Relativna vlažnost jednostavnim riječima. Koncept relativne vlažnosti vazduha. Apsolutna vlažnost: definicija i formula

Opće informacije

Vlažnost zraka ovisi o prirodi tvari i in čvrste materije, pored toga, o stepenu mljevenja ili poroznosti. Sadržaj hemijski vezane, takozvane konstitutivne vode, na primer, hidroksida, koji se oslobađaju samo tokom hemijskog razlaganja, kao i kristalno hidratne vode nije uključen u pojam vlažnosti.

Mjerne jedinice i karakteristike definicije vlažnosti

• Vlažnost obično karakterizira količina vode u tvari, izražena kao postotak (%) izvorne mase vlažne tvari ( masovna vlažnost) ili njegov volumen ( volumetrijska vlažnost).

• Vlažnost se može karakterizirati i sadržajem vlage, ili apsolutna vlažnost- količina vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ovo određivanje sadržaja vlage se široko koristi za procjenu kvaliteta drveta.

Ova vrijednost se ne može uvijek precizno izmjeriti, jer u nekim slučajevima nije moguće ukloniti svu neustavnu vodu i izvagati predmet prije i nakon ove operacije.

• Relativna vlažnost karakteriše sadržaj vlage u odnosu na maksimalna količina vlaga koja može biti sadržana u tvari u stanju termodinamičke ravnoteže. Relativna vlažnost obično se mjeri kao postotak od maksimuma.

Metode određivanja

Karl Fischer titrator.

Utvrđivanje stepena vlažnosti mnogih proizvoda, materijala i sl bitan. Samo pri određenoj vlažnosti mnoga tijela (zrno, cement, itd.) su pogodna za svrhu za koju su namijenjena. Životna aktivnost životinja i biljnih organizama moguća je samo u određenim granicama vlažnosti i relativna vlažnost zrak. Vlažnost može dovesti do značajne greške u težini predmeta. Kilogrami šećera ili žitarica sa sadržajem vlage od 5% i 10% će sadržati različite količine suvi šećer ili žitarice.

Mjerenje vlage određuje se sušenjem vlage i Karl Fischer titracijom vlage. Ove metode su primarne. Osim njih, razvijeni su i mnogi drugi, koji se kalibriraju na osnovu rezultata mjerenja vlage primarnim metodama i standardnim uzorcima vlažnosti.

Vlažnost vazduha

Vlažnost vazduha je veličina koja karakteriše sadržaj vodene pare u različitim delovima Zemljine atmosfere.

Vlažnost - sadržaj vodene pare u vazduhu; jedna od najznačajnijih karakteristika vremena i klime.

Vlažnost vazduha u zemljinoj atmosferi veoma varira. Da, da zemljine površine Sadržaj vodene pare u vazduhu je u proseku od 0,2% zapremine u visokim geografskim širinama do 2,5% u tropima. Pritisak pare u polarnim geografskim širinama zimi je manji od 1 mb (ponekad samo stoti dio mb), a ljeti ispod 5 mb; u tropima se povećava na 30 mb, a ponekad i više. U subotu tropske pustinje pritisak pare se smanjuje na 5-10 mb.

Apsolutna vlažnost vazduha (f) je količina vodene pare koja se stvarno nalazi u 1m³ vazduha:

f = (masa vodene pare sadržane u vazduhu)/(volumen vlažan vazduh)

Uobičajena jedinica apsolutna vlažnost: (f) = g/m³

Relativna vlažnost zraka (φ) je omjer njegove trenutne apsolutne vlažnosti i maksimalne apsolutne vlage na datoj temperaturi (vidi tabelu)

t(°C)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (g/m³)	0,29	0,81	2,1	4,8	9,4	17,3	30,4	51,1	83,0	130	198	293	423	598

φ = (apsolutna vlažnost)/(maksimalna vlažnost)

Relativna vlažnost obično se izražava u postocima. Ove količine su međusobno povezane sljedećim odnosom:

φ = (f×100)/fmax

Relativna vlažnost je veoma visoka ekvatorijalna zona(godišnji prosjek do 85% ili više), kao iu polarnim geografskim širinama i zimi unutar kontinenata srednjih geografskih širina. Ljeti je visoka relativna vlažnost karakteristična za monsunske regije. Niske vrijednosti relativna vlažnost se uočava u suptropskim i tropskim pustinjama i zimi u monsunskim regijama (do 50% i ispod).

Vlažnost brzo opada sa visinom. Na nadmorskoj visini od 1,5-2 km, pritisak pare je u prosjeku upola manji od Zemljine površine. Troposfera čini 99% atmosferske vodene pare. U prosjeku preko svake kvadratnom metru Vazduh na zemljinoj površini sadrži oko 28,5 kg vodene pare.

Književnost

Usoltsev V. A. Merenje vlažnosti vazduha, L., 1959.

Vrijednosti mjerenja vlažnosti plina

Za indikaciju sadržaja vlage u zraku koriste se sljedeće količine:

Apsolutna vlažnost vazduha je masa vodene pare sadržana u jedinici zapremine vazduha, tj. gustina vodene pare sadržane u vazduhu, [g/m³]; u atmosferi se kreće od 0,1-1,0 g/m³ (zimi preko kontinenata) do 30 g/m³ ili više (u ekvatorijalnoj zoni); maksimalna vlažnost vazduha (granica zasićenja) količina vodene pare koja može biti sadržana u vazduhu na određenoj temperaturi u termodinamičkoj ravnoteži ( maksimalna vrijednost vlažnost vazduha na datoj temperaturi), [g/m³]. Kako temperatura zraka raste, njegova maksimalna vlažnost raste; pritisak pare pritisak koji vrši vodena para sadržana u vazduhu (pritisak vodene pare kao deo atmosferski pritisak), [Pa]; deficit vlažnosti je razlika između pritiska zasićene pare i pritiska pare [Pa], odnosno između maksimalne i apsolutne vlažnosti vazduha [g/m³]; relativna vlažnost vazduha je odnos pritiska pare i pritiska zasićene pare, odnosno apsolutne vlažnosti vazduha prema maksimumu [% relativne vlažnosti]; temperatura tačke rosišta na kojoj je gas zasićen vodenom parom °C. Relativna vlažnost gasa je 100%. Daljnjim prilivom vodene pare ili kada se zrak (gas) ohladi, pojavljuje se kondenzacija. Dakle, iako rosa ne pada na temperaturama od -10 ili -50°C, ona pada

Težina, tačnije masa vodene pare sadržane u 1 m3 zraka naziva se apsolutna vlažnost vazduha. Drugim riječima, ovo gustina vodene pare u vazduhu. Na istoj temperaturi, zrak može apsorbirati vrlo određenu količinu vodene pare i dostići stanje potpune zasićenosti. u stanju svoje zasićenosti naziva se kapacitet vlage.

Kapacitet vlage vazduha naglo raste sa porastom temperature. Odnos magnitude apsolutna vlažnost vazduha na datoj temperaturi na vrijednost njegovog kapaciteta vlage na istoj temperaturi naziva se relativna vlažnost vazduha.

Za određivanje temperature i relativna vlažnost vazduha Koriste poseban uređaj - psihrometar. Psihrometar se sastoji od dva termometra. Kuglica jednog od njih se navlaži pomoću poklopca od gaze, čiji se kraj spušta u posudu s vodom. Drugi termometar ostaje suh i pokazuje temperaturu okoline. Mokri termometar pokazuje nižu temperaturu od suhog termometra, jer vlaga iz gaze zahtijeva određenu količinu topline. Temperatura vlažnog termometra se naziva granica hlađenja. Razlika između očitavanja suhih i mokrih termometara naziva se psihrometrijska razlika.

Postoji određeni odnos između veličine psihrometrijske razlike i relativne. Što je veća psihrometrijska razlika pri datoj temperaturi zraka, to je niža relativna vlažnost zraka i više vlage zrak može apsorbirati. Sa razlikom jednak nuli vazduh je zasićen i dalje isparavanje vlage u takvom vazduhu ne dešava se.

Apsolutna vlažnost

(f)- ovo je količina vodene pare koja se stvarno nalazi u 1m3 vazduha:
f= m (masa vodene pare sadržane u zraku)/ V (volumen)
Uobičajena jedinica apsolutne vlažnosti: (f)= g/m 3

Relativna vlažnost

Relativna vlažnost: φ = (apsolutna vlažnost)/(maksimalna vlažnost)
Relativna vlažnost obično se izražava u postocima. Ove količine su međusobno povezane sljedećim odnosom:
φ = (f×100)/fmax

Šta je tačka rose

Za kvantificiranje vlažnosti zraka koriste se apsolutna i relativna vlažnost zraka.

Apsolutna vlažnost vazduha meri se gustinom vodene pare u vazduhu, odnosno njenim pritiskom.

Jasniju predstavu o stepenu vlažnosti vazduha daje relativna vlažnost B. Relativna vlažnost vazduha se meri brojem koji pokazuje koliki je procenat apsolutne vlažnosti od gustine vodene pare neophodne za zasićenje vazduha na postojećoj temperaturi:

Relativna vlažnost se može odrediti i pritiskom pare, jer je u praksi pritisak pare proporcionalan njenoj gustini. Dakle, B se može odrediti na ovaj način: relativna vlažnost se meri brojem koji pokazuje koliki je procenat apsolutne vlažnosti od pritiska vodene pare zasićenje zraka na postojećoj temperaturi:

Dakle, relativna vlažnost zraka nije određena samo apsolutnom vlažnošću, već i temperaturom zraka. Prilikom izračunavanja relativne vlažnosti, vrijednosti ili moraju se uzeti iz tabela (vidi tabelu 9.1).

Hajde da saznamo kako promjene temperature zraka mogu utjecati na njegovu vlažnost. Neka je apsolutna vlažnost vazduha jednaka Pošto je gustina zasićene vodene pare na 22 °C jednaka (tabela 9.1), onda je relativna vlažnost vazduha B oko 50%.

Pretpostavimo sada da temperatura ovog zraka padne na 10°C, ali gustina ostaje ista. Tada će relativna vlažnost vazduha biti 100%, odnosno vazduh će biti zasićen vodenom parom. Ako temperatura padne na 6 °C (na primjer, noću), tada će se kg vodene pare kondenzirati iz svakog kubnog metra zraka (rosa će pasti).

Tabela 9.1. Pritisak i gustina zasićene vodene pare na različitim temperaturama

Temperatura na kojoj vazduh postaje zasićen vodenom parom tokom procesa hlađenja naziva se tačka rose. U gornjem primjeru, tačka rose je. Imajte na umu da se sa poznatom tačkom rose apsolutna vlažnost vazduha može naći iz tabele. 9.1, budući da je jednaka gustini zasićene pare na tački rose.

Koncept vlažnosti zraka definira se kao stvarno prisustvo čestica vode u određenom fizičkom okruženju, uključujući i atmosferu. U ovom slučaju potrebno je razlikovati apsolutnu i relativnu vlažnost: u prvom slučaju mi pričamo o tome oko neto procenta vlage. Prema zakonu termodinamike, maksimalni sadržaj molekula vode u zraku je ograničen. Maksimalni dozvoljeni nivo određuje relativni indikatori vlažnost i zavisi od više faktora:

• Atmosferski pritisak;
• temperatura zraka;
• prisustvo sitnih čestica (prašina);
• nivo hemijskog zagađenja;

Općenito prihvaćena mjera mjerenja je postotak, a izračunavanje se vrši pomoću posebne formule, o kojoj će biti riječi kasnije.

Apsolutna vlažnost se mjeri u gramima po kubnom centimetru, koji se radi praktičnosti također pretvaraju u procente. Kako se nadmorska visina povećava, količina vlage može se povećati u zavisnosti od regije, ali kada se postigne određeni plafon (otprilike 6-7 kilometara nadmorske visine), vlažnost pada na oko nule. Apsolutna vlažnost se smatra jednim od glavnih makroparametara: planetarne karte se sastavljaju na osnovu nje klimatske karte i zonama.

Detekcija nivoa vlažnosti

(Psihometar - koristi se za određivanje vlažnosti na osnovu temperaturne razlike između suhog i mokrog termometra)

Vlažnost se po apsolutnom omjeru određuje pomoću posebnih instrumenata koji utvrđuju postotak molekula vode u atmosferi. U pravilu su dnevne fluktuacije zanemarljive - ovaj indikator se može smatrati statičnim i ne odražava bitne klimatskim uslovima. Nasuprot tome, relativna vlažnost je podložna jakim dnevnim fluktuacijama i odražava preciznu distribuciju kondenzovane vlage, njen pritisak i ravnotežnu zasićenost. Ovaj indikator se smatra glavnim i izračunava se najmanje jednom dnevno.

Određivanje relativne vlažnosti vazduha vrši se pomoću kompleksna formula, koji uzima u obzir:

• trenutna tačka rose;
• temperatura;
• pritisak zasićene pare;
• razni matematički modeli;

U praksi sinoptičkih prognoza koristi se pojednostavljeni pristup kada se vlažnost izračuna približno, uzimajući u obzir temperaturnu razliku i tačku rose (oznaka kada višak vlage pada u obliku padavina). Ovaj pristup vam omogućava da odredite potrebne pokazatelje sa 90-95% tačnosti, što je više nego dovoljno za svakodnevne potrebe.

Ovisnost o prirodnim faktorima

Sadržaj molekula vode u vazduhu zavisi od klimatske karakteristike specifična regija, vremenskim uvjetima, atmosferski pritisak i neki drugi uslovi. Dakle, najveća apsolutna vlažnost se uočava u tropskim i obalnim zonama. Na relativnu vlažnost dodatno utiču fluktuacije brojnih faktora o kojima smo ranije govorili. Tokom kišne sezone sa uslovima niskog atmosferskog pritiska, nivoi relativne vlažnosti mogu dostići 85-95%. Visok pritisak smanjuje zasićenost vodene pare u atmosferi, shodno tome snižavajući njen nivo.

Važna karakteristika relativne vlažnosti je njena zavisnost od termodinamičkog stanja. Prirodna ravnotežna vlažnost je 100%, što je, naravno, nedostižno zbog ekstremne nestabilnosti klime. Tehnogeni faktori utiču i na fluktuacije atmosferske vlažnosti. U megapolisima dolazi do pojačanog isparavanja vlage sa asfaltnih površina, istovremeno sa ispuštanjem velika količina suspendovane čestice i ugljen monoksid. To uzrokuje snažno smanjenje vlažnosti u većini gradova širom svijeta.

Uticaj na ljudski organizam

Granice atmosferske vlažnosti koje su ugodne za ljude kreću se od 40 do 70%. Produženi boravak u uvjetima snažnog odstupanja od ove norme može uzrokovati primjetno pogoršanje dobrobiti, sve do razvoja patoloških stanja. Treba napomenuti da je osoba posebno osjetljiva na pretjerano nisku vlažnost, doživljavajući niz karakterističnih simptoma:

• iritacija sluzokože;
• razvoj kroničnog rinitisa;
• povećan umor;
• pogoršanje stanja kože;
• smanjen imunitet;

Među negativnih efekata Povećana vlažnost može ukazivati ​​na rizik od razvoja gljivičnih i prehladnih bolesti.

Nazad napred

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

• obezbediti asimilacija koncepti vlažnosti vazduha ;
• razvijati nezavisnost učenika; razmišljanje; sposobnost izvođenja zaključaka, razvoj praktičnih vještina pri radu sa fizičkom opremom;
• show praktična primjena i značaj ove fizičke veličine.

Vrsta lekcije: lekcija o učenju novog gradiva .

Oprema:

• za frontalni rad: čaša vode, termometar, komad gaze; konci, psihrometrijska tabela.
• za demonstracije: psihrometar, higrometar za kosu i kondenzaciju, kruška, alkohol.

Tokom nastave

I. Pregledajte i provjerite domaći zadatak

1. Formulirati definiciju procesa isparavanja i kondenzacije.

2. Koje vrste isparavanja poznajete? Po čemu se razlikuju jedni od drugih?

3. Pod kojim uslovima dolazi do isparavanja tečnosti?

4. Od kojih faktora zavisi brzina isparavanja?

5.Koja je specifična toplina isparavanja?

6. Na šta se troši količina toplote koja se dovodi tokom isparavanja?

7. Zašto se hi-fi hrana lakše podnosi?

8. Da li je unutrašnja energija 1 kg vode i pare na temperaturi od 100 o C ista?

9. Zašto voda u boci dobro zatvorenoj čepom ne isparava?

II. Učenje novih stvari materijal

Vodena para u zraku, uprkos ogromnim površinama rijeka, jezera i okeana, nije zasićena; atmosfera je otvorena posuda. Kretanje vazdušnih masa dovodi do toga da na nekim mestima u ovog trenutka isparavanje vode prevladava nad kondenzacijom, a kod drugih je obrnuto.

Atmosferski vazduh je mešavina raznih gasova i vodene pare.

Pritisak koji bi proizvela vodena para da nema svih drugih gasova naziva se parcijalni pritisak (ili elastičnost) vodena para.

Gustina vodene pare sadržana u zraku može se uzeti kao karakteristika vlažnosti zraka. Ova količina se zove apsolutna vlažnost [g/m3].

Poznavanje parcijalnog pritiska vodene pare ili apsolutne vlažnosti ne govori koliko je vodena para udaljena od zasićenja.

Da biste to učinili, uvedite vrijednost koja pokazuje koliko je vodena para blizu zasićenosti na datoj temperaturi - relativna vlažnost.

Relativna vlažnost vazduha se naziva odnos apsolutne vlažnosti vazduha do gustine 0 zasićene vodene pare na istoj temperaturi, izraženo u procentima.

P je parcijalni pritisak na datoj temperaturi;

P 0 - pritisak zasićene pare na istoj temperaturi;

Apsolutna vlažnost;

0 je gustina zasićene vodene pare na datoj temperaturi.

Tlak i gustina zasićene pare na različitim temperaturama mogu se pronaći pomoću posebnih tablica.

Kada se vlažan vazduh hladi konstantnim pritiskom, njegova relativna vlažnost raste; što je temperatura niža, parcijalni pritisak pare u vazduhu je bliži pritisku zasićene pare.

Temperatura t, na koji se vazduh mora ohladiti tako da para u njemu dostigne stanje zasićenja (pri datoj vlažnosti, vazduhu i konstantnom pritisku) naziva se tačka rose.

Pritisak zasićene vodene pare na temperaturi vazduha jednak tačka rose, je parcijalni pritisak vodene pare sadržane u atmosferi. Kada se vazduh ohladi do tačke rose, počinje kondenzacija pare : magla se pojavljuje, pada rosa. Tačka rose takođe karakteriše vlažnost vazduha.

Vlažnost vazduha se može odrediti posebnim instrumentima.

1. Hidrometar kondenzacije

Koristi se za određivanje tačke rose. Ovo je najprecizniji način za promjenu relativne vlažnosti.

2. Higrometar za kosu

Njegovo djelovanje zasniva se na svojstvima ljudske kose bez masti With i produžavaju se sa povećanjem relativne vlažnosti.

Koristi se u slučajevima kada nije potrebna velika tačnost u određivanju vlažnosti vazduha.

3. Psihrometar

Obično se koristi u slučajevima kada je potrebno prilično precizno i ​​brzo određivanje vlažnosti zraka.

Vrijednost vlažnosti zraka za žive organizme

Na temperaturi od 20-25°C, vazduh sa relativnom vlažnošću od 40% do 60% smatra se najpovoljnijim za život ljudi. Kada okolina ima temperaturu veću od temperature ljudskog tijela, dolazi do pojačanog znojenja. Prekomjerno znojenje dovodi do hlađenja tijela. Međutim, takvo znojenje predstavlja značajan teret za osobu.

Štetna je i relativna vlažnost ispod 40% pri normalnim temperaturama vazduha, jer dovodi do povećanog gubitka vlage u organizmima, što dovodi do dehidracije. Posebno niska vlažnost vazduha u zatvorenom prostoru zimsko vrijeme; iznosi 10-20%. Pri niskoj vlažnosti vazduha javlja se brzo isparavanje vlaga s površine i isušivanje sluznice nosa, grkljana i pluća, što može dovesti do pogoršanja dobrobiti. Takođe, pri niskoj vlažnosti vazduha u spoljašnje okruženje Patogeni mikroorganizmi opstaju duže, a na površini predmeta se nakuplja više statičkog naboja. Stoga se zimi stambeni prostori ovlažuju pomoću poroznih ovlaživača. Dobri hidratanti su biljke.

Ako je relativna vlažnost visoka, onda kažemo da je vazduh vlažna i zagušljiva. Visoka vlažnost vazduha je depresivna jer se isparavanje odvija veoma sporo. Koncentracija vodene pare u zraku u ovom slučaju je visoka, zbog čega se molekuli iz zraka vraćaju u tekućinu gotovo jednako brzo kao što isparavaju. Ako znoj polako isparava iz tijela, onda se tijelo vrlo malo hladi i ne osjećamo se baš ugodno. Pri 100% relativnoj vlažnosti, isparavanje se uopće ne može dogoditi - u takvim uvjetima mokra odjeća ili vlažna koža se nikada neće osušiti.

Iz vašeg kursa biologije znate o različitim adaptacijama biljaka u sušnim područjima. Ali biljke su prilagođene i visokoj vlažnosti zraka. Dakle, rodno mjesto Monstere je vlažno ekvatorijalna šuma Monstera "plače" na relativnoj vlažnosti blizu 100%, uklanja višak vlage kroz rupe u listovima - hidtode. U modernim zgradama, klimatizacija se koristi za stvaranje i održavanje zračne sredine u zatvorenim prostorima koja je najpovoljnija za dobrobit ljudi. Istovremeno, temperatura, vlažnost i sastav vazduha se automatski regulišu.

Vlažnost vazduha je od izuzetnog značaja za nastanak mraza. Ako je vlaga visoka i zrak je blizu zasićen s parom, onda kada temperatura padne, zrak može postati zasićen i rosa će početi padati. Ali kada se vodena para kondenzira, oslobađa se energija ( specifična toplota isparavanje na temperaturi blizu 0 °C iznosi 2490 kJ/kg), tako da se vazduh na površini tla kada se formira rosa neće ohladiti ispod tačke rose i verovatnoća mraza će se smanjiti. Verovatnoća smrzavanja zavisi, pre svega, od brzine pada temperature i,

Drugo, od vlažnosti vazduha. Dovoljno je poznavati jedan od ovih podataka da bi se manje-više precizno predvidjela vjerovatnoća mraza.

Pitanja za pregled:

1. Šta se podrazumeva pod vlažnošću vazduha?
2. Kako se zove apsolutna vlažnost vazduha? Koja formula izražava značenje ovog koncepta? U kojim jedinicama se izražava?
3. Šta je pritisak vodene pare?
4. Šta je relativna vlažnost? Koje formule izražavaju značenje ovog pojma u fizici i meteorologiji? U kojim jedinicama se izražava?
5. Relativna vlažnost 70%, šta to znači?
6. Kako se zove tačka rose?

Koji instrumenti se koriste za određivanje vlažnosti vazduha? Kakav je subjektivni osjećaj vlažnosti zraka kod osobe? Nakon što nacrtate sliku, objasnite strukturu i princip rada higrometara za kosu i kondenzacije i psihrometara.

Laboratorijski rad br.4 "Mjerenje relativne vlažnosti vazduha"

Cilj: naučiti odrediti relativnu vlažnost zraka, razviti praktične vještine u radu sa fizičkom opremom.

Oprema: termometar, zavoj od gaze, voda, psihometrijski sto

Tokom nastave

Prije završetka rada potrebno je učenicima skrenuti pažnju ne samo na sadržaj i tok rada, već i na pravila rukovanja termometrima i staklenim posudama. Mora se podsjetiti da cijelo vrijeme dok se termometar ne koristi za mjerenja, mora biti u svom kućištu. Prilikom mjerenja temperature, termometar treba držati za gornju ivicu. To će vam omogućiti da odredite temperaturu s najvećom preciznošću.

Prva mjerenja temperature treba obaviti termometrom sa suvim termometrom.Ova temperatura u učionici se neće mijenjati tokom rada.

Za mjerenje temperature mokrim termometrom, bolje je koristiti komad gaze kao krpu. Gaza veoma dobro upija i pomera vodu sa mokre ivice na suvu.

Pomoću psihrometrijske tablice lako je odrediti vrijednost relativne vlažnosti.

Neka t c = h= 22 °C, t m = t 2= 19 °C. Onda t = t c- 1 Š = 3 °C.

Pomoću tabele nalazimo relativnu vlažnost. U ovom slučaju iznosi 76%.

Za poređenje, možete izmjeriti relativnu vlažnost napolju. Da bi to učinili, grupa od dva ili tri učenika koji su uspješno završili glavni dio posla može se zamoliti da izvrši slična mjerenja na ulici. Ovo ne bi trebalo da traje više od 5 minuta. Rezultirajuća vrijednost vlažnosti može se uporediti sa vlažnošću u učionici.

Rezultati rada su sažeti u zaključcima. Oni treba da zabeleže ne samo formalna značenja konačnih rezultata, već i da navedu razloge koji dovode do grešaka.

III. Rješavanje problema

Budući da je ovaj laboratorijski rad prilično jednostavan po sadržaju i malog obima, ostatak lekcije može se posvetiti rješavanju zadataka na temu koja se proučava. Za rješavanje problema nije neophodno da ih svi učenici počnu rješavati u isto vrijeme. Kako posao napreduje, mogu dobiti individualne zadatke.

Mogu se predložiti sljedeći jednostavni zadaci:

Napolju je hladna jesenja kiša. U kom slučaju će se veš koji visi u kuhinji brže sušiti: kada je prozor otvoren ili kada je zatvoren? Zašto?

Vlažnost vazduha je 78%, a očitavanje po suvom termometru je 12 °C. Koju temperaturu pokazuje mokri termometar? (odgovor: 10 °C.)

Razlika u očitanjima suhih i mokrih termometara je 4 °C. Relativna vlažnost 60%. Koja su očitanja suhih i mokrih sijalica? (Odgovor: t c -l9°S, t m= 10 °C.)

Zadaća

• Ponoviti paragraf 17 udžbenika.
• Zadatak br. 3. str. 43.

Studenti izvještavaju o ulozi isparavanja u životu biljaka i životinja.

Isparavanje u biljnom životu

Za normalno postojanje biljne ćelije, ona mora biti zasićena vodom. Za alge je to prirodna posljedica uvjeta njihovog postojanja, za kopnene biljke to se postiže kao rezultat dva suprotna procesa: apsorpcije vode korijenjem i isparavanja. Za uspješnu fotosintezu, ćelije kopnenih biljaka koje nose hlorofil moraju održavati najbliži kontakt sa okolnom atmosferom, koja ih opskrbljuje potrebnim ugljičnim dioksidom; međutim, ovaj bliski kontakt neminovno dovodi do toga da voda koja zasićuje ćelije kontinuirano isparava u okolni prostor, a ista sunčeva energija koja biljku opskrbljuje energijom potrebnom za fotosintezu, apsorbirana hlorofilom, doprinosi zagrijavanju lista. , i time intenzivira proces isparavanja.

Vrlo malo, a osim toga, loše organizirane biljke, kao što su mahovine i lišajevi, mogu izdržati duge prekide u vodosnabdijevanju i ovo vrijeme izdržati u stanju potpunog sušenja. Od viših biljaka Za to su sposobni samo neki predstavnici kamenite i pustinjske flore, na primjer, šaš, uobičajen u pijesku pustinje Karakum. Za veliku većinu uginulih biljaka takvo isušivanje bi bilo pogubno, pa je njihov odliv vode približno jednak njenom dotoku.

Da zamislimo razmjere isparavanja vode od strane biljaka, navedimo sljedeći primjer: u jednoj vegetacijskoj sezoni jedan cvijet suncokreta ili kukuruza ispari do 200 kg ili više vode, odnosno veliko bure! Uz takvu potrošnju energije, nije potrebno ništa manje energično vađenje vode. Za ovo (Muzhit korijenski sistem, čija je veličina ogromna; proračuni broja korijena i korijenskih dlaka za ozimu raž dali su sljedeće nevjerojatne brojke: bilo je skoro četrnaest miliona korijena, ukupna dužina svih korijena bila je 600 km, a njihova ukupna površina je bila oko 225 m2. Ovi korijeni su imali oko 15 milijardi korijenskih dlačica. sa ukupnom površinom na 400 m 2.

Količina vode koju biljka potroši tokom svog života u velikoj meri zavisi od klime. U toploj, suvoj klimi biljke ne troše manje, a ponekad i više vode nego u vlažnijoj klimi; ove biljke imaju razvijeniji korijenski sistem i slabije razvijene lisne površine. Biljke u vlažnim, sjenovitim tropskim šumama i na obalama vodenih tijela koriste najmanje vode: imaju tanke, široke listove i slab korijen i vaskularni sistem. Biljke u sušnim područjima, gdje ima vrlo malo vode u tlu, a zrak je vruć i suv, imaju različite metode prilagođavanja ovim teškim uslovima. Zanimljive su pustinjske biljke. To su, na primjer, kaktusi, biljke s debelim mesnatim deblima, čiji su se listovi pretvorili u bodlje. Imaju malu površinu velikog volumena, debele poklopce, slabo propustljive za vodu i vodenu paru, sa nekoliko, gotovo uvijek zatvorenih pučaka. Stoga, čak i na ekstremnim vrućinama, kaktusi isparavaju malo vode.

Ostale biljke pustinjske zone (devin trn, stepska lucerna, pelin) imaju tanke listove sa široko otvorenim stomama, koji se snažno asimiliraju i isparavaju, zbog čega se temperatura listova značajno smanjuje. Često su listovi prekriveni debelim slojem sivih ili bijelih dlačica, što predstavlja neku vrstu prozirnog zaslona koji štiti biljke od pregrijavanja i smanjuje intenzitet isparavanja.

Mnoge pustinjske biljke (perjanica, tumbleweed, vrijesak) imaju tvrde, kožaste listove. Takve biljke mogu podnijeti dugotrajno uvenuće. U to vrijeme njihovi listovi se uvijaju u cijev, a u njoj se nalaze puči.

Uslovi isparavanja se dramatično mijenjaju zimi. Korijeni ne mogu apsorbirati vodu iz smrznutog tla. Zbog toga se zbog opadanja listova smanjuje isparavanje vlage iz biljke. Osim toga, u nedostatku lišća, manje snijega se zadržava na kruni, što štiti biljke od mehaničkih oštećenja.

Uloga procesa isparavanja za životinjske organizme

Isparavanje je najlakše kontrolirana metoda smanjenja unutrašnje energije. Bilo koji uvjeti koji otežavaju parenje remete regulaciju prijenosa topline iz tijela. Dakle, koža, guma, uljano platno, sintetička odjeća otežava regulaciju tjelesne temperature.

Znojenje igra važnu ulogu u termoregulaciji tijela, osigurava postojanost tjelesne temperature osobe ili životinje. Zbog isparavanja znoja smanjuje se unutrašnja energija, zahvaljujući čemu se tijelo hladi.

Vazduh sa relativnom vlažnošću od 40 do 60% smatra se normalnim za ljudski život. Kada okolina ima temperaturu veću od temperature ljudskog tijela, tada dolazi do pojačane temperature. Obilno znojenje dovodi do hlađenja tela, pomaže u radu u uslovima visoke temperature. Međutim, takvo aktivno znojenje predstavlja značajan teret za osobu! Ako je u isto vrijeme apsolutna vlažnost zraka visoka, onda živjeti i raditi postaje još teže (vlažni tropski krajevi, neke radionice, npr. farbanje).

Štetna je i relativna vlažnost ispod 40% pri normalnim temperaturama vazduha, jer dovodi do povećanog gubitka vlage iz organizma, što dovodi do dehidracije.

Neka živa bića su vrlo zanimljiva sa stanovišta termoregulacije i uloge procesa isparavanja. Poznato je, na primjer, da kamila može bez pića dvije sedmice. To se objašnjava činjenicom da vrlo ekonomično koristi vodu. Kamila se jedva znoji čak ni na vrućini od četrdeset stepeni. Tijelo mu je prekriveno gustom i gustom dlakom - vuna spašava od pregrijavanja (na leđima kamile u sparno popodne zagrijana je do osamdeset stepeni, a koža ispod nje samo do četrdeset!). Vuna takođe sprečava isparavanje vlage iz tela (kod ošišane deve znojenje se povećava za 50%). Kamila nikada, čak ni na najjačoj vrućini, ne otvara usta: uostalom, iz sluzokože usne šupljine, ako širom otvorite usta, isparite mnogo vode! Brzina disanja kamile je veoma mala - 8 puta u minuti. Zbog toga, manje vode izlazi iz tijela sa zrakom. Međutim, po vrućem vremenu, brzina njegovog disanja se povećava na 16 puta u minuti. (Uporedi: pod istim uslovima bik diše 250 puta, a pas 300-400 puta u minuti.) Osim toga, telesna temperatura kamile noću pada na 34°, a danju, na vrućini, ona raste na 40-41°. Ovo je veoma važno za uštedu vode. Kamila ima i veoma interesantnu spravu za skladištenje vode za buduću upotrebu.Poznato je da mast, kada “sagori” u telu, proizvodi mnogo vode - 107 g od 100 g masti. Tako, ako je potrebno, kamila može izvući i do pola stotine težine vode iz svojih grba.

Sa stanovišta ekonomičnosti u potrošnji vode, američki jerboa skakači (kengur pacovi) su još nevjerovatniji. Nikada ne piju. Kengur pacovi žive u pustinji Arizone i žvaću sjemenke i suhu travu. Gotovo sva voda koja se nalazi u njihovom tijelu je endogena, tj. nastaju u ćelijama tokom varenja hrane. Eksperimenti su pokazali da su od 100 g bisernog ječma, kojim su hranjeni kengur pacovi, dobili, nakon što su ga probavili i oksidirali, 54 g vode!

Vazdušne vrećice igraju važnu ulogu u termoregulaciji ptica. U vrućem vremenu, vlaga isparava sa unutrašnje površine zračnih vrećica, što pomaže u hlađenju tijela. U vezi s tim, ptica otvara kljun po vrućem vremenu. (Katz //./> Biofizika u nastavi fizike. - M.: Obrazovanje, 1974).

n Samostalan rad

Koji količina oslobođene toplote potpuno sagorevanje 20 kg ugalj? (odgovor: 418 MJ)

Koliko toplote će se osloboditi pri potpunom sagorevanju 50 litara metana? Uzmite da je gustina metana 0,7 kg/m3. (Odgovor: -1,7 MJ)

Na šoljici jogurta piše: energetska vrednost 72 kcal. Izrazite energetsku vrijednost proizvoda u J.

Toplota sagorevanja dnevni obrok ishrana za školsku decu vašeg uzrasta je oko 1,2 MJ.

1) Da li vam je dovoljno 100 g masnog svježeg sira, 50 g pšeničnog kruha, 50 g junećeg mesa i 200 g krompira? Potrebni dodatni podaci:

• masni svježi sir 9755;
• hljeb pšenični 9261;
• govedina 7524;
• krompir 3776.

2) Da li vam je dovoljno da konzumirate 100 g smuđa, 50 g svežih krastavaca, 200 g grožđa, 100 g ražani hljeb, 20 g suncokretovo ulje i 150 g kremastog sladoleda.

Specifična toplota sagorevanja q x 10 3, J/kg:

• smuđ 3520;
• svježi krastavci 572;
• grožđe 2400;
• raženi kruh 8884;
• suncokretovo ulje 38900;
• kremasti sladoled 7498. ,

(Odgovor: 1) Približno 2,2 MJ potrošeno - dovoljno; 2) Potrošeno To 3,7 MJ je dovoljno.)

Prilikom pripreme za nastavu potrošite oko 800 kJ energije u roku od dva sata. Hoćete li povratiti energiju ako popijete 200 ml obranog mlijeka i pojedete 50 g pšeničnog kruha? Gustina obranog mlijeka je 1036 kg/m3. (odgovor: Približno 1 MJ potrošeno je dovoljno.)

Voda iz čaše se sipa u posudu zagrijanu plamenom alkoholne lampe i isparava. Izračunajte masu sagorelog alkohola. Zagrijavanje posude i gubici zbog zagrijavanja zraka mogu se zanemariti. (odgovor: 1,26 g.)

• Kolika će se količina topline osloboditi pri potpunom sagorijevanju 1 tone antracita? (odgovor: 26.8. 109 J.)
• Koju masu biogasa treba sagorjeti da bi se oslobodilo 50 MJ topline? (Odgovor: 2 kg.)
• Koliko toplote će se osloboditi pri sagorevanju 5 litara lož ulja? Splav ness uzmite lož ulje od 890 kg/m 3. (odgovor: otprilike 173 MJ.)

Na kutiji čokolade piše: kalorijski sadržaj 100 g 580 kcal. Izrazite nilor sadržaj proizvoda u J.

Proučite etikete različitih prehrambenih proizvoda. Zapišite energiju Ja, sa kolika je vrijednost (sadržaj kalorija) proizvoda, izražena u džulima ili k-jurijama (kilokalorije).

Kada vozite bicikl za 1 sat, potrošite približno 2.260.000 J energije. Da li ćete povratiti nivo energije ako pojedete 200 g višanja?