, который ставят в недоступном для детей месте. Повысить влажность можно, разложив мокрые полотенца или простыни на приборах отопления.
Ткань необходимо периодически смачивать или опустить ее края в емкости с водой. Портьеры и гардины после стирки не следует полностью отжимать. Повесив их в таком виде на оконные проемы, можно ненадолго улучшить микроклимат в комнате.
Совет: в зимний период на приборы отопления вешают декоративные пластиковые емкости для испарения воды. Такие увлажнители можно сделать своими руками.
Пересушенный воздух в жилых помещениях негативно влияет на здоровье человека. Длительное пребывание в таких условиях может вызвать ряд хронических заболеваний. Поэтому необходимо осуществлять регулярной контроль влажности во всех комнатах квартиры.
Профилактические мероприятия по стабилизации уровня влажности в оптимальном для человека диапазоне помогут улучшить микроклимат жилого пространства, избежать частых респираторных заболеваний и сохранить предметы интерьера.
Из этого видео Вы узнаете как увлажнить сухой воздух в квартире:
Видите неточности, неполную или неверную информацию? Знаете, как сделать статью лучше?
Хотите предложить для публикации фотографии по теме?
Пожалуйста, помогите нам сделать сайт лучше! Оставьте сообщение и свои контакты в комментариях – мы свяжемся с Вами и вместе сделаем публикацию лучше!
Источник
10. Реальные газы. Тепловые явления
1. Вспоминай формулы по каждой теме
2. Решай новые задачи каждый день
3. Вдумчиво разбирай решения
В сосуде, объём которого можно изменять при помощи поршня, находится воздух с относительной влажностью 50%. Поршень медленно вдвигают в сосуд при неизменной температуре. Во сколько раз уменьшится объём сосуда к моменту, когда водяной пар станет насыщенным?
“Демоверсия 2021”
Чтобы пар стал насыщенным, давление должно возрасти в 2 раза, следовательно, из уравнения Бойля–Мариотта [pV=const] объем должен уменьшится в 2 раза
Ответ: 2
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре увеличить в 3 раза? (Ответ дать в процентах.)
“Досрочная волна 2019 вариант 1”
При увеличении объема в 3 раза, влажность уменьшится в 3 раза.
Ответ: 10
Под поршнем находится водяной пар при температуре (100^{circ})С и давлении 70кПа. Пар изотермически сжали, уменьшив его объём в два раза. Каково стало давление водяных паров? (Ответ дайте в кПа)
“Досрочная волна 2019 вариант 2”
Давление насыщенных паров при 100(^circ C) составляет 100 кПа, так как при сжатии водяного пара его потенциальное давление должно составить 140 кПа, то пар будет насыщенным и его давление будет равно давлению насыщенных паров, то есть 100 кПа
Ответ: 100
Давление насыщенного пара при температуре 15 (^{circ}C) равно 1,71 кПа. Если относительная влажность воздуха равна 48 % то каково парциальное давление пара при температуре 15 (^{circ}C)? (Ответ дайте в кПа.)
Влажность воздуха: [varphi=frac{p_{text{вод.пар}}}{p_{text{нас.пар}}}] Где (p_{text{вод.п.}}) – давление водяных паров, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Выразим давление водяных паров [p_{text{вод.пар}}=varphi cdot p_{text{нас.пар}}=0,48cdot1,71cdot10^3text{ Па}=0,8208text{ кПа}]
Ответ: 0,8208
Относительная влажность воздуха в комнате равна 40 %. Давление насыщенного водяного пара при той же температуре равно 1,2 кПа. Атмосферное давление равно 100 кПа. Чему равно парциальное давление водяного пара в комнате?
Влажность: [varphi=frac{p_{text{в.п}}}{p_{text{н.п.}}}] Где (p_{text{в.п.}}) – давление газа, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенного водяного пара.
[p_{text{в.п}}=0,4cdot1200text{ Па}=480 text{ Па}]
Ответ: 480
В закрытом сосуде объёмом 10 л при температуре +27 (^{circ}C) находится воздух, имеющий влажность 60%. Давление насыщенных паров воды при этой температуре равно 2000 Па. Какую массу воды надо испарить в сосуде при данной температуре для того, чтобы влажность воздуха стала равна 100%? Ответ выразите в миллиграммах и округлите до целого числа.
Уравнение состояния газа: [pV=nu RT=frac{m}{mu}RT] Где (mu) – молярная масса газа, (nu) – количество вещества, (T) – температура в Кельвинах, (p) – давление газа, (V) – объем, занимаемый газом, (m) – масса пара, (R) – универсальная газовая постоянная.
Влажность: [varphi=frac{p_{text{в.п}}}{p_{text{н.п.}}}] Где (p_{text{в.п.}}) – давление газа, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Давление насыщенных паров 100 (^{circ}C) равно (10^5) Па. Изначальная масса пара в воздухе: [m_0=frac{pVmu}{RT}=frac{0,4cdot2000text{ Па}cdot10cdot10^{-3}text{ м$^3$}cdot18cdot10^{-3}text{ кг/моль}}{8,31cdot300text{ К}}approx 58 text{ мг}] Чтобы увеличить влажность в 2 раза, необходимо испарить такое же количество воды.
Ответ: 58
Относительная влажность воздуха при температуре 100 (^{circ}C) равна 30%. Определите массу водяного пара в двух литрах такого влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до сотых долей.
Переведем градусы Цельсия в градусы Кельвина: (100^{circ}C=373text{ К})
Влажность воздуха: [varphi=frac{p_{text{вод.пар}}}{p_{text{нас.пар}}}] Давление насыщенного водяного пара при 100 (^{circ}C) равно (10^5) Па. [p_{text{вод.пар}}=varphi cdot p_{text{нас.пар}}=0,3cdot10^5text{ Па}=30 text{ кПа}] Где (p_{text{вод.п.}}) – давление водяных паров, (p_{text{н.п.}}) – давление насыщенных паров. Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для водяного пара: [p_{text{вод пар}}V=frac{m}{mu} RT] Где (mu) – молярная масса газа, (V) – объем газа, (m) – масса пара, (R) – универсальная газовая постоянная, а (T) – температура пара в Кельвинах. Выразим массу пара [m=frac{p_{text{вод пар}}Vmu}{RT}=frac{30cdot10^3text{ Па}cdot2cdot10^{-3}text{ м$^3$}cdot18cdot10^{-3}text{кг/моль}}{8,31cdot373text{ К}}approx0,35 text{ г}]
Ответ: 0,35
Источник
Подробности
Просмотров: 759
«Физика – 10 класс»
При решении задач надо иметь в виду, что давление и плотность насыщенного пара не зависят от его объёма, а зависят только от температуры. Уравнение состояния идеального газа приближённо применимо и для описания насыщенного пара. Но при сжатии или нагревании насыщенного пара его масса не остаётся постоянной.
При решении некоторых задач могут понадобиться значения давления насыщенного пара при некоторых температурах. Эти данные нужно брать из таблицы.
Задача 1.
Закрытый сосуд объёмом V1 = 0,5 м3 содержит воду массой m = 0,5 кг. Сосуд нагрели до температуры t = 147 °С. На сколько следует изменить объём сосуда, чтобы в нём содержался только насыщенный пар? Давление насыщенного пара рн. п при температуре t = 147 °С равно 4,7 • 105 Па.
Р е ш е н и е.
Насыщенный пар при давлении рн. п занимает объём, равный где М = 0,018 кг/моль — молярная масса воды. Объём сосуда V1 > V, а значит, пар не является насыщенным. Для того чтобы пар стал насыщенным, объём сосуда следует уменьшить на
Задача 2.
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде при температуре t1 = 5 °С равна φ1 = 84 %, а при температуре t2 = 22 °С равна φ2 = 30 %. Во сколько раз давление насыщенного пара воды при температуре t2 больше, чем при температуре t1?
Р е ш е н и е.
Давление водяного пара в сосуде при Т1 = 278 К равно где рн. п1 — давление насыщенного пара при температуре Т1. При температуре Т2 = 295 К давление
Так как объём постоянен, то по закону Шарля
Отсюда
Задача 3.
В комнате объёмом 40 м3 температура воздуха 20 °С, его относительная влажность φ1 = 20 %. Сколько надо испарить воды, чтобы относительная влажность φ2 достигла 50 % ? Известно, что при 20 °С давление насыщающих паров рн п = 2330 Па.
Р е ш е н и е.
Относительная влажность отсюда
Давление пара при относительной влажности φ1 и φ2
Плотность связана с давлением равенством ρ = Mp/RT, откуда
Массы воды в комнате при влажности φ1 и φ2
Масса воды, которую надо испарить:
Задача 4.
В комнате с закрытыми окнами при температуре 15 °С относительная влажность φ = 10 %. Чему станет равна относительная влажность, если температура в комнате повысится на 10 °С? Давление насыщенного пара при 15 °С рн. п1 = 12,8 мм рт. ст., а при 25 °С рн п2 = 23,8 мм рт. ст.
Р е ш е н и е.
Так как пар ненасыщенный, то парциальное давление пара изменяется по закону Шарля р1/Т1 = р2/Т2. Из этого уравнения можно определить давление ненасыщенного пара р2 при Т2: р2 = р1Т2/Т1. Относительная влажность при Т1 равна:
Относительная влажность при Т2 = 25 °С равна:
Из уравнения (1) получим следовательно,
Задача 5.
Относительная влажность воздуха в помещении 60%, температура 18 °С. До какой температуры надо охладить металлический предмет, чтобы его поверхность запотела?
Р е ш е н и е.
Относительная влажность воздуха φ = (р/рн п)100%.
Для конденсации пара необходимо, чтобы он стал насыщенным, т. е. температура достигла точки росы. Давление пара при 18 °С должно стать равным давлению насыщенного пара при искомой температуре:
Давление насыщенного пара рн п = 1,23 • 104 Па при температуре t2 = 10 °С (определяем по таблице). Следовательно, t2 ≈ 10 °С.
Источник: «Физика – 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский
Основы термодинамики. Тепловые явления – Физика, учебник для 10 класса – Класс!ная физика
Насыщенный пар —
Давление насыщенного пара —
Влажность воздуха —
Примеры решения задач по теме «Насыщенный пар. Влажность воздуха» —
Кристаллические тела —
Аморфные тела —
Внутренняя энергия —
Работа в термодинамике —
Примеры решения задач по теме «Внутренняя энергия. Работа» —
Количество теплоты. Уравнение теплового баланса —
Примеры решения задач по теме: «Количество теплоты. Уравнение теплового баланса» —
Первый закон термодинамики —
Применение первого закона термодинамики к различным процессам —
Примеры решения задач по теме: «Первый закон термодинамики» —
Второй закон термодинамики —
Статистический характер второго закона термодинамики —
Принцип действия тепловых двигателей. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловых двигателей —
Примеры решения задач по теме: «КПД тепловых двигателей»
Источник