Как найти давление если известна влажность

Как найти давление если известна влажность

ФинЪ

Гуру

(4903)


14 лет назад

Если не ошибаюсь надо умножить влажность на давление пара при данной температуре. Если влажность кг/кг там посложнее.

P.S. Относительная влажность вохдуха равна:
φ=рп/Рнас (рп – парциальное давление, Рнас – давление насыщенного водяного пара при данной температуре) .
Паросодержание в кг водяного пара на кг сухого воздуха (кг/кг) :
х=(Мп/Мг) *рп/(П-рп) (Мп и Мг – молекулярные массы пара и воздуха, П – общее давление парогазовой смеси).

Владимир Смольский

Мудрец

(10134)


14 лет назад

По определению –
АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ – парциальное даление паров воды
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ = (парциальное давление пара) / (давление насыщенного пара) * 100%
В задаче, по-видимому, приведена относительная влажность в %.
Надо посмотреть в таблице давление насыщенных паров при заданной тем-ре, и умножить на эти проценты.

Аяктолды

Гуру

(4184)


14 лет назад

Исходим из формулы вычисления абсолютной влажности газа.
Абсолютная влажность газа А (г/м3) связана с его относительной влажностью Ψ (%) следующей зависимостью:
A = 6,2198Ψ· ps /(10000(Т+273,16)),
где
ps – парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре Т (Па) ;
Т – температура газа (ºС) .
Отсюда:
ps = A*(10000(Т+273,16))/ 6,2198Ψ
Т. е. иначе говоря, чтобы решить задачу, кроме температуры газа нужно знать как абсолютную, так и относительную его влажность. Желаю Вам удачи!

Источник

Перейти к контенту

Условие задачи:

Определите давление водяных паров в воздухе при температуре 20° С и относительной влажности 55%. Давление насыщенных паров при этой температуре 2,33 кПа.

Задача №4.4.2 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

(t=20^circ) C, (varphi=55%), (p_н=2,33) кПа, (p-?)

Решение задачи:

Относительная влажность воздуха равна отношению давления пара при некоторой температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре, умноженному на 100%:

[varphi  = frac{p}{{{p_н}}} cdot 100% ]

Значит давление водяных паров (p) можно найти по формуле:

[p = frac{{varphi {p_н}}}{{100% }}]

Посчитаем ответ:

[p = frac{{55%  cdot 2,33 cdot {{10}^3}}}{{100% }} = 1281,5;Па]

Ответ: 1281,5 Па.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.4.1 Определите относительную влажность воздуха при температуре 18 C, если точка росы
4.4.3 5 м3 воздуха при температуре 25 С содержат 86,5 г водяного пара. Определить абсолютную
4.4.4 Определить абсолютную влажность воздуха при температуре 37 C, если давление

( 3 оценки, среднее 5 из 5 )

Источник

Давление в любой емкости складывается из суммы всех действующих в ней сил (движения молекул, отталкивания вещества и сопротивления стенок резервуара). Наибольшая сила движения атомов проявляется в газовом состоянии, в нем они активны и несут в себе больше тепловой энергии.

В процессе перемещения в ограниченном объеме такие частицы образуют давление, которое называется парциальным – им обладают все вещества в газовом состоянии, в т.ч. и водяной пар.

Содержание

  • Что это такое, когда применимо это понятие?
  • Как влияет температура воздуха?
  • С какими параметрами и как именно связано?
  • Каково среднее ПД наружного воздуха?
  • Чему равно ПД насыщенного пара?
  • Как определить?
    • Формула и основные правила расчета
    • Несколько примеров
  • Таблица
  • Применение знаний на практике
  • Заключение

Что это такое, когда применимо это понятие?

Парциальное давление — это величина, характеризующая давление одного какого-либо компонента в газовой смеси.

Оно применяется для определения доли этого самого компонента в общем объеме. Наибольшее применение находит для водяного пара, чтобы определять влажности воздушных масс.

Парциальное часто путают с идеальным давлением (идеальный газ), но это не одно и то же. Идеальным называют состояние, при котором молекулы заполняют весь объем и находятся в равновесии, т.е. сумма всех действующих сил равна нулю.

Следовательно, парциальное и идеальное давление совпадает, но только в одной точке с конкретной температурой.

Соотношение фактического и парциального (текущего атмосферного) давления называется относительной влажностью воздуха. Именно она имеет практическую важность во многих отраслях, но для вычисления требуется знать парциальное значение.

Как влияет температура воздуха?

Повышение температуры приводит к росту парциального давления. И наоборот, оно слабеет при остывании воздуха.

foto47387-2

Парциальное давление начинает меняться с нагревом сразу после испарения жидкости — при температуре от 273.15 K или 0 °C при 1 атм. (10 кПа). В вакууме процесс начинается с 214 К (-79 °C).

Также увеличение температуры повышает влажность воздуха. Чем она выше, тем интенсивнее он насыщается водяным паром.

С какими параметрами и как именно связано?

Парциальное давление — термодинамическая (т.е. зависимая от температуры) характеристика. Поэтому она влияет и на другие параметры водяного пара:

  1. Энтальпия. С ростом давления у молекул больше кинетической энергии, которую можно преобразовать в тепло.
  2. Плотность. С ростом температуры молекулы сильнее разбегаются, и снижается средняя плотность вещества.
  3. Точка росы. С падением температуры молекулярная структура сжимается, что приводит к полному насыщению на ограниченном пространстве и образованию конденсата.
  4. Энергообмен. При высоком давлении молекулы сильнее разгоняются и частыми столкновениями передают больше кинетической энергии.
  5. Относительная влажность воздуха. С интенсивностью испарения водоема (насыщения атмосферы) зависит скорость обогащения воздушных масс водяным паром.

Каково среднее ПД наружного воздуха?

Очевидно, что из-за разницы температур каждый сезон состояние атмосферы меняется, поэтому принято выполнять замеры в течение длительного периода, и из них получать среднемесячный показатель.

По информации Строительных норм и правил (далее — СП) 23-101-2004, парциальное среднемесячное давление воздуха в РФ равно 767 Па.

Чему равно ПД насыщенного пара?

Парциальное давление равно такому значению, при котором в газовой смеси не может поместиться водяной пар объемом, больше фактического. Если проще — это фактическое давление водяного пара в однородной среде, которая заполнена молекулами воды и больше не может их вмещать.

На практике значение зависит не только от характеристик самого воздуха, но и внешних факторов:

  1. Плотность молекул. В одном и том же объеме с разной температурой количество молекул отличается.
  2. Наличие водоемов. Естественные резервуары служат источником накопления молекул в определенном пространстве.

Как определить?

Получить значение возможно, когда известна одна из двух характеристик — температура насыщенного пара или относительная влажность воздуха.

Формула и основные правила расчета

В пункте 6.8 строительных правил СП 50.13330.2012 содержатся данные, на основании которых получается формула расчета парциального давления:

foto47387-3

где T0 — температура водяного пара. Формула актуальна для среды с температурой от -40 °C до +45 °C.

Более простой расчет можно провести, когда известна относительная влажность воздуха (ω):

foto47387-4

где Pф — фактическое давление.

Как найти парциальное давление водяного пара:

foto47387-5

Несколько примеров

Взятые пробы воздуха при температуре +14 градусов показали, что его давление составляет 1.1 кПа. Водяной пар в нем насыщен? Достаточно обратиться к формуле расчета по температуре. Получается 1.6—1.7 кПа. Следовательно, он не насыщен.

Еще пример с закрытой емкостью объемом 3 л, в которой содержится 50 мг водяного пара. Он насыщен, если внутри температура +18 градусов?

Сначала нужно найти плотность, вещества по формуле m/V:

  • 50 мг = 0.05 г;
  • 3 л = 0.003 г3.

0.05/0.003 = 16.7 г/м3 = 0.0167 кг/м3.

Плотность насыщенного пара при +18 °C составляет 0.015 кг/м3. Следовательно, в резервуаре он не насыщен, но близок к этому состоянию.

Если фактическое давление и плотность ниже расчетного — присутствуют более легкие атомы (очевидно, для воздуха это азот). Завышенные параметры указывают на наличие тяжелых частиц металлов, которые часто возникают от выбросов и других техногенных процессов.

Влажность воздуха определяется отношением фактического к парциальному значению давления воздуха. Т.к. атомы кислорода и азота всегда легче молекул воды, влажность не может превышать 100%.

Таблица

Свойства насыщенного водяного пара на разной высоте над водоемом отличаются. Это объясняется тем, что на молекулы действует сила сопротивления воды. Поэтому в более низких слоях значение уменьшается.

Ниже таблица показывает парциальное давление (в Паскалях) на различной высоте от водоема:

t, °С|H, м 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0 612 616 621 625 630 634 640 644 649 653
1 658 662 668 672 677 682 688 692 697 702
2 706 712 717 722 728 733 738 744 749 754
3 760 765 770 776 781 786 792 797 804 809
4 812 820 826 832 837 844 849 856 861 868
5 873 880 886 892 898 905 910 917 924 931
6 936 942 949 957 962 969 976 982 989 996
7 1002 1010 1017 1024 1030 1038 1045 1052 1060 1066
8 1073 1081 1089 1096 1104 1110 1118 1126 1133 1141
9 1149 1157 1165 1173 1181 1189 1191 1205 1214 1221
10 1229 1237 1245 1254 1262 1270 1280 1288 1287 1305
И 1313 1322 1332 1340 1349 1356 1366 1377 1386 1324
12 1404 1413 1422 1432 1441 1450 1460 1469 1476 1489
13 1498 1509 1518 1528 1538 1548 1558 1569 1578 1589
14 1600 1610 1620 1630 1641 1652 1662 1673 1685 1696
15 1706 1717 1728 1740 1759 1762 1773 1785 1796 1808
16 1818 1830 1842 1854 1866 1878 1890 1902 1914 1926
17 1938 1950 1963 1975 1987 2001 2014 2027 2038 2051
18 2065 2078 2090 2103 2116 2130 2143 2157 2170 2183
19 2198 2211 2226 2239 2253 2267 2282 2295 2311 2325
20 2339 2353 2367 2382 2397 2413 2427 2442 2457 2472
21 2489 2503 2518 2539 2543 2565 2581 2597 2613 2629
22 2645 2661 2671 2692 2710 2726 2743 2759 2777 2793
23 2810 2827 2843 2861 2878 2895 2915 2931 2949 2966
24 2985 3002 3021 3039 3057 3075 3094 3113 3131 3151
25 3169 3187 3206 3227 3245 3263 3284 3302 3322 3342

Применение знаний на практике

Общая влажность воздуха влияет на разреженность и плотность окружающей среды. От ее состояния зависят многие параметры:

  1. foto47387-6Скорость распространения. Среда вносит свои коррективы, влияющие на распространение фотонов (света) и иных частиц, а также звуковых и радиоволн.
  2. Макроклимат. Для многих растительных культур и посевных существует допустимая доля влажности воздуха.
  3. Строительство. Влажность негативно влияет на сыпучие материалы, которые используются для возведения сооружений. Действует акт по строительным нормативам, учитывающим влажность — СП 23-101-2004 и СП 50.13330.2012.
  4. Микробиология. От влажности зависит распространение микроорганизмов, учет которых важен в медицине и санитарии.

Вычисления в разные периоды помогает оценить среднюю влажность воздушных масс, которая применяется для разработки актов и нормативов для строителей, фермеров и т.д. А уже с учетом ее предпринимаются нужные шаги в разных отраслях.

Парциальное давление важно для здоровья в повседневной жизни. Чем сильнее насыщен воздух, тем выше его влияние на артериальное давление человека.

При гипертонии тяжело переносятся резкие перепады атмосферного давления, которое часто меняется в прибрежных регионах.

Людям, страдающим гипертонией, рекомендуются горные районы вдалеке от моря или океана. Во-первых, на больших высотах воздух более разреженный и испытывается меньшая тяжесть. А во-вторых, отсутствуют объекты, способные быстро насытить атмосферу водяным паром.

Заключение

Вычисление парциального давления водяного пара определяет влажность воздуха, которая влияет на разные факторы. Оно важно для многих отраслей и помогает определить, насколько благоприятны условия окружающей среды для проживания или иных целей.

Источник

Термины точка росы и давление связаны друг с другом, поскольку оба они в значительной степени влияют на влажность в природе.

Мы знакомы с термином давление, определяемым как величина перпендикулярной силы, приложенной к единице площади. В то же время точка росы связана с температурой и давлением водяного пара. В этом посте мы дадим краткую заметку о точке росы и давлении в различных аспектах.

Во-первых, давайте выучим определение точки росы. Его можно определить как «температура, при которой воздух охлаждается водяным паром при постоянном давлении воздуха и содержании воды для достижения насыщения, при котором капли воды (или обычно называемые росой) образуются на твердой поверхности». Это общее определение точки росы. В точке росы влага в воздухе медленно конденсируется, образуя капли.

Как найти точку росы при разном давлении?

Точка росы и давление взаимосвязаны. Значение точки росы различно для разных температур. И точка росы, и давление связаны с относительной влажностью; мы можем найти точку росы от различных температур.

Давление, связанное с точкой росы, представляет собой как давление пара, так и атмосферное давление. Небольшое изменение парциального давления изменяет давление пара, что влияет на влажность, и, таким образом, меняется точка росы.

Для лучшего понимания рассмотрим пример с водой. Давление паров воды составляет около 31.8 Торр при 30°С. Но парциальное давление воды будет равно нулю, так что точки росы не будет. Когда вода меняет свою форму с газообразной на жидкую, происходит конденсация, что очень полезно для увеличения частичное давление; при испарении воды из жидкого состояния в газообразное температура увеличивается с увеличением давления пара..

Влажность обусловлена ​​как процессом конденсации, так и испарением. Если скорость испарения меньше скорости конденсации, то насыщения на плоскости не будет; если скорость испарения равна скорости конденсации, то будет полная относительная влажность, т. е. 100% относительная влажность. Точка росы – это температура, при которой достигается полная относительная влажность.

Итак, чтобы найти точку росы от разного давления, во-первых, надо знать, произошло ли насыщение или нет. Затем найти относительную влажность по формуле;

RH=P/Vp*100%

Мы можем легко узнать точку росы.

точка росы и давление

Изображение, описывающее точку росы и давление

Как давление влияет на точку росы?

Точка росы и давление зависят друг от друга. Влияние давления на точку росы зависит от того, какое давление влияет на точку росы.

  • Атмосферное давление не оказывает большого влияния на точку росы. Если относительная влажность и температура воздуха остаются одинаковыми, то точка росы будет одинаковой, независимо от того, высокое атмосферное давление или низкое.
  • Предположим, что если воздух сжимается, то увеличивается давление паров молекул воды в воздухе, что должно увеличить точку росы.

Вышеупомянутое утверждение обычно означает, что при более высоком барометрическом давлении у водяных паров больше шансов быть сжатыми и тесно связанными друг с другом, так что конденсация будет увеличиваться с образованием большего количества росы, тем самым увеличивая точку росы.

Формула расчета точки росы

Точка росы может быть рассчитана по приведенной ниже формуле;

Td=Т-(100-РH) / 5

Где; Тd — точка росы, T — наблюдаемая температура, RH это относительная влажность.

Формула может дать относительную влажность в пересчете на давление:

RH=P/Vp*100%

Помимо этого, относительная влажность также может быть определена с помощью приближенного уравнения Клаузиуса-Клапейрона как

RH=Е/Еs* 100%

Приведенная выше формула точки росы является упрощенным приближением для расчета. Исходное выражение для точки росы имеет вид

Td=cγ(T,RH)/b-γ(T,RH)

Где; T – наблюдаемая температура воздуха, а RH относительная влажность

γ(T,RH) = In (RH/100)+бТ/с+Т

Где; b и c – константы, варьирующиеся в пределах 17-18 и 237-257 соответственно в зависимости от температуры воздуха и относительной влажности.

Значение точки росы и давления

  • Точка росы играет важную роль в процессе сушки.
  • Компания точка росы будет больше, если воздух содержит больше влаги.
  • Точка росы измеряется прибором под названием “гигрометр.”
  • Пилоты используют данные точки росы регулярно для надлежащей и безопасной авиации для рассчитать обледенение, образование тумана и облачности.

Часто задаваемые вопросы

Что понимают под относительной влажностью?

Относительная влажность описывает количество влаги, содержащейся в атмосфере. Смесь воздуха и воды описывает содержание воды в атмосферном воздухе.

Точнее, относительная влажность — это максимальное количество влаги, которое содержится в атмосфере при данной температуре и давлении.

Почему точка росы измеряется при постоянном давлении воздуха?

Точка росы – это термин, на который в большей степени влияет давление пара, чем давление воздуха, и небольшое изменение давления воздуха может в значительной степени повлиять на давление пара.

Давление пара есть не что иное, как произведение полного давления воздуха и мольной доли водяного пара. Молярная доля – это величина, которая остается неизменной даже при нагревании или охлаждении до тех пор, пока не изменится атмосферное давление. Если давление воздуха не поддерживать постоянным, то произойдет резкое изменение давления пара и произойдет испарение молекул воды; таким образом, охлаждение и конденсация будут затруднены.

Можем ли мы наблюдать точку росы и когда она самая высокая?

Да, образование росы на земле зимой, которое мы все наблюдаем, есть не что иное, как точка росы.

Мы можем наблюдать точку росы, когда будет относительно высокая влажность и где водяной пар может конденсироваться в воздухе при данной температуре. Точка росы в атмосфере самая высокая в утреннее время, потому что температура воздуха относительно прохладная и влажная.

Точка Воды Капли - Бесплатное фото на Pixabay

Изображение кредита: Pixabay

Влияет ли изменение температуры на точку росы?

Существует ошибочное мнение, что точка росы во многом зависит от изменения температуры. Но на самом деле изменение температуры не имеет ничего общего с точкой росы.

Точка росы во многом зависит от относительной влажности и давления, чтобы всегда оставаться ниже температуры воздуха. Точка росы всегда не зависит от температуры окружающей среды. Повышение или понижение температуры не повлияет на конденсацию водяного пара, и, следовательно, точка росы не зависит от изменения температуры. А вот внеплановая температура во многом влияет на относительную влажность.

Кроме того, пожалуйста, нажмите, чтобы узнать о Точка росы и туман or Точка росы и точка насыщения.

Источник

Как найти массу водяного пара?

В
комнате объемом 200 м3 при температуре 200 C относительная влажность воздуха равна 60 %. Определите массу
водяного пара в комнате, если давление насыщенного водяного пара при этой
температуре равно 2,33 кПа.

Решение.

Массу
водяного пара в комнате можно определить из уравнения Менделеева-Клапейрона.

Как найти массу водяного пара?

Температура,
объем и молярная масса пара известны. Для определения давления водяного пара
используем формулу относительной влажности.

Формула относительной влажности

Если
подставить значение давления в уравнение Клапейнона-Менделеева, то найдем массу
пара m.

Ответ:
m = 2,1 кг.

Источник: Физика. Полный курс подготовки к ЦТ.  Под общей редакцией проф. В.А. Яковенко.

Источник

Добавить комментарий