물과 수증기. 수증기는 물의 기체 상태입니다.

실제 기체 상태와 액체 상태 사이의 물질의 중간 상태를 일반적으로 호출합니다. 증기 비슷한아니면 단순히 나룻배.액체가 증기로 변하는 현상은 상전이한 집계 상태에서 다른 집계 상태로. 위상 전환 중에 급격한 변화가 관찰됩니다. 물리적 특성물질.

그러한 상전이의 예는 다음과 같습니다. 비등외관상 유동적 습한 포화 증기무습윤 상태로의 전환 건조한 포화 증기또는 역 끓는 과정 응축포화 증기.

건식 포화 증기의 주요 특성 중 하나는 추가 열 공급으로 인해 증기 온도가 상승한다는 것입니다. 즉, 과열 증기 상태로 전환되고 열 제거로 인해 습윤 상태로 전환된다는 것입니다. 포화 증기. 안에

물의 위상 상태

그림 1. T, s 좌표의 수증기 상태 다이어그램.

지역나 – 기체 상태(실제 가스의 특성을 지닌 과열 증기);

지역II– 물과 포화 수증기의 평형 상태(2상 상태). 영역 II는 증발 영역이라고도 합니다.

지역III– 액체 상태(물). 지역 III은 EK 등온선에 의해 제한됩니다.

지역IV– 고체상과 액체상의 평형 상태

지역V- 고체 상태;

지역 III, II, I이 분리되어 있습니다. 경계선 AK( 왼쪽 줄) 및 KD(오른쪽 선). 경계선 AK와 KD의 공통점 K는 특별한 특성을 가지며 다음과 같이 불립니다. 임계점. 이 점에는 매개변수가 있습니다. 피cr, Vcr그리고 T cr, 끓는 물이 2상 영역을 우회하여 과열 증기로 변하는 것입니다. 결과적으로 물은 Tcr 이상의 온도에서는 존재할 수 없습니다.

임계점 K에는 다음과 같은 매개변수가 있습니다.

피cr= 22.136MPa; Vcr= 0.00326m 3 /kg; 티cr= 374.15℃.

가치 피, 티, v그리고 에스두 경계선 모두 수증기의 열역학적 특성에 대한 특수 표에 나와 있습니다.

물에서 수증기를 얻는 과정

그림 2와 3은 물을 끓게 가열하고, 증기를 형성하고, 증기를 과열시키는 과정을 보여줍니다. 피, v- 그리고 티, 초-다이어그램.

압력을 받는 액체 물의 초기 상태 피 0이고 온도가 0°C인 것이 다이어그램에 표시되어 있습니다. 피, v그리고 티, 초점 ㅏ. 열이 공급되면 피= const 온도가 증가하고 비부피가 증가합니다. 어느 시점에서 물의 온도는 끓는점에 도달합니다. 이 경우 상태는 점으로 표시됩니다. 비.추가 열 공급으로 인해 부피가 크게 증가하면서 기화가 시작됩니다. 이 경우 물과 증기의 혼합물이라는 2상 매체가 형성됩니다. 습한 포화 증기. 액체상의 증발에 열이 소비되기 때문에 혼합물의 온도는 변하지 않습니다. 이 단계의 기화 과정은 등압-등온이며 다이어그램에 섹션으로 표시됩니다. 기원전. 그러다 어느 시점이 되면 모든 물은 증기라고 불리는 증기로 변합니다. 건조 포화. 이 상태는 다이어그램에 점으로 표시됩니다. 씨.

그림 2. 물과 수증기에 대한 P, v 다이어그램.

그림 3. 물과 수증기에 대한 T, s의 다이어그램.

추가 열 공급으로 증기의 온도가 상승하고 증기 과열 과정이 발생합니다. CD. 점 디과열증기의 상태를 나타냅니다. 포인트 거리 디지점에서 와 함께과열 증기의 온도에 따라 달라집니다.

물과 증기의 다양한 상태와 관련된 양을 나타내는 색인:

• 지수가 "0"인 값은 물의 초기 상태를 나타냅니다.
• 지수 "'"가 있는 값은 끓는점(포화) 온도까지 가열된 물을 나타냅니다.
• 지수 "″"가 있는 값은 건조 포화 증기를 나타냅니다.
• 지수가 있는 수량 " 엑스»는 습윤 포화 증기를 의미합니다.
• 지수가 없는 값은 과열 증기를 나타냅니다.

더 많은 기화 과정 고혈압 피 1 > 피 0점을 지적할 수 있다 ㅏ, 0 ° C의 온도와 새로운 압력에서 물의 초기 상태를 묘사하는 것은 물의 특정 부피가 압력과 거의 무관하기 때문에 실질적으로 동일한 수직 상태를 유지합니다.

점 비'(포화온도에서 물의 상태)는 다음과 같이 오른쪽으로 이동합니다. 피, v-다이어그램과 상승 T,s-도표. 이는 압력이 증가함에 따라 포화 온도가 증가하여 물의 비량이 증가하기 때문입니다.

점 씨'(건조 포화 증기 상태)는 왼쪽으로 이동합니다. 왜냐하면 압력이 증가함에 따라 온도 증가에도 불구하고 증기의 비량이 감소하기 때문입니다.

많은 점들을 연결하기 비그리고 씨~에 다른 압력하한 및 상한 경계 곡선 제공 아크그리고 kc.에서 피, v- 다이어그램은 압력이 증가함에 따라 특정 부피의 차이를 보여줍니다. V"그리고 V'감소하고 어떤 압력에서는 0과 같음. 임계라고 불리는 이 시점에서 경계 곡선은 수렴합니다. 아크그리고 kc.포인트에 해당하는 상태 케이, 라고 불리는 비판적인.증기와 물의 특정 부피가 동일하고 특성이 서로 다르지 않다는 사실이 특징입니다. 곡선 삼각형에 위치한 영역 bkc(V 피, v-다이어그램)은 습한 포화 증기에 해당합니다.

과열 증기의 상태는 상한 곡선 위에 있는 점으로 표시됩니다. kc.

~에 티, 초-다이어그램 영역 0 복근'액체 물을 포화 온도까지 가열하는 데 필요한 열량에 해당합니다.

공급된 열량, J/kg, 증발열과 동일 아르 자형,면적으로 표현 s'bcs,이에 대해 다음 관계가 성립됩니다.

아르 자형 = 티(봄 여름 시즌').

수증기가 과열되는 과정에서 공급되는 열량은 면적으로 표시됩니다. s″CD.

~에 티, 초다이어그램은 압력이 증가함에 따라 기화열이 감소하고 임계점에서 0이 됨을 보여줍니다.

대개 티, 초-다이어그램은 이론적 연구에 사용됩니다. 실제 사용열의 양이 곡선 모양의 영역으로 표현된다는 사실 때문에 이는 매우 복잡합니다.

열역학 강의 노트와 교과서 "에너지 기초"의 자료를 기반으로 합니다. 저자 G. F. Bystritsky. 2판, 개정판 그리고 추가 -M .: KNORUS, 2011. - 352p.

증발량은 증발하여 공기 중에 유입된 수증기의 양입니다. 증발 속도는 여러 요인에 따라 달라지지만 주로 기온과 바람에 따라 달라집니다. 온도가 높을수록 증발이 더 커진다는 것은 분명합니다. 그러나 수증기로 포화된 공기를 끊임없이 이동시키면서 주어진 장소에 새롭고 새로운 양의 건조한 공기를 가져옵니다. 심지어 가벼운 바람 2-3m/s의 속도는 증발을 3배 증가시킵니다. 증발은 자연, 식생 피복 등에 의해서도 영향을 받습니다.

그러나 특정 지역의 수분 부족으로 인해 증발량은 주어진 조건에서보다 훨씬 적습니다. 주어진 조건에서 증발할 수 있는 물의 양을 증발이라고 합니다. 즉, 증발은 주어진 지역의 잠재적 증발이며 증발기를 사용하거나 대규모 자연(담수) 저수지의 개방된 수면 또는 지나치게 습한 토양에서 증발하여 가장 자주 결정됩니다.

증발은 증발과 마찬가지로 증발된 수층의 밀리미터(mm)로 표시됩니다. 특정 기간 동안(mm/년 등)

~에 지구의 표면강수에 의한 면적과 증발에 의한 건조라는 두 가지 반대 방향의 과정이 지속적으로 발생합니다. 그러나 한 지역의 수분 정도는 강수량과 증발량의 비율에 따라 결정됩니다. 지역의 가습은 가습 계수(K)를 특징으로 하며, 이는 강수량(Q)과 증발량(I)의 비율로 이해됩니다. K = (K가 단위의 분수로 표현되는 경우 - 분수) K = 100%(백분율로 표시한 경우) 예를 들어, 유럽의 강수량은 300mm이지만 증발량은 200mm에 불과합니다. 강수량은 증발량을 1.5배 초과합니다. 가습 계수는 1.5, 즉 150%입니다.

K > 1 또는 > 100%인 경우 가습이 과도합니다. K = 1 또는 100%일 때 정상; K일 때 불충분하다< 1, или < 100%. По степени увлажнения выделяют влажные (гумидные) и сухие (аридные) территории. Коэффициент увлажнения характеризует условия , развитие и другое. он равен примерно 1,0-1,5, в 0,6-1,0, в 0,3-0,6, 0,1-0,3, пустынях менее 0,1.

절대습도(a)는 공기 중의 실제 수증기량을 말합니다. 이 순간, g/m3 단위로 측정됩니다. 태도 절대습도백분율로 표시되는 최대값을 상대습도(f)라고 합니다. f =100%. 최대 습도의 공기를 포화 상태라고 합니다. 대조적으로, 불포화 공기는 여전히 수증기를 흡수하는 능력을 가지고 있습니다. 그러나 포화된 공기는 가열되면 불포화 상태가 되고, 냉각되면 과포화 상태가 됩니다. 후자의 경우 시작됩니다. 응축은 과도한 수증기가 응축되어 액체 상태로 전환되어 작은 물방울이 형성되는 것입니다. 포화된 공기와 불포화된 공기 모두 상승하면서 크게 냉각되면서 과포화 상태가 될 수 있습니다. 냉각은 특정 위치의 토양이 냉각되고 따뜻한 공기가 차가운 지역으로 침투하는 경우에도 가능합니다.

결로는 공기뿐만 아니라 지표면이나 물체에서도 발생할 수 있습니다. 이 경우 조건에 따라 이슬, 서리, 안개, 얼음이 형성됩니다. 맑고 조용한 밤, 주로 지구 표면과 그 물체가 냉각되는 이른 아침 시간에 이슬과 서리가 형성됩니다. 그러면 공기 중의 수분이 표면에 응축됩니다. 동시에 음의 온도서리가 생기고 양수이면 이슬이 맺힌다. 차가운 공기가 따뜻한 표면으로 오거나 따뜻한 공기가 급격하게 냉각되면 안개가 발생할 수 있습니다. 그것은 마치 공중에 떠 있는 것처럼 작은 물방울이나 결정으로 이루어져 있습니다. 심하게 오염된 공기에서는 안개 또는 연무가 연기와 혼합되어 스모그가 형성됩니다. 과냉각 빗방울이 0°C 이하, 온도 0~-3°C의 표면에 떨어지거나 표면에 떨어지면 층이 형성됩니다. 빽빽한 얼음, 지구 표면과 물체, 주로 바람이 부는 쪽-얼음에서 자랍니다. 이는 과냉각된 비, 안개 또는 이슬비가 얼면서 발생합니다. 얼음 껍질은 두께가 수 센티미터에 달할 수 있으며 실제 재난으로 변할 수 있습니다. 보행자, 차량에 위험해지며 나뭇가지가 부러지고 전선이 끊어지는 등의 현상이 발생합니다.

다른 이유로 인해 현상이 발생합니다. 블랙 아이스는 일반적으로 기온이 0°C 이하로 급격히 떨어지는 추운 날씨가 시작되어 해빙 또는 비가 내린 후에 발생합니다. 젖은 눈, 비 또는 이슬비로 인해 결빙이 발생합니다. 블랙 아이스는 또한 이 액체 강수량이 매우 과냉각된 지구 표면에 떨어질 때 형성되며, 이로 인해 얼어붙기도 합니다. 따라서 유약은 젖은 눈이 얼거나 액체 강수로 인해 형성된 지구 표면의 얼음입니다.

상승하는 공기의 냉각으로 인해 수증기가 응축될 때 형성됩니다. 형성 높이는 온도와 상대습도공기. 포화가 완료되는 높이(응결 수준)에 도달하면 응결과 구름 형성이 시작됩니다. 구름이 들어있어요 끊임없는 움직임작은 물방울이나 결정으로 구성될 수도 있지만 혼합되는 경우가 더 많습니다. 구름의 모양에 따라 권운, 층운, 적운의 세 가지 주요 유형이 있습니다. 권운(Cirrus) - 상층의 구름(6000m 이상)은 반투명하며 작은 얼음 결정으로 구성됩니다. 강수량은 떨어지지 않습니다. 층운 - 중간(2000~6000m) 및 하위(2000m 미만) 계층의 구름입니다. 기본적으로 그들은 일반적으로 오래 지속되고 지속적인 강수량을 제공합니다. 적운은 낮은 층에 형성되어 매우 높은 고도에 도달할 수 있습니다. 그들은 종종 탑처럼 보이며 바닥에는 물방울이, 상단에는 수정으로 구성됩니다. 그들은 소나기, 우박,

대기 중의 수증기

공기 습도. 대기 중 수증기 함량의 특성

습도는 대기 중의 수증기 함량입니다. 수증기는 지구 대기의 가장 중요한 구성 요소 중 하나입니다.

수증기는 저수지 표면, 토양, 눈, 얼음 및 초목에서 물이 증발하여 지속적으로 대기로 유입되며, 이는 지구 표면에 도달하는 태양 복사의 평균 23%를 소비합니다.

대기에는 평균 1.29,1013톤의 수분(수증기와 액체 물)이 포함되어 있으며 이는 25.5mm의 물층에 해당합니다.

공기 습도는 절대 습도, 수증기 분압, 포화 증기압, 상대 습도, 수증기 포화 부족, 이슬점 온도 및 비습 등의 양으로 특징 지어집니다.

절대 습도 a (g/m3) - 1m3의 공기에 포함된 수증기의 양을 그램으로 표시합니다.

수증기의 부분압(탄성) e - 공기 중 수증기의 실제 압력(밀리미터 단위로 측정) 수은(mm Hg), 밀리바(mb) 및 헥토파스칼(hPa). 수증기압은 흔히 절대습도라고 불립니다. 그러나 이것들을 섞어서 다른 개념반영이 다르기 때문에 불가능합니다 물리량대기.

포화 수증기압 또는 포화 탄성 E - 주어진 온도에서 가능한 최대 분압 값. e와 동일한 단위로 측정됩니다. 포화 탄성은 온도가 증가함에 따라 증가합니다. 이는 더 높은 온도에서 공기가 낮은 온도보다 더 많은 수증기를 보유할 수 있음을 의미합니다.

상대 습도 f는 주어진 온도에서 공기에 포함된 수증기 부분압과 포화 수증기 압력의 비율입니다. 일반적으로 정수에 대한 정확한 백분율로 표시됩니다.

상대습도는 공기가 수증기로 포화된 정도를 나타냅니다.

수증기의 포화 부족 (포화 부족) d - 포화 탄성과 수증기의 실제 탄성 사이의 차이:

= 이자형- 이자형.

포화 부족은 e 및 E 값과 동일한 단위 및 동일한 정확도로 표현됩니다. 상대 습도가 증가하면 포화 부족이 감소하고 / = 100%에서는 0이 됩니다.

E는 공기 온도에 따라 달라지고 e는 수증기 함량에 따라 달라지므로 포화 부족은 공기의 열 및 수분 함량을 반영하는 복잡한 값입니다. 이를 통해 농업 식물의 성장 조건을 평가하기 위해 포화 부족을 다른 수분 특성보다 더 광범위하게 사용할 수 있습니다.

이슬점 td(°C)는 주어진 압력에서 공기에 포함된 수증기가 화학적으로 순수한 평평한 물 표면에 비해 포화 상태에 도달하는 온도입니다. 에서/= 100% 실제 온도공기는 이슬점과 일치합니다. 이슬점 이하의 온도에서는 수증기의 응축이 안개, 구름의 형성으로 시작되고 지구와 물체의 표면에 이슬, 서리 및 서리가 형성됩니다.

비습도 q(g/kg) - 습한 공기 1kg에 포함된 수증기의 양(g):

큐= 622e/R,

여기서 e는 수증기압, hPa입니다. 아르 자형- 대기압, hPa.

예를 들어, 농장 동물의 호흡 기관 표면에서 증발을 결정하고 해당 에너지 비용을 결정할 때 비습도는 기상학적 계산에서 고려됩니다.

고도에 따른 대기 습도의 특성 변화

가장 많은 양의 수증기는 증발 표면에 바로 인접한 하층 공기층에 포함되어 있습니다. 난류 확산의 결과로 수증기가 상부 층으로 침투합니다.

수증기가 공기보다 1.6배 가볍기 때문에(0°C에서 건조한 공기에 대한 수증기의 밀도는 0.622), 수증기가 풍부한 공기는 밀도가 낮기 때문에 상부 층으로의 수증기 침투가 촉진됩니다. , 위로 상승하는 경향이 있습니다.

수증기압의 수직 분포는 높이에 따른 압력 및 온도 변화, 응축 및 구름 형성 과정에 따라 달라집니다. 따라서 높이에 따른 수증기의 탄성 변화 패턴을 이론적으로 정확하게 확립하는 것은 어렵습니다.

수증기 분압은 높이에 따라 대기압보다 4~5배 빠르게 감소합니다. 이미 고도 6km에서 수증기 분압은 해수면보다 9배 낮습니다. 이는 활성 표면으로부터의 증발과 난류로 인한 확산의 결과로 수증기가 지속적으로 대기 표면층으로 유입된다는 사실로 설명됩니다. 또한 공기 온도는 높이에 따라 감소하고 수증기의 가능한 함량은 온도에 따라 제한됩니다. 왜냐하면 수증기의 감소는 증기의 포화 및 응축을 촉진하기 때문입니다.

높이에 따른 증기압 감소는 증가와 번갈아 나타날 수 있습니다. 예를 들어, 반전층에서 증기압은 일반적으로 높이에 따라 증가합니다.

상대습도는 수직적으로 고르지 않게 분포되어 있지만 평균적으로 높이가 높아질수록 감소합니다. 여름날 대기 표층에서는 기온의 급격한 감소로 인해 높이에 따라 약간 증가하다가 수증기 공급 감소로 인해 감소하기 시작하고, 구름 형성층에서는 다시 100%로 증가합니다. 반전층에서는 온도가 증가함에 따라 높이에 따라 급격히 감소합니다. 상대 습도는 특히 2~3km 높이까지 고르지 않게 변합니다.

공기 습도의 일일 및 연간 변화

대기의 표층에는 온도의 주기적인 변화와 관련하여 수분 함량의 일별 및 연간 변화가 잘 정의되어 있습니다.

바다, 바다, 육지 해안 지역의 수증기압과 절대 습도의 일일 변화는 물과 기온의 일일 변화와 유사합니다: 일출 전 최소값, 14~15시간에 최대값. 최소값은 다음과 같습니다. 하루 중 이 시간에는 증발이 매우 약합니다(또는 증발이 전혀 없음). 낮에는 온도가 상승하고 그에 따른 증발로 인해 공기 중 수분 함량이 증가합니다. 겨울철 대륙의 수증기압의 일별 변화는 동일합니다.

따뜻한 계절에 대륙 내부에서는 수분 함량의 일일 변화가 이중 파동의 형태를 취합니다(그림 5.1). 첫 번째 최소값은 온도 최소값과 함께 이른 아침에 발생합니다. 일출 후에는 활성 표면의 온도가 증가하고 증발 속도가 증가하며 수증기의 양이 증가합니다. 바닥층분위기가 빠르게 성장하고 있습니다. 이러한 성장은 아래층에서 상위층으로의 증기 이동보다 증발이 우세할 때까지 최대 8~10시간 동안 계속됩니다. 8~10시간 후에는 난류 혼합의 강도가 증가하여 수증기가 빠르게 위쪽으로 이동합니다. 이러한 수증기 유출은 더 이상 증발에 의해 보상될 시간이 없으며, 그 결과 수분 함량과 결과적으로 표면층의 수증기 탄성이 감소하고 15...16시간에 두 번째 최소값에 도달합니다. 저녁 시간 이전에는 난기류가 약해지고, 증발에 의해 대기 중으로 수증기가 상당히 집중적으로 공급됩니다. 공기 중 증기압과 절대습도가 증가하기 시작하고 20~22시간에 두 번째 최대값에 도달합니다. 밤에는 증발이 거의 중단되어 수증기 함량이 감소합니다.

수증기압과 절대습도의 연간 변화는 해양과 육지 모두에서 기온의 연간 변화와 일치합니다. 북반구에서는 7월에 최대 공기 수분 함량이 관찰되고 1월에 최소값이 관찰됩니다. 예를 들어, 상트페테르부르크의 월 평균 증기압은 7월에 14.3hPa이고 1월에는 3.3hPa입니다.

상대습도의 일일 변화는 증기압과 포화압에 따라 달라집니다. 증발 표면의 온도가 증가함에 따라 증발 속도가 증가하므로 e가 증가합니다. 그러나 E는 e보다 훨씬 빠르게 증가하므로 표면 온도가 증가하고 공기 온도에 따라 상대 습도가 감소합니다 [참조. 식(5.1)]. 결과적으로 지구 표면 근처의 경로는 표면 및 기온 경로와 반대되는 것으로 나타났습니다. 최대 상대 습도는 일출 전에 발생하고 최소는 15:00에 발생합니다 (그림 5.2). 일일 감소는 증기의 난류 확산으로 인해 표면의 E가 감소하고 기온의 증가로 인해 E가 증가하는 여름철 대륙에서 특히 두드러집니다. 따라서 대륙의 상대습도 일일 변동 폭은 수면 위보다 훨씬 큽니다.

연간 주기에서 상대 습도는 일반적으로 온도 추세에 반비례하여 변경됩니다. 예를 들어 상트페테르부르크의 5월 상대습도는 평균 65%, 12월 평균 상대습도는 88%입니다(그림 5.3). 몬순 기후 지역에서는 겨울에 최소 상대 습도가 발생하고 여름에 습한 바다 기단이 육지로 이동하기 때문에 여름에 최대가 발생합니다. 예를 들어 여름의 블라디보스토크 / = 89%, 겨울 / = 68 %.

수증기의 포화 결핍 과정은 기온의 과정과 평행합니다. 낮 동안 적자는 14~15시간에 가장 크고, 해가 뜨기 전 가장 적습니다. 연중 수증기의 포화 부족은 최대치에 이릅니다. 더운 달그리고 적어도 가장 추운 날씨에는요. 여름 13:00에 러시아의 건조한 대초원 지역에서는 매년 40hPa를 초과하는 포화 부족이 관찰됩니다. 상트페테르부르크의 6월 수증기 포화도 적자는 평균 6.7hPa, 1월에는 0.5hPa에 불과합니다.

식물 덮개의 공기 습도

식생 피복은 공기 습도에 큰 영향을 미칩니다. 식물이 증발하다 많은 수의물을 사용하여 대기의 지층을 수증기로 풍부하게 만들고 맨 표면에 비해 공기의 수분 함량이 증가하는 것이 관찰됩니다. 이는 또한 초목 덮개에 의한 풍속 감소와 결과적으로 증기의 난류 확산으로 인해 촉진됩니다. 이는 낮 시간에 특히 두드러집니다. 맑은 여름날 나무 수관 내부의 증기압은 개방된 공간보다 2~4hPa 더 높을 수 있으며 경우에 따라 6~8hPa까지 높을 수 있습니다. 농식물성 내부에서는 증기장에 비해 증기압을 6~11hPa 증가시킬 수 있습니다. 저녁과 밤 시간에는 식물이 수분 함량에 미치는 영향이 적습니다.

식생 피복도 상대습도에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 맑은 여름날 호밀과 밀 작물 내부의 상대 습도는 개방된 지역보다 15~30% 더 높으며 키가 큰 작물(옥수수, 해바라기, 대마)의 작물에서는 20.. 맨땅보다 .30% 더 높습니다. 작물의 경우, 식물이 가리는 토양 표면에서 가장 높은 상대 습도가 관찰되고, 잎의 윗부분에서 가장 낮은 상대 습도가 관찰됩니다(표 5.1). 상대 습도 및 포화 부족의 수직 분포

따라서 작물의 수증기 포화 부족은 맨땅보다 훨씬 적습니다. 그 분포는 잎의 상위 계층에서 하위 계층으로 감소하는 것이 특징입니다 (표 5.1 참조).

식생 피복은 복사 체제(2장 참조), 토양 및 대기 온도(3장 및 4장 참조)에 큰 영향을 미치며 개방된 장소에 비해 크게 변화한다는 것이 이전에 언급되었습니다. 식물 공동체자체의 특별한 기상 체제가 형성됩니다-식물 기후. 얼마나 강하게 발현되는지는 식물의 종류, 습성, 수령, 식재밀도, 파종(식재) 방법에 따라 달라진다.

식물 기후에 영향을 미치고 날씨-부분적으로 흐리고 맑은 날씨에는 식물 기후 특성이 더 두드러집니다.

농업 생산을 위한 공기 습도의 중요성

2장에서 언급한 바와 같이 대기에 포함된 수증기는 다음과 같습니다. 큰 중요성지구 표면에서 방출되는 열을 흡수하므로 지구 표면의 열을 유지합니다. 공기 습도는 농업 생산에도 필수적인 기상 요소 중 하나입니다.

공기 습도는 식물에 큰 영향을 미칩니다. 그것은 증산의 강도를 크게 결정합니다. 온도가 높고 습도가 낮은 경우(/"< 30 %) транспирация резко увеличивается и у растений возникает большой недостаток воды, что отражается на их росте и развитии. Например, отмечается недоразвитие генеративных органов, задерживается цветение.

개화기 동안 습도가 낮으면 꽃가루가 마르고 결과적으로 수정이 불완전해지며, 이는 예를 들어 곡물에서 트랜스그레인(transgrain)을 유발합니다. 곡물을 채우는 동안 과도한 건조한 공기로 인해 곡물이 작아지고 수확량이 감소합니다.

공기 중 수분 함량이 낮으면 작은 과일, 장과 작물, 포도가 자라며 내년 수확을 위한 새싹 형성이 불량해 결과적으로 수확량이 감소합니다.

공기 습도도 작물의 품질에 영향을 미칩니다. 낮은 습도는 아마 섬유의 품질을 저하시키지만 밀의 베이킹 품질과 기술적 특성을 증가시키는 것으로 나타났습니다. 아마씨유, 과일의 설탕 함량 등

토양 수분 부족으로 인한 상대 습도 감소는 특히 바람직하지 않습니다. 덥고 건조한 날씨가 계속된다면 장기, 그러면 식물이 말라버릴 수 있습니다.

수분 함량의 장기간 증가(> 80%)도 식물의 성장과 발달에 부정적인 영향을 미칩니다. 지나치게 높은 공기 습도는 식물 조직의 큰 세포 구조를 유발하여 결과적으로 곡물 작물의 숙박으로 이어집니다. 개화 기간 동안 이러한 공기 습도는 식물의 정상적인 수분을 방지하고 꽃밥이 덜 열리고 곤충의 비행이 감소하기 때문에 수확량을 감소시킵니다.

공기 습도의 증가는 곡물의 완전 숙성 시작을 지연시키고 곡물과 짚의 수분 함량을 증가시켜 첫째로 수확 기계 작동에 악영향을 미치고 둘째로 곡물 건조에 추가 비용이 필요합니다(표 5.2).

포화도 부족이 3hPa 이상으로 감소하면 열악한 조건으로 인해 수확 작업이 사실상 중단됩니다.

따뜻한 계절에는 공기 습도가 증가하여 농작물의 여러 곰팡이 질병 (감자와 토마토의 역병, 포도의 곰팡이, 해바라기의 흰 썩음, 다른 종류곡물 작물의 녹 등). 이 요인의 영향은 특히 온도가 증가함에 따라 증가합니다(표 5.3).

5.3. 습도와 기온에 따라 검버섯에 영향을 받는 봄밀 식물의 수 세슘 111 , 등.

안에 열 균형농장 동물과 인간의 경우 열 교환은 공기 습도와 관련이 있습니다. 기온이 10°C 미만인 경우 습도가 높아지면 유기체로부터의 열 전달이 증가하고, 온도가 높으면 속도가 느려집니다.

수증기

실제 가스 중에서 수증기는 특별한 위치를 차지합니다. 그것은 많은 기술 분야에서 매우 널리 보급되었으며 냉각수로 사용됩니다. 발전소. 수증기는 일반적으로 실제 가스로 취급되어야 하는 압력과 온도에서 사용됩니다. 수증기는 증발과 물 끓이는 두 가지 방법으로 얻을 수 있습니다.

증발은 자유 표면에서만 발생하는 물로부터 증기를 형성하는 과정입니다. 이 과정은 어떤 온도에서도 발생합니다. 증발하는 동안 운동 에너지가 가장 높은 분자는 물 표면에서 떨어져 나와 주변 공간으로 날아갑니다. 결과적으로 액체 위에 수증기가 형성됩니다. 증발 과정의 강도는 온도가 증가함에 따라 증가합니다.

끓는 것은 액체 전체에 걸쳐 수증기가 형성되는 과정입니다. 특정 온도로 가열하면 액체 내부에 증기 기포가 형성되어 서로 연결되어 주변 공간으로 날아갑니다. 증기 기포가 형성되어 성장하려면 기포 내부에서 기화 과정이 일어나야 하며 이는 다음과 같은 경우에만 가능합니다. 운동 에너지물 분자는 이를 위해 충분히 큽니다. 분자의 운동 에너지는 액체의 온도에 의해 결정되므로 주어진 외부 압력에서의 끓는점은 매우 특정한 온도에서만 시작될 수 있습니다. 이 온도를 끓는점 또는 포화온도라고 하며 tb로 표시합니다. 주어진 압력에서 끓는점은 모든 액체가 증기로 변할 때까지 일정하게 유지됩니다.

끓는 액체의 표면 위에 형성된 증기를 포화 증기라고 합니다. 포화 증기는 건조하거나 습할 수 있습니다. 건조 포화 증기는 끓는 액체 표면 위에 부유하는 액체 방울을 포함하지 않는 증기입니다. 습포화증기 또는 간단히 습증기는 건조한 포화증기와 끓는 액체의 기계적 혼합물입니다. 습증기의 특징은 건조도 x 입니다. 건조도는 습증기에 포함된 건조포화증기의 비율, 즉 습증기의 건조 포화 증기 질량과 습증기 질량의 비율. 1-x 값은 습도 또는 습한 포화 증기의 습도라고 합니다. 끓는 액체의 질량 분율 습한 공기. 건조포화증기나 끓는 액체의 상태를 완전히 결정하는 매개변수는 온도나 압력, 그리고 건조도입니다.

끓는 액체가 없는 상태에서 건조 포화 증기의 압력과 동일한 압력에서 건조 포화 증기에 열을 가하면 과열 증기로 변합니다. 그의 온도가 상승하기 시작할 것입니다. 과열 증기는 더 많은 것을 가지고 있는 증기입니다. 높은 온도건조한 포화 증기보다 주어진 압력에서. 과열 증기의 온도는 문자 t로 표시되며, 온도 차이 t-t n을 과열도 또는 증기 과열도라고 합니다. 증기의 과열이 증가하면 부피가 증가하고 분자 사이의 거리가 증가하며 결과적으로 상호 인력이 감소합니다. 과열 증기 높은 학위과열은 그 특성상 이상기체에 접근합니다. 과열 증기의 상태를 결정하는 매개변수는 압력과 온도(또는 특정 부피)입니다.

이 과정은 증발의 역순입니다. 증기가 액체로 전환되는 과정을 응축 과정이라고 합니다.

수증기는 물의 기체상이다.

수증기형성될 뿐만 아니라. 이 용어는 안개에도 적용됩니다.

안개는 공기 냉각기 앞에서 물방울이 형성되면서 눈에 보이는 증기입니다. 증기가 응축됩니다.

더 많은 저기압, 예를 들어 대기 상층부나 상층부에서 높은 산들, 물은 공칭 온도인 100°C(212°F)보다 낮은 온도에서 끓습니다. 더 가열하면 과열 증기가 됩니다.

가스로서 수증기는 일정량의 수증기만 포함할 수 있습니다(수증기량은 온도와 압력에 따라 다름).

증기-액체 평형액체와 증기(기상)가 서로 평형을 이루는 상태, 증발 속도(액체가 증기로 변화)와 응축 속도(증기가 액체로 전환)가 같은 상태입니다. 일반적으로 상호 전환 "증기-물"을 의미하는 분자 수준. 이론적으로는 상대적으로 닫힌 공간에서 평형을 이룰 수 있지만 외부의 간섭이나 간섭 없이 충분히 오랜 시간 동안 서로 접촉하고 있습니다. 가스가 흡수되면 최대 금액액체 증기 평형 상태에 있다고 말하지만, 물이 더 많으면 '습증기'라고 표현합니다.

물, 수증기 및 지구상의 특성

• 화성의 극지방 만년설
• 티탄
• 유럽
• 토성의 반지
• 엔셀라두스
• 명왕성과 카론
• 혜성과 혜성은 인구의 원천입니다(카이퍼 벨트와 오르트 구름 물체).

세레스(Ceres)와 테티스(Tethys)에는 물얼음이 존재할 수 있습니다. 물과 기타 휘발성 물질은 아마도 천왕성과 해왕성의 내부 구조의 대부분을 구성하고 더 깊은 층의 물은 이온수 형태일 수 있습니다. 이온수에서 분자는 수소와 산소 이온 수프로 분해되고 더 깊은 곳은 초이온수로 분해됩니다. 물에서는 산소가 결정화되지만 수소 이온은 산소 격자 내에서 자유롭게 떠다닙니다.

달의 광물 중 일부에는 물 분자가 포함되어 있습니다. 예를 들어, 2008년에 입자를 수집하고 식별하는 실험실 장치는 1971년 아폴로 15호 승무원이 달에서 지구로 가져온 화산 진주 내부에서 소량의 화합물을 발견했습니다. NASA는 인도 조직의 Chandrayaan-1 우주선에서 물 분자 NASA Moon Mineralogy Mapper를 발견했다고보고했습니다. 우주 연구 2009년 9월.

스팀 애플리케이션

증기는 다음에서 사용됩니다. 넓은 범위산업. 예를 들어 증기의 일반적인 응용 분야에는 공장 및 공장 공정의 증기 가열과 발전소의 증기 구동 터빈이 포함됩니다.

다음은 산업계에서 증기를 사용하는 몇 가지 일반적인 응용 분야입니다: 가열/살균, 모션/구동, 원자화, 청소, 가습…

물과 증기, 압력과 온도의 관계

(건) 증기의 포화는 물이 끓는점까지 가열된 다음 증발하여 추가 열을 방출하는 과정(잠열)의 결과입니다.

이 증기가 포화점 이상으로 더 가열되면 증기는 과열 증기(실제 가열)가 됩니다.

포화 증기

포화 증기증기(가스)와 물(액체)이 공존할 수 있는 온도와 압력에서 형성됩니다. 즉, 물의 증발 속도와 응축 속도가 같을 때 발생합니다.

가열에 포화 증기를 사용하는 장점

포화 증기는 특히 100°C(212°F) 이상의 온도에서 탁월한 열원이 되는 많은 특성을 가지고 있습니다.

습증기

이는 대부분의 식물이 실제로 경험하는 가장 일반적인 형태의 증기입니다. 보일러를 사용하여 증기를 생산할 때 일반적으로 증기에는 분산 증기로 전달되는 증발되지 않은 물 분자의 수분이 포함되어 있습니다. 최고의 보일러라도 3~5%의 수분을 함유한 증기를 배출할 수 있습니다. 물이 포화 상태에 도달하고 증발하기 시작하면 일반적으로 일부 물은 안개나 물방울로 침전됩니다. 이는 분산된 증기에서 응축이 형성되는 주요 이유 중 하나입니다.

과열 증기

과열 증기포화 증기점 이상으로 습하거나 포화된 증기를 추가로 가열하여 생성됩니다. 이는 동일한 압력의 포화 증기보다 온도는 높고 밀도는 낮은 증기를 생성합니다. 과열 증기는 주로 터빈 엔진/구동에 사용되며 일반적으로 열 전달에는 사용되지 않습니다.

초임계수

초임계수는 임계점인 22.1 MPa, 374 °C(3208 PSIA, 705 °F)를 초과하는 상태의 물입니다. 임계점에서 증기의 잠열은 0이며 액체 상태이든 기체 상태이든 비체적은 정확히 동일합니다. 즉, 임계점보다 더 높은 압력과 온도에 있는 물은 액체도 기체도 아닌 구별할 수 없는 상태에 있습니다.

초임계수는 더 높은 효율이 요구되는 발전소에서 터빈을 구동하는 데 사용됩니다. 초임계수에 대한 연구는 액체와 기체의 성질을 모두 갖는 유체로서의 용도, 특히 화학반응용 용매로서의 적합성에 중점을 두고 수행됩니다.

물의 다양한 상태

불포화수

이것은 가장 잘 알려진 상태의 물입니다. 인간 체중의 약 70%는 물에서 나옵니다. 액체 형태의 물은 물 분자 내에 안정적인 수소 결합을 가지고 있습니다. 불포화수는 비교적 조밀하고 밀도가 높으며 안정적인 구조를 가지고 있습니다.

포화 증기

포화 증기 분자는 눈에 보이지 않습니다. 포화 증기가 파이프를 통해 환기되면서 대기로 유입되면 그 중 일부가 응축되어 열을 주변 공기로 전달하고 흰 증기 구름(작은 물방울)이 형성됩니다. 증기에 이러한 작은 물방울이 포함되어 있으면 이를 습증기라고 합니다.

증기 시스템에서 증기 트랩에서 나오는 증기 흐름은 실제로 재증발 증기인데도 포화 증기라고 잘못 부르는 경우가 많습니다. 이들 사이의 차이점은 포화 증기는 파이프 출구에서 즉시 보이지 않는 반면 증기 구름에는 즉시 형성되는 눈에 보이는 물방울이 포함되어 있다는 것입니다.

과열 증기

과열 증기는 대기와 접촉해도 응축되지 않으며 온도 변화의 영향을 받습니다. 결과적으로 증기운이 형성되지 않습니다.

과열 증기는 동일한 압력에서 포화 증기보다 더 많은 열을 보유하고 분자 이동 속도가 빠르므로 밀도가 낮습니다(즉, 비량이 더 큽니다).

초임계수

육안으로는 알 수 없지만 액체도 기체도 아닌 형태의 물이다. 일반 개요분자 운동은 기체에 가깝고 밀도는 액체에 가깝습니다.

육안으로는 어떤 형태인지 알 수 없지만 액체도 기체도 아닙니다. 일반적인 생각은 분자 운동이 기체의 운동에 가깝고, 그러한 물의 밀도는 액체의 밀도에 더 가깝다는 것입니다.