Влажным 3 – влажным — морфологический разбор слова, часть речи

6.3. Понятия, связанные с водяным паром

Водяной пар – рабочее тело в паровых турбинах, паровых машинах, в атомных установках, теплоноситель в различных теплообменниках.

Пар – газообразное тело в состоянии, близком к кипящей жидкости.

Парообразование – процесс превращения вещества из жидкого состояния в парообразное.

Испарение – парообразование, происходящее всегда при любой температуре с поверхности жидкости.

При определенной температуре, зависящей от природы жидкости и давления, под которым она находится, происходит парообразование во всей массе жидкости. Этот процесс называется кипением.

Процесс, обратный парообразованию, называется конденсацией. Конденсация, как и парообразование, протекает при постоянной температуре.

Процесс перехода твердого вещества непосредственно в пар называется сублимацией. Обратный процесс перехода пара в твердое состояние называется десублимацией.

При испарении жидкости в ограниченном пространстве (в паровых котлах) одновременно происходит обратное явление – конденсация пара. Если скорость конденсации станет равной скорости испарения, то наступает динамическое равновесие. Пар в этом случае имеет максимальную плотность и называется насыщенным паром.

Если температура пара выше температуры насыщенного пара того же давления, то такой пар называется перегретым.

Разность между температурой перегретого пара и температурой насыщенного пара того же давления называется степенью перегрева.

Так как удельный объем перегретого пара больше удельного объема насыщенного пара, то плотность перегретого пара меньше плотности насыщенного пара. Поэтому перегретый пар является ненасыщенным.

В момент испарения последней капли жидкости в ограниченном пространстве без изменения температуры и давления(то есть когда жидкость перестаёт испаряться) образуется сухой насыщенный пар. Состояние такого пара определяется одним параметром – давлением.

Механическая смесь сухого и мельчайших капелек жидкости называется влажным паром.

Массовая доля сухого пара во влажном паре – степень сухости х:

х=m_сп /m_вп , (6.7)

где m_сп – масса сухого пара во влажном; m_вп – масса влажного пара.

Массовая доля ужидкости во влажном паре – степень влажности:

у = 1–x = 1– m_сп /m_вп = ( m_вп – m_сп)/m_вп. (6.8)

6.4. Характеристики влажного воздуха

Атмосферный воздух, в основном состоящий из кислорода, азота, углекислого газа, всегда содержит некоторое количество водяного пара.

Смесь сухого воздуха и водяного пара называется влажным воздухом. Влажный воздух при данном давлении и температуре может содержать разное количество водяного пара.

Смесь, состоящую из сухого воздуха и насыщенного водяного пара,называют насыщенным влажным воздухом. В этом случае во влажном воздухе находится максимально возможное для данной температурыколичество водяного пара. При охлаждении этого воздуха будет происходить конденсация водяного пара. Парциальное давление водяного пара в этой смеси равно давлению насыщения при данной температуре.

Если влажный воздух содержит при данной температуре водяной пар в перегретом состоянии, то он называется ненасыщенным. Так как в нем находится не максимально возможное для данной температуры количество водяного пара, то он способен к дальнейшему увлажнению. Такой воздух используют в качестве сушильного агента в различных сушильных установках.

По закону Дальтона давление р влажного воздуха есть сумма парциальных давлений сухого воздуха р_в и водяного парар_п:

р = р_в + р_п. (6.9)

Максимальное значение p_п при данной температуре влажного воздуха представляет собой давление насыщенного водяного пара p_н.

Для нахождения парциального давления пара пользуются специальным прибором – гигрометром. С помощью этого прибора определяют точку росы, то есть температуру t_p, до которой нужно охладить при постоянном давлении воздух, чтобы он стал насыщенным.

Зная точку росы, можно по таблицам определить парциальное давление пара в воздухе как давление насыщения p_н, соответствующее точке росы t_p.

Абсолютной влажностью воздуха называется количество водяных паров, находящихся в 1 м³ влажного воздуха. Абсолютная влажность равна плотности пара при его парциальном давлении и температуре воздуха t_н

.

Отношение абсолютной влажности ненасыщенного воздуха при данной температуре к абсолютной влажности насыщенного воздуха при той же температуре называется относительной влажностью воздуха

φ=с_п/с_н или φ=(с_п/с_н)·100%, (6.10)

Для сухого воздуха φ=0, для ненасыщенного φ<1, для насыщенного φ=1 (100%).

Рассматривая водяной пар как идеальный газ,можно, по закону Бойля-Мариотта, отношение плотностей заменить отношением давлений. Тогда:

φ=ρ_п/ρ_н или φ=p_п/p_н·100%. (6.11)

Плотность влажного воздуха слагается из масс сухого воздуха и водяных паров, содержащихся в 1 м³ объёма:

ρ=ρ_в+ρ_п=p_в/(R_вT)+φ/v′′. (6.12)

Молекулярную массу влажного воздуха определяют по формуле:

μ=28,95–10,934φ∙p_н/p . (6.13)

Значения p_н и v′′при температуре воздуха t берут из таблицы водяного пара, φ – по данным психрометра, p – по барометру.

Влагосодержание представляет собой отношение массы пара к массе сухого воздуха:

d=М_п /М_в , (6.14)

где М_п, М_в – массы пара и сухого воздуха во влажном воздухе.

Связь между влагосодержанием и относительной влажностью:

d=0,622φ·p_н·/(p – φ·p_н). (6.15)

Газовая постояннаявоздуха:

R=8314/μ =8314/(28,95–10,934·μ·p_н/p). (6.16)

Справедлива также формула:

R = (287+462d)/(1+d).

Объем влажного воздуха, приходящегося на 1 кг сухого воздуха:

V_вл.в = R·T/p. (6.17)

Удельный обьем влажного воздуха:

v=V_вл.в/(1+d). (6.17a)

Удельная массовая теплоемкость паровоздушной смеси:

с_см= с_в+d·с_п . (6.18)

studfiles.net

3.2. Влажный воздух

3.2.1. Параметры влажного воздуха

Воздух представляет собой смесь газов N₂, O₂, CO₂, H₂, Ar и H₂O, причем относительное содержание всех составляющих смеси, кроме водяного пара, весьма стабильно. Физические свойства сухого воздуха приведены в Приложении табл. 3.

Воздух, в котором водяные пары отсутствуют, называется с у х и м.

Смесь водяного пара и сухого воздуха называют в л а ж н ы м воздухом.

Поскольку в обычных условиях состав сухого воздуха практически не изменяется, то его можно рассматривать как идеальный газ, для которого μ = 29 кг/моль, R = 287 Дж/(кг·К), к = 1,4. Водяной пар в обычных условиях также представляет собой идеальный газ, имеющий μ=18 кг/моль, R = 462 Дж/(кг·К), к =1,33. В этом случае влажный воздух допустимо рассматривать как смесь двух идеальных газов.

Используя закон Дальтона для влажного воздуха, можем записать:

p = p_c + p_п ,

где p_c и p_п – парциальные давления сухого воздуха и пара соответственно.

Абсолютная влажность

Количество пара во влажном воздухе оценивают а б с о л ю т н о й влажностью.

Под а б с о л ю т н о й влажностью понимают массу водяного пара

в 1м³ влажного воздуха.

Из определения следует, что абсолютная влажность – это плотность пара во влажном воздухе, т.е.

(3.2)

Абсолютная влажность при данной температуре будет максимальной, если пар насыщенный. Максимальная влажность обозначается .

Относительная влажность

Отношение действительного значения абсолютной влажности к максимально возможному ее значению при той же температуре называется о т н о с и т е л ь н о й влажностью.

Обозначают относительную влажность φ :

(3.3)

Как правило, относительную влажность выражают в процентах, тогда

∙100, % и ∙ 100, %.

Для сухого воздуха φ = 0%, влажный насыщенный воздух имеет φ = 100%.

Увеличение относительной влажности воздуха происходит за счет добавления в него количества водяного пара. В тоже время, если охлаждать влажный воздух при неизменном парциальном давлении водяного пара, то φ будет увеличиваться вплоть до φ = 100%.

Температуру, при которой достигается состояние насыщения влаж- ного воздуха, называют т е м п е р а т у р о й т о ч к и р о с ы и обозначают t_р .

При температуре ниже t_р воздух будет оставаться насыщенным, избыточная же влага выпадает из влажного воздуха в виде капель воды или тумана. Это свойство положено в основу принципа определения t_р прибором, называемым гигрометром.

При обработке влажного воздуха (подогрев, охлаждение) количество сухого воздуха в нем не изменяется, поэтому целесообразно все удельные величины относить к 1 кг сухого воздуха.

Массу водяного пара, приходящуюся на 1 кг сухого воздуха, называютют в л а г о с о д е р ж а н и е м.

Обозначают влагосодержание через d, измеряют в г/кг.

Из определения следует:

. (3.4)

При допущении, что водяной пар и сухой воздух являются идеальными газами, можно записать:

p_п V_п = m_пR_пТ_п и p_с V_c = m_cR_cT_с .

Почленно разделим их и, учитывая особенности газовых смесей (пар и сухой воздух занимают один и тот же объем и имеют одинаковую температуру), т.е. V_п = V_c и T_п = Т_с), получим:

(3.5)

Из уравнения (3.5) следует, что влагосодержание при заданном барометрическом давлении (р_бар) зависит только от парциального давления водяного пара. В выражение (3.5) можно ввести значение относительной влажности φ: так, с учетом (3.3)

. (3.6)

Из уравнения (3.5) определим парциальное давление водяного пара во влажном воздухе через влагосодержание:

. (3.7)

3.2.2. Диаграмма id влажного воздуха

Определение параметров влажного воздуха и расчет процессов тепло- и массообмена значительно упрощается при использовании id – диаграммы, которая была предложена в 1918 г Л.К.Рамзиным. Диаграмма (рис. 3.3) построена для барометрического давления 745 мм рт. ст., т.е. 99,3 кПа (среднее годовое давление в Центральной части России), но ею можно пользоваться и при других барометрических давлениях в пределах допустимой точности.

При построении диаграммы по оси ординат отложена удельная энтальпия сухого воздуха – i, а по оси абсцисс влагосодержании – d. С целью расширения наиболее используемой для расчетов области, соответствующей насыщенному влажному воздуху, угол между осями выбран равным 135⁰. Горизонтально проведена вспомогательная ось, на которую спроецированы значения влагосодержания с наклонной оси. Хотя ось абсцисс на диаграмму обычно не наносится, изоэнтальпы идут параллельно ей, поэтому они на диаграмме изображаются наклонными прямыми. Линии d = const проведены параллельно оси ординат.

Значения d = const и i = const образуют координатную сетку, на которую наносятся линии постоянных температур (изотермы) и кривые линии относительной влажности (φ=const).

Для построения изотерм необходимо выразить энтальпию через влагосодержание. Энтальпия влажного воздуха на основании условия аддитивности выразится как

I = I_c + I_п .

Поделим величины данного уравнения на массу сухого воздуха, получим:

i = i_c +.

Если второе слагаемое умножить и разделить на массу пара, то будем иметь:

(3.8)

Отсчитывая энтальпию от 0⁰С, выражение (3.8) можно записать:

i = c_pct + d (r₀ + c_pп t), (3.9)

где c_pc и c_pп – массовые теплоемкости сухого воздуха и пара;

r₀ – теплота фазового перехода воды в пар при 0⁰С;

t – текущее значение температуры.

При допущении, что теплоемкости сухого воздуха и пара в диапазоне измеряемых температур постоянны, для фиксированного t уравнение (3.9) представляет линейную зависимость i от d. Следовательно, изотермы в координатах i d будут прямыми линиями.

Используя выражение (3.6) и табличные зависимости давления насыщенного пара от температуры p_н = f(t), несложно построить кривые относительной влажности. Так, при построении кривой для конкретного φ выбирают несколько значений температур, из таблиц для них определяют p_н и по (3.6) вычисляют d. Соединив точки с координатами t_i,, d_i линией, получим кривую φ = const. Линии (φ = const) имеют вид расходящихся кривых, которые претерпевают излом при t = 99,4 ⁰С (температура кипения воды при давлении 745 мм рт. ст), и дальше идут вертикально. Кривая φ=100% делит площадь диаграммы на две части. Выше кривой располагается область влажного воздуха с ненасыщенным паром, а ниже – область влажного воздуха с насыщенным и частично – с конденсированным паром. Изотермы, соответствующие температурам адиабатного насыщения воздуха (t_м), на диаграмме проходят под небольшим углом к изоэнтальпам и изображены пунктирными линиями. Они измеряются “мокрым” термометром и обозначаются t_м. На кривой φ = 100 % в одной точке пересекаются изотермы сухого и мокрого термометров. В нижней части диаграммы по уравнению (3.7) построена зависимость р_п= f(d) для р_бар = 745 мм рт ст.

По id-диаграмме, зная два любых параметра, можно определит все остальные параметры влажного воздуха. Так, например, для состояния A

(см рис. 3.6) имеем t_a, i_a, φ_a, d_a, p_па, t_p. Значения температуры t_a, энтальпии i_a и влагосодержания d_a есть проекция точки А на оси i, d и t. Величина относительной влажности характеризуется значением на кривой, проходящей через данное состояние.

Рис. 3.3

Для определения температуры точки росы необходимо точку A спроецировать на кривую φ = 100%. Изотерма, проходящая через эту проекцию, дает значение t_p. Давление пара определяется по влагосодержанию d_a и линией p_п = f(d).

При нагревании воздуха его влагосодержание не изменяется (d=const), а энтальпия возрастает, поэтому процесс нагрева на id-диаграмме изображается вертикальной прямой AB.

Процесс охлаждения воздуха также происходит при d=const; энтальпия уменьшается (линия CE), а относительная влажность возрастает вплоть до точки росы, являющейся пересечением прямой охлаждения CE с кривой φ = 100 %.

В процессе сушки материала воздух увлажняется. Если при этом теплота, истраченная на испарение влаги, берется из воздуха, то этот процесс приближенно (без учета энтальпии воды) считают изоэнтальпным, так как израсходованная теплота снова возвращается воздуху вместе с испаренной влагой. Поэтому на id – диаграмме процесс сушки изображается прямой CR, параллельной линиям i = const.

При увлажнении воздуха паром (линия КМ) энтальпия влажного воздуха увеличивается. Параметры состояния (i_м , d_м) определяются по начальным (i_к, d_к),. из теплового и материального балансов процесса смешения

i_м = i_к + d_п i_п и d_м = d_к + d_п ,

где i_п и d_п – энтальпия и количество подаваемого пара на 1 кг сухого воздуха, соответственно.

При смешивании потоков влажного воздуха параметры смеси определяются на основании балансов массы, энтальпии и влаги. Если расходы влажного воздуха в смешиваемых потоках и, а энтальпии и влагосодержания, соответственно,i₁, d₁ и i₂, d₂, то уравнения для определения энтальпии и влагосодержания смеси следующие:

i_см = (i₁m₁ + i₂m₂)/(m₁+m₂₎ ,

d_см = (d₁m₁+d₂m₂)/(m₁+m₂).

При смешении двух потоков воздуха относительная влажность смеси не может быть больше 100 %.

studfiles.net

6.3. Понятия о водяном паре.

Одним из распространенным рабочим телом в паровых турбинах, паровых машинах, в атомных установках, теплоносителем в различных теплообменниках является водяной пар.Пар– газообразное тело в состоянии, близкое к кипящей жидкости.Парообразование– процесс превращения вещества из жидкого состояния в парообразное.Испарение – парообразование, происходящее всегда при любой температуре с поверхности жидкости. При некоторой определенной температуре, зависящей от природы жидкости и давления, под которым она находится, начинается парообразование во всей массе жидкости. Этот процесс называетсякипением. Обратный процесс парообразования называетсяконденсацией. Она также протекает при постоянной температуре. Процесс перехода твердого вещества непосредственно в пар называетсясублимацией. Обратный процесс перехода пара в твердое состояние называетсядесублимацией. При испарении жидкости в ограниченном пространстве (в паровых котлах) одновременно происходит обратное явление – конденсация пара. Если скорость конденсации станет равной скорости испарения , то наступает динамическое равновесие. Пар в этом случае имеет максимальную плотность и называетсянасыщенным паром. Если температура пара выше температуры насыщенного пара того же давления, то такой пар называетсяперегретым. Разность между температурой перегретого пара и температурой насыщенного пара того же давления называетсястепенью перегрева. Так как удельный объем перегретого пара больше удельного объема насыщенного пара, то плотность перегретого пара меньше плотности насыщенного пара. Поэтому перегретый пар являетсяненасыщенным паром. В момент испарения последней капли жидкости в ограниченном пространстве без изменения температуры и давления образуетсясухой насыщенный пар. Состояние такого пара определяется одним параметром – давлением. Механическая смесь сухого и мельчайших капелек жидкости называетсявлажным паром. Массовая доля сухого пара во влажном паре называетсястепенью сухости –х.

х= m_сп/ m_вп, (6.7)

m_сп– масса сухого пара во влажном; m_вп– масса влажного пара. Массовая доля жидкости во влажном паре нызваетсястепенью влажности–у.

у= 1 –. (6.8)

Для кипящей жидкости при температуре насыщения = 0, для сухого пара –= 1.

6.4. Характеристики влажного воздуха.

Атмосферный воздух, в основном состоящий из кислорода, азота, углекислого газа, содержит всегда некоторое количество водяного пара. Смесь сухого воздуха и водяного пара называется влажным воздухом. Влажный воздух при данном давлении и температуре может содержать разное количество водяного пара. Если смесь состоит из сухого воздуха и насыщенного водяного пара, то его называютнасыщенным влажным воздухом. В этом случае во влажном воздухе находится максимально возможное для данной температуры количество водяного пара. При охлаждении этого воздуха, будет происходить конденсация водяного пара. Парциальное давление водяного пара в этой смеси равно давлению насыщения при данной температуре. Если влажный воздух содержит при данной температуре водяной пар в перегретом состоянии, то он будет называтьсяненасыщенным. Так как в нем находится не максимально возможное для данной температуры количество водяного пара, то он способен к дальнейшему увлажнению. Поэтому такой воздух используют в качестве сушильного агента в различных сушильных установках. Позакону Дальтонаобщее давление влажного воздуха равно сумме парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара, входящих в его состав:

Р = Р_В+ Р_П, (6.9)

где: Р_В– парциальное давление сухого воздуха; Р_П– парциальное давление водяного пара. Максимальное значение Р_Ппри данной температуре влажного воздуха t представляетсобой давление насыщенного водяного пара– Р_Н. Для нахождения парциального давления пара пользуются специальным прибором – гигрометром. С помощью этого прибора определяютточку росы, т.е. температуру (t_p), до которой нужно охладить при постоянном давлении воздух, чтобы он стал насыщенным. Зная точку росы, можно по таблицам определить парциальное давление пара в воздухе как давление насыщения (Р_Н), соответствующее точки росы t_p.Абсолютной влажностью воздуханазывается количество водяных паров, находящихся в 1 м³влажного воздуха. Абсолютная влажность равна плотности пара при его парциальном давлении и температуре воздуха – t_н . Отношение абсолютной влажности ненасыщенного воздуха при данной температуре к абсолютной влажности насыщенного воздуха при той же температуре называетсяотносительной влажностьювоздуха

 = с_п/ с_нили= с_п/ с_н·100% , (6.10)

Для сухого воздуха = 0, для ненасыщенного< 1, для насыщенного= 1(100%). Если водяной пар считать как идеальный газ, то по закону Бойля-Мариотта отношение плотностей можно заменить отношением давлений. Тогда:

 = _П/ Р_Нили= Р_П/ Р_Н·100% . (6.11)

Плотность влажного воздухаслагается из масс, содержащихся в 1 м³сухого воздуха и водяных паров:

 = _в+_п= P_B/(R_B·T) +/^”. (6.12)

Молекулярная массавлажного воздуха определяют по формуле:

 = 28,95 – 10,934P_Н/P (6.13)

Значения Р_Ни^” при температуре воздуха t берутся из таблицы водяного пара,– по данным психрометра, P – по барометру.Влагосодержание – представляет собой отношение массы пара к массе сухого воздуха:

d = М_П / М_В, (6.14)

где: М_П, М_В– соответственно массы пара и сухого воздуха во влажном воздухе. Связь между влагосодержанием с относительной влажностью:

d = 0,622 ·Р_Н·/(Р -·Р_Н). (6.15)

Газовая постоянная:

R = 8314/м = 8314/(28,95 – 10,934··Р_Н/P). (6.16)

Объем влажного воздуха, приходящегося на 1 кг сухого воздуха:

V_ВЛ.В = R·T/P. (6.17)

Удельный обьем влажного воздуха:

 = V_ВЛ.В/(1 + d). (6.17)

Удельная массовая теплоемкость паровоздушной смеси:

с_см= с_В+ d·с_П. (6.18)

studfiles.net

3. Влажность | АРТконсервация

Музейные коллекции еще и до сих пор размещаются у нас в самых различных зданиях. Даже такой крупнейший музей, как Третьяковская галлерея находился раньше в обыкновенном жилом купеческом особняке и только понемногу М. П. Третьяков, основатель галереи, перестраивал свой дом для целей галереи. Замечательное собрание бытовых предметов купца Ф. М. Плюшкина в Пскове помещалось также в простом жилом доме. И в настоящее время небольшие краеведческие музеи часто помещаются в обыкновенных жилых, иногда даже деревянных, домах.

Значит, говоря о режиме музея, мы должны учитывать и тип простого деревянного дома и каменного дома, переделанного из жилого специально для музейных целей, и каменного дома, построенного специально для музея, и, наконец, использованного для музейных целей дворца. В столь разнообразных помещениях одинакового режима быть не может.

Деревянный дом с печным отоплением выдвигает совершенно иные требования, чем громадный каменный дом, построенный для музея. Тем не менее есть общие законы, которые необходимо прежде всего изучить.

Насколько это важно, показывает хотя бы такой факт. В Ленинграде одним из наиболее импозантных и, казалось бы, очень хорошо подходящим для музея зданием является здание бывш. Михайловского дворца, где помещается Русский музей. Однако, это здание имеет ряд крупнейших недостатков, так, например, если отопления в течение зимы не было совершенно или оно было слишком скудным и стены промерзали, то весной, когда начинался приток публики, и с ней вместе и приток теплого воздуха, на мраморном полу скоплялось чуть не на вершок воды, со стен лили потоки воды. Мы должны владеть режимом здания так, чтобы не допускать подобных явлений. Если в здании оказалась такая сырость, очевидно, было упущено что-то при постройке этого здания, что и привело к чрезвычайно тяжким последствиям: картины обвисали, холст, на котором они написаны, разбухал, а потом начиналось плесневение холста и побеление лака.

Вот другой случай. Несколько лет назад в одной картинной галлерее произошла авария парового отопления, и в двух залах картины в течение очень короткого времени совершенно побелели. Отчего? Это надо знать, надо быть готовым разобраться в причинах и надо уметь принять немедленные меры к устранению этих причин.

Если происходят подобные явления в наших лучших музеях, где, казалось бы, все предусмотрено, чтобы сохранить ценное имущество, то, что же можно ожидать в доме, совершенно не предназначавшемся для хранения памятников искусства и истории? Тем не менее, большая или меньшая сохранность имущества может быть достигнута в любом помещении, если оно само более или менее нормально.

Всякое здание, как уже сказано выше, должно быть, прежде всего наблюдаемо с четырех точек зрения: температуры, влажности, количества и качества пыли, находящейся в воздухе помещения, и газового состава воздуха.

Но эти наблюдения невозможно разорвать по частям, так как элементы режима тесно связаны между собой.

В самом деле, вопрос о том, какую температуру надо поддерживать в музейном здании, решают не столько требования хранения, сколько удобства публики.

Сама по себе температура в здании не является особенно трудным фактором режима. Были проведены очень большие и тщательные опыты в целом ряде музеев. Между прочим, в Лондонской Национальной галлерее, в американских музеях и у нас в Научно-исследовательском текстильном институте в Москве в результате этих опытов было установлено, что температура сама по себе при медленных сменах особо разрушительного действия на предметы не производит; следовательно, если имеют место нормальные колебания температуры внутри здания в течение года от 12 до 25° С, никакого вреда музейным объектам причинено не будет.

Не будет причинено вреда даже таким чувствительным материалам, как живопись, бумага и ткани, а такие материалы, как металлы, камень, керамика даже к большим изменениям температуры относятся спокойно, если эти изменения не наступают стремительно.

Опыты Лондонской Национальной галереи особенно интересны по своим деталям, касающимся действия температуры, кислорода и воды на произведения искусства; и тут выясняется тесная связь отдельных элементов режима. Для выяснения этого брали стеклянные сосуды, которые могли быть герметически закупорены. В сосуды помещались образцы испытываемых материалов. Для того чтобы испытать только действие температуры, эти сосуды обрабатывались различными способами. Из одной серии сосудов выкачивался воздух, и сосуды наглухо запаивались, получалось хранение объекта в почти безвоздушном пространстве. В другую серию сосудов после выкачивания воздуха вводился какой-нибудь недеятельный газ (азот, неон или аргон). Ряд сосудов наполнялся деятельным газом (водородом), но без присутствия кислорода. Ряд сосудов наполнялся кислородом и, наконец, ряд сосудов — обыкновенным атмосферным воздухом с большим количеством водяных паров.

Акварельная живопись, вообще крайне чувствительная, в безвоздушном пространстве и в среде недеятельного газа при перемене температуры, от -10° до +37° не дала никаких изменений в течение продолжительного периода. В кислороде изменения получились весьма незначительные, в водороде то же самое, а в атмосфере воздуха, наполненного парами воды, краски исчезли совершенно без следа.

Из этих опытов видно, что основным фактором разрушения при переменах температуры является не температура сама по себе, а вода, которая оказывается сильнейшим агентом разрушения или катализатором, поэтому вопрос об изучении влажности в наших помещениях является самым существенным, самым основным, а одно изучение и регулирование температуры еще не дает в руки музееведа разгадки происходящих явлений.

Прежде всего надо выяснить, что называется влажностью. Существуют два различных понятия влажности: влажность абсолютная и влажность относительная.

Абсолютная влажность — это то количество водяных паров в граммах, которое находится в 1 м³ воздуха данного помещения.

Относительная влажность — это влажность воздуха данного помещения в процентах сравнительно с тем, сколько этот воздух потребует водяных паров до состояния насыщения.

Скажем, в данном помещении, при данной температуре требуется 10 г водяных паров для насыщения воздуха; сейчас мы такого количества влаги здесь не имеем, и соответственный прибор покажет нам в процентах, сколько здесь имеется влаги по сравнению с состоянием насыщения.

Необходимы измерения и абсолютной и относительной влажности. Если мы знаем, что в данном помещении имеется 5,5 г водяных паров на 1 м³ воздуха, то по выработанной таблице мы можем определить, при какой температуре этих 5,5 г окажется достаточно для насыщения воздуха данного помещения до 100%, когда со стен потечет вода.

По таблицам мы определяем, что приблизительно это произойдет тогда, когда температура в помещении понизится до 5 — 6%, значит, мы ни в коем случае не должны допускать падения температуры до 5 — 6°. Эти данные позволяют нам определить, в каких пределах следует поддерживать отопление.

Относительная влажность в процентах прямо указывает нам, насколько воздух наполнен парами воды и насколько он приближается к точке росы, т. е. выпадению воды из воздуха; последний момент абсолютно недопустим.

Итак, нам необходимо знать и абсолютную и относительную влажность. Если мы видим на приборе, что влажность равна 45%, мы можем быть вполне спокойными и стараться ее только поддерживать, но как только эта относительная влажность начнет значительно изменяться, мы должны выяснить причины ее изменения. Если никаких особых причин не устанавливается, а процент относительной влажности увеличивается, мы должны будем прежде всего поднять температуру, так как, чем теплее воздух, тем он больше может поддерживать водяных паров в взвешенном состоянии, не допуская до выпадения воды.

Если, наоборот, мы слишком понизим процент влажности, то иногда это может быть чрезвычайно гибельно.

Приведем такой пример: несколько лет тому назад в Гос. Эрмитаже отопление было переделано, причем была допущена одна оплошность — не были установлены приборы для увлажнения воздуха, и началось такое стремительное высыхание воздуха, что относительная влажность в некоторых залах упала до 30—25%, а в одном даже до 19%. Это уже катастрофа: все деревянные вещи пересыхают настолько, что их начинает разрывать.

Следовательно, воздух надо увлажнять. Вопрос об увлажнении воздуха в условиях музея — дело чрезвычайно сложное. Обыкновенно простейшее увлажнение осуществляется таким образом: в большие противни наливается вода, и эти противни ставятся на отопительные батареи. Конечно, это только паллиативная мера, которая не поддается точной регулировке.

Если происходит сильное систематическое высыхание, обязательно надо изменить систему отопления или прекратить на некоторое время отопление совсем, чтобы, благодаря естественной вентиляции через стены, влажность пришла в соответствие с имеющейся температурой. Во всяком случае, такие вопросы необходимо решить совместно с архитектором или инженером по отоплению.

Действие влажности на различные предметы весьма различно. Об этом более подробно будет говориться впоследствии. Сейчас только следует иметь в виду, что все материалы, имеющие органическую основу, при чрезмерном повышении влажности могут сделаться прекрасной питательной средой для развития микроорганизмов. Предметы волокнистые — ткани, бумага, дерево, кожа — при увеличении влажности сильно изменяются в объеме, в связи с этим происходит целый ряд весьма серьезных явлений. Ввиду огромного значения степени влажности воздуха, выработан прибор для определения ее.

Для наблюдения за температурой и одновременно за влажностью лучшим и простейшим прибором является психрометр Августа, который основан на том, что, если происходит испарение воды, то температура около поверхности испарения понижается, так как на испарение воды расходуется точно определенное количество тепла. Если мы возьмем два совершенно одинаковых термометра, один из которых будет иметь ртуть свободную, а у другого ртуть обернем мокрой тряпочкой, то с этой мокрой тряпочки вода начнет быстро испаряться, от испарения ртуть охладится и термометр покажет температуру более низкую, чем рядом стоящий термометр со свободной ртутью.

Чем суше воздух в помещении, и значит чем легче и больше он поглощает водяные пары, тем быстрее будет происходить испарение и тем ниже будет падать температура влажного термометра. По таблицам легко найти, какая будет относительная влажность при той или иной разности температур обоих термометров.

Итак, простейшим основным прибором, которым можно одновременно измерять и температуру и влажность, является психрометр Августа. Необходимо помнить, что прибор Августа должен помещаться так, чтобы воздух около него свободно циркулировал,

иначе около прибора получается атмосфера застойной влажности и показания будут весьма неточные. Непременно надо перед наблюдением, минут за 10—15, убедиться, что тряпочка около ртутного шарика увлажнена, так как она легко высыхает, если шарик сильно удален от поверхности воды; нормальное расстояние шарика от воды 1—2 см.

После наливания свежей воды нельзя производить наблюдение ранее 30—40 мин.

Какой бы психрометр мы ни взяли, он обязательно требует паспортизации: его показания почти всегда разнятся то больше, то меньше от нормального термометра. Эта ошибки в плохих термометрах доходят до значительной разницы. Поэтому прежде чем начать наблюдения, надо на метеорологической станции или в физическом кабинете школы сверить показания обоих термометров и при вычислении разницы учитывать все эти ошибки.

Другим типом приборов является гигрометры, в частности волосяной гигрометр Соссюра.

Гигрометр Соссюра основан на принципе, что некоторые материалы при увеличении влажности равномерно увеличиваются в объеме, по преимуществу по определенному направлению. Из материалов, которые наиболее равномерно увеличиваются в объеме и по преимуществу только по одному направлению, необходимо прежде всего указать на волос. Он чрезвычайно чувствителен к переменам влажности, и достаточно на некотором расстоянии дохнуть на хорошо обезжиренный волос, он сейчас же удлинится, причем увеличение идет почти исключительно по длине и гораздо менее по диаметру.

Утолщение волоса для пас никакой роли не играет, а играет роль только его удлинение.

В гигрометре Соссюра длинный, хорошо обезжиренный женский волос укрепляется в зажиме наверху прибора, внизу оборачивается вокруг вала, на котором прикреплена стрелка. Волос оттягивается точно уравновешенной гирькой в состоянии умеренной растянутости; при увеличении влажности волос удаляется, гирька оттягивает его и стрелка поворачивается.

Гигрометр Соссюра показывает относительную влажность в процентах; для отсчета на специальной полукруглой полоске нанесены деления — от 10 до 100. Так как абсолютно сухого воздуха или воздуха, содержащего только 10% влажности, мы почти не имеем, то в сущности эти крайние деления, ниже 10, практически не нужны.

Поскольку гигрометр Соссюра показывает нам сразу относительную влажность, этот прибор весьма удобен. Но дело в том, что волос сам по себе не есть достаточно постоянный материал, он может изменяться и, к сожалению, в некоторых случаях довольно сильно, а именно: при влажности ниже 30% волос слишком высыхает, и его показания делаются неточными, при влажности выше 75—80% показания волоса также недостаточно точны. В промежутках же между 30—80% относительной влажности гигрометр дает довольно хорошие показания. Кроме того, следует помнить, что волос имеет свойство стариться. У каждого материала имеется своя предельная упругость, которая с течением времени постепенно падает, если предмет все время подвергается какому-то усилию.

Контролировать психрометр Августа и гигрометр Соссюра можно по прибору, который более или менее освобожден от недостатков; таким прибором является психрометр Асмана.

Этот прибор основан на том же принципе, на котором основан и психрометр Августа, но между ними есть весьма существенная разница. Если вы поместите психрометр Августа в комнате, где у вас все время происходит движение, где ходят люди, где нет застоя воздуха и испарение идет нормально, психрометр будет показывать совершенно нормальные изменения влажности. Но если вы повесите его на стену и закроете коробкой, то показания постепенно изменятся, потому что в коробке свободного движения воздуха нет и образуется застойная влажность. Следовательно, психрометр Августа мы всегда должны помещать на свободном месте и ни в коем случае ничем не закрывать его. Нельзя вешать психрометр Августа за шкафы, за картины, в какие-нибудь глухие углы.

Для устранения этого недостатка в психрометре Асмана сделан прибор искусственной вытяжки, для чего имеется часовой механизм, который приводит в действие маленький вентилятор; в новейшей конструкции этот вентилятор электрический. Благодаря вентилятору все время происходит обмен окружающего воздуха и получается нормальное испарение, почему показания получаются вполне точные.

Чтобы иметь данные, достаточные для суждения о сезонных колебаниях влажности в музейном помещении и для своевременного принятия необходимых мер, нужно систематически изо дня в день утром и перед концом занятий производить наблюдения влажности и записывать их.

Только одна запись в день не дает точного представления о происходящих изменениях температуры и влажности, так как в течение дня изменяются и внешние условия тепла и влажности, и внутри музея (от присутствия публики).

В конце месяца необходимо все показания перенести на миллиметровую бумагу с тем, чтобы получилась кривая, которая будет характеризовать динамику воздушного режима в музее. Если кривая температуры будет идти совершенно ровно, а кривая влажности будет прыгать, то надо выявить причины этого несоответствия. Для выяснения этого необходимо проводить одновременно наблюдения за внешней влажностью и за температурой, так как все помещения всегда реагируют на внешние атмосферные условия, хотя и в разной степени. Очень важно сопоставить и количество публики, посетившей музей в данный день.

Вы, допустим, отмечаете, что сегодня температура в помещении не изменилась, а влажность значительно повысилась; почему это произошло? Снаружи температура +2°, идет сильное таяние снега, барометрическое давление сильно понизилось; вполне понятно, что влажность внутри помещения увеличилась. Другая причина может заключаться в том, что вчера в музее было 10 посетителей, а сегодня 500. Каждый человек в течение часа выдыхает до 40 г водяных паров. Подумайте, сколько внесут воды 500 человек. Ясно, что влажность должна быть очень сильно повышена.

Как велики могут быть эти колебания, вызываемые присутствием публики, показывает следующий пример.

В Русском музее измерения влажности показали, что весной 1939 г. на выставке Левитана в один весьма благоприятный день, когда не было дождя, не было таяния снега, к 4-м часам влажность с 60% поднялась до 95%, так что начали обвисать холсты на картинах. Это произошло потому, что в этот день выставку посетило 3700 человек: каждый из них принес 40 г воды в помещение, если пробыл только 1 час, значит всего было внесено 148 000 г воды в залы выставки. Естественно, что влажность должна была к концу дня очень повыситься.

Для того чтобы действительно ориентироваться в режиме помещения, необходимо вести наблюдения температуры и влажности как внутри помещения, так равно температуры и барометрического давления вне помещения, а также и посещаемости.

Если все эти данные будут сведены в виде кривых, например, за весенний сезон, то будет возможно знать на следующий год, чего и когда следует ожидать, чего следует опасаться и какие меры нужно принять заранее.

Первоисточник: 

КОНСЕРВАЦИЯ и РЕСТАВРАЦИЯ МУЗЕЙНЫХ КОЛЛЕКЦИЙ. ФАРМАКОВСКИЙ М.В. – М., 1947

art-con.ru

Таблица перевода относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы.

Таблица перевода относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы. Таблица указывает “абсолютную влажность” в г/м3 (верхняя строчка) и температуру точки росы воздуха в °C (нижняя строчка) для различных температур окружающего воздуха в зависимости от относительной влажности. Пример: При температуре воздуха + 45 °C и относительной влажности 60%, абсолютная влажность составляет 39.3 г/м3, а температура точки росы 36 °C . Перевод относительной влажности в абсолютную в зависимости от температуры воздуха при атмосферном давлении. Точки росы. Относительная Влажность 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Температура воздуха [°C] абсолютная влажность г/м3 (сверху) точка росы [°C](снизу) 50°C 8,3 16,6 24,9 33,2 41,5 49,8 58,1 66,4 74,7 83 8 19 26 32 36 40 43 45 48 50 45°C 6,5 13,1 19,6 26,2 32,7 39,3 45,8 52,4 58,9 65,4 4 15 22 27 32 36 38 41 43 45 40°C 5,1 10,2 15,3 20,5 25,6 30,7 35,8 40,9 46 51,1 1 11 18 23 27 30 33 36 38 40 35°C 4 7,9 11,9 15,8 19,8 23,8 27,7 31,7 35,6 39,6 -2 8 14 18 21 25 28 31 33 35 30&

dpva.ru

Содержание = количество (масса) воды во влажном воздухе, г/м3 = кг/1000м3 в зависимости от относительной влажности воздуха в %. Увлажнение воздуха водяным паром, таблица.

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Влажность абсолютная, относительная и удельная. Влажность воздуха. Психрометрические таблицы. Диаграммы Рамзина  / / Содержание = количество (масса) воды во влажном воздухе, г/м3 = кг/1000м3 в зависимости от относительной влажности воздуха в %. Увлажнение воздуха водяным паром, таблица. Вес водяного пара в воздухе. Содержание = количество (масса) воды во влажном воздухе, кг/1000м3 в зависимости от относительной влажности воздуха в %. Увлажнение воздуха водяным паром, таблица. В таблице ниже указано количество водяного пара (кг) в воздухе при атмосферном давлении на 1000 м3 воздуха в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха. Дает удобную оценку подачи воды (пара) для повышения влажности до необходимой, или позволяет оценить необходимый объем отводимой влаги при осушении воздуха. Таблица. Содержание водяного пара в воздухе (г/м3 = кг/1000м3воздуха). Увлажнение воздуха водяным паром, таблица. Количество (масса) воды во влажном воздухе. г/м3=кг/1000м3 vs относительная влажность воздуха в %. Температура воздуха (oC) Относительная влажность (%) 100% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 32 33.9 28.9 27.2 25.5 23.8 21.9 20.4 19.3 17.0 15.3 13.6 11.9 10.2 31 32.2 27.3 25.7 24.1 22.5 21.0 19.3 17.7 16.1 14.5 12.9 11.3 9.7 30 30.5 25.9 24.4 22.9 21.3 19.7 18.3 16.7 15.2 13.7 12.2 10.7 9.1 29 28.9 24.5 23.1 21.7 20.2 18.8 17.3 15.9 44.5 13.0 11.6 10.1 8.7 28 27.3 23.2 21.9 20.5 19.1 17.8 16.4 15.0 13.7 12.3 11.0 9.6 8.2 27 25.9 22.0 20.7 19.4 18.1 16.8 15.5 14.2 12.9 11.6 10.3 9.1 7.8 26 24.5 20.8 19.6 18.3 17.1 15.9 14.7 13.4 12.2 11.0 9.7 8.6 7.3 25 23.1 19.7 18.5 17.3 16.2 15.0 13.9 12.7 11.6 10.4 9.3 8.1 6.9 24 21.9 18.6 17.5 16.4 15.3 14.2 13.1 12.0 10.9 9.8 8.7 7.7 6.6 23 20.6 17.6 16.3 15.5 14.5 13.4 12.4 11.4 10.3 9.3 8.3 7.2 6.2 22 19.5 16.6 15.6 14.6 13.6 12.7 11.7 10.7

dpva.ru

Тема 3. Реальные газы и пары. Водяной пар. Влажный воздух.

1. Линия 2 на Hd-диаграмме соответствует

1. влагосодержанию

2. относительной влажности

3. изотерме влажного воздуха

4. изоэнтальпе

2. Линия 2 на Hd-диаграмме соответствует

1. влагосодержанию

2. относительной влажности

3. изотерме влажного воздуха

4. изоэнтальпе

3. Обычно к влажному воздуху применяют уравнение

1. неразрывности потока

2. Клапейрона-Менделеева

3. Ван-дер-Ваальса

4. Новикова-Вукаловича

4. Максимально возможное влагосодержание вычисляется по формуле

1.

2.

3.

4.

5. Относительная влажность вычисляется по формуле

1.

2.

3.

4.

6. Изображенные в hs-координатах процессы водяного пара являются…

1. 1 – изобарный, 2 – изотермический

2. 1 – изобарный, 2 – адиабатный

3. 1 – изобарный, 2 – изохорный

4. 2 – изобарный, 1 – изотермический

7. Фазовому равновесию «жидкость – пар» соответствует линия фазового перехода

1. 4

2. 2

3. 3

4. 1

8. Теплота парообразования в процессе 1-2

1.

2.

3.

4.

10. В дифференциальной форме уравнение первого закона термодинамики для потока имеет вид

1.

2.

3.

4.

11. Скорость адиабатного истечения из суживающегося сопла вычисляется по уравнению

1.

2.

3.

4.

12. Дросселированию водяного пара соответствует процесс

1. 3-3

2. 2-2

3. 1-1

4. x = l

13. Дросселированию идеального газа соответствует процесс

1. v₁ =const

2. 1-2

3. p_l = const

4. s_l = const

14. В соответствии с эффектом Джоуля-Томсона при дросселировании реального газа температура

1. изменяется

2. равна 1000 К

3. остается постоянной

4. равна 0 К

15. При адиабатном дросселировании идеального газа остается постоянным

1. энтропия

2. давление

3. объем

4. энтальпия

16. Критическая скорость в устье сопла при истечении идеального газа в окружающую среду с давлением равным или ниже критического

1.

2.

3.

4.

17. Массовый расход идеального газа из суживающегося сопла вычисляется по уравнению

1.

2.

3.

4.

18. Сопло, состоящее из суживающейся и расширяющейся частей (сопло Лаваля), служит для получения

1. сверхвысоких плотностей

2. сверхвысоких давлений

3. сверхнизких температур

4. сверхзвуковых скоростей пара (газа)

19. Процессу истечения пара из сопла, если потери энергии на трение и теплоотдача к стенкам

1. 1-2′

2. 1-2

3. х =1

4. h = const

20. Отношение массы водяного пара к массе, которая содержится в воздухе при его полном насыщении водяными парами для заданной температуры и давления – это

1. влагосодержание

2. относительная влажность

3. теплосодержание

21. Смесь жидкости и водяного пара называется

1. сухим насыщенным паром

2. перегретым паром

3. влажным ненасыщенным паром

4. влажным насыщенным паром

22. В момент полного испарения жидкости пар называется

1. влажный ненасыщенный пар

2. сухой насыщенный пар

3. перегретый пар

4. сухой насыщенный пар

23. При нагревании сухого насыщенного пара он превращается в

1. влажный насыщенный пар

2. сухой насыщенный пар

3. жидкость

4. перегретый пар

24. Температура, при которой перегретый пар превращается в сухой насыщенный пар, называется

1. температурой испарения

2. температурой конденсации

3. температурой точки росы

4. температурой атмосферного воздуха

25. Единицей измерения абсолютной влажности воздуха является

1. граммы влаги

2. граммы влаги/кг влажного воздуха

3. кг влаги/м³влажного воздуха

4. кг влаги/кг влажного воздуха

studfiles.net