Здравствуйте, уважаемые читатели! Ну что, продолжим убирать камни с дороги, чтобы не спотыкаться на экзамене… Что такое точка росы?
Точка росы – это такая температура воздуха, при которой пар в нем становится насыщенным. Из повседневной жизни нам хорошо известно, что при похолодании часто образуется туман, а на траве выпадает роса. Откуда она берется? При при понижении температуры воздух «гостей назад выпроваживает» в жидкую фазу: в воздухе или на предметах, с которыми он соприкасается, начинается конденсация водяного пара (роса – капли жидкости на траве и листьях растений, туман – капли жидкости, взвешенные в воздухе).
Разберемся на примере диаграммы изменения давления паров воды при изменении температуры. На рисунке приведена небольшая область такой диаграммы. Красная линия графика на ней — как линия «раздора»: область снизу — все состояния ненасыщенных паров. Допустим, система находится в точке А. При этом давление паров воды в воздухе по диаграмме равно 48 кПа, температура 85 градусов. Пар ненасыщен. При той же температуре поднимаемся по зеленой стрелке вверх (путь 1) и видим, что давление насыщенных паров — 58 кПа. Значит, можно вычислить текущую влажность. Аналогично и для точки В. Смотрим картинку.
Может система пойти и по пути два — при понижении температуры мы снова натыкаемся на красную линию раздора — пар снова становится насыщенным.
Для сведения): Ненасыщенный пар можно теоретически описывать с помощью уравнения состояния идеального газа при обычных для реальных газов ограничениях: давление пара должно быть не слишком велико (практически p ≤ (106–107) Па), а его температура выше некоторого определенного для каждого вещества значения. К насыщенному пару также можно приближенно применять законы идеального газа.
Разберемся как победить вот такую задачу. В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 12 °C. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Изменится ли относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинается при той же температуре стакана 16 °C? Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре показано в таблице. Смотрим).
Для задачи 21. Напомню, что испарение может происходить не только с поверхности, но и в объеме жидкости. В жидкости всегда имеется некоторое количество пузырьков газа. И с ростом температуры оно увеличивается, так как растворенный в воде газ начинает выделяться активнее. Если давление насыщенного пара жидкости равно внешнему давлению (и давлению газа в пузырьках) или вдруг превышает его, жидкость будет испаряться по поверхности раздела и внутрь пузырьков. Пузырьки, наполненные таким паром, расширяются и всплывают на поверхность. Этот процесс называется кипением.
Фишка: кипение жидкости начинается при такой температуре, при которой давление ее насыщенных паров становится равным внешнему давлению. Запомнить не помешает, что давление насыщенных паров при температуре кипения 100 градусов равно 100 кПа.
При подъеме в горы атмосферное давление уменьшается, и поэтому температура кипения воды понижается (приблизительно на 1 °С на каждые 300 перепада высот). На высоте 7 км давление составляет примерно 0,4 атм, и температура кипения понижается до 70 °С. В герметически закрытом сосуде жидкость не кипит, потому что при каждом значении температуры устанавливается равновесие между жидкостью и ее насыщенным паром.
И поиграемся в чиселки). Пример.
Завтра двинем в КПД. До встречи).
