Презентация к уроку "Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха" 10 класс

Испарение и конденсация. Насыщенный пар. Влажность воздуха

Парообразование – процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное

Конденсация - процесс перехода вещества из газообразного состояния в жидкое

Виды парообразования:

• испарение
• кипение

От каких факторов зависит скорость испарения?

От рода жидкости

От притока воздуха

От температуры

От площади свободной поверхности

Рассмотрим процессы, происходящие в закрытом сосуде

С течением времени в сосуде устанавливается динамическое равновесие

(число молекул, покидающих жидкость в единицу времени, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость)

Пар, находящийся в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью, называется НАСЫЩЕННЫМ

N кон

N ис

=

Свойства насыщенного пара :

• при постоянной температуре давление насыщенного пара не зависит от объёма (закон Бойля – Мариотта не выполняется
• при постоянном объёме давление насыщенного пара с ростом температуры увеличивается быстрее (закон Гей – Люссака не выполняется)
• уравнение p=nkT описывает состояние насыщенного пара только приближенно

Атмосфера – воздушная оболочка, состоящая из смеси газов и водяного пара

Влажность воздуха – содержание водяных паров

О 2 + N 2 + CO 2

21%+77%+0.3%

Точка росы

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.

Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.

Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы.

Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

АБСОЛЮТНАЯ

ρ - количество водяного пара, содержащегося в 1 м 3 воздуха , т.е. плотность водяного пара.

р - парциальное давление водяного пара - давление, которое производил бы водяной пар, если бы другие газы отсутствовали

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ

φ - относительная влажность воздуха - показывает, как далек пар от насыщения (%)

отношение парциального давления р п водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению р н.п насыщенного пара при той же температуре, выраженной в процентах.

Приборы для определения относительной влажности воздуха

Волосной гигрометр

Психрометр

Конденсационный гигрометр

Волосной гигрометр

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха , в котором он находится.

Психрометр

В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр.

Показания

сухого термо-

Разность показаний сухого и влажного термометра, °С

0

метра, °С

1

0

Относительная влажность, %

2

100

2

4

81

100

3

100

4

63

6

84

68

100

8

85

5

45

100

6

28

70

51

10

86

7

73

56

35

87

11

100

12

75

42

—

8

100

20

14

88

60

9

76

28

—

47

100

63

—

16

89

10

—

14

51

65

18

78

—

100

35

89

79

—

—

54

100

40

23

—

68

90

20

—

28

—

70

57

100

81

22

91

44

—

10

18

100

60

—

—

34

—

82

24

91

71

48

7

—

—

83

62

73

92

26

51

100

38

24

—

42

—

100

83

65

14

74

28

92

29

54

—

100

56

92

84

20

76

34

45

66

5

85

68

25

—

49

77

93

59

11

37

17

69

78

85

61

30

—

51

41

54

71

9

34

62

44

22

78

72

64

15

47

56

27

37

40

58

20

49

65

30

59

24

43

34

51

46

28

53

37

48

31

40

34

42

37

Практическая работа «Определение влажности воздуха»

Показание сухого термометра

Кабинет

t сух , °С

Показание влажного термометра

Коридор

t вл , °С

Разность показаний термометров

 t , °C

Относительная влажность воздуха

φ , %

Зона комфорта для человека.

влажность

60%

Зона комфорта

40%

25 °С

20 °С

температура

Значение влажности воздуха

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. Наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%). Высокую температуру легче переносить при сухом воздухе. Поэтому 40° С в сухой пустыне могут не так сильно изнурять, как 30° С в городе после ливня, когда влажность доходит до 70%. Чтобы не перегреться, организму в жару надо бы интенсивно потеть, но при высокой влажности пот не будет успевать высыхать, а будет, как говорят, лить ручьём, что не даст спасительного охлаждения тела. Низкая влажность воздуха в жарких странах используется и в медицинских целях. В частности, для лечения почек, когда требуется ослабить нагрузку на них. При высокой температуре воздуха и низкой влажности человек, сильно потея, выводит влагу из организма большей частью не через почки, а через кожу.

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков.

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность. Хранение произведений искусства и книг требует поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Установи соответствие

1.Процесс перехода вещества из жидкости в газ, происходящий с поверхности жидкости

А. парообразование

2. Процесс перехода вещества из жидкости в газ, происходящий по всему объему жидкости

Б. насыщенный

3.Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью

пар

4. Процесс перехода вещества из жидкости в газ

5. Пар, не находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью

В. кипение

Г. ненасыщенный

пар

Д. испарение

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Облака — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.

Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами ).Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15 °C — кристаллические.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Туман   — атмосферное явление, скопление в воздухе мельчайших продуктов конденсации водяного пара (при температуре воздуха выше −10° это мельчайшие капельки воды, при −10…-15° — смесь капелек воды и кристалликов льда, при температуре ниже −15° — кристаллики льда, сверкающие в солнечных лучах или в свете луны и фонарей).

Относительная влажность воздуха при туманах обычно близка к 100 % (по крайней мере, превышает 85-90 %).

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Роса — вид атмосферных осадков, образующихся на поверхности земли, растениях, предметах, крышах зданий, автомобилях и других предметах.

Из-за охлаждения воздуха водяной пар конденсируется на объектах вблизи земли и превращается в капли воды. Это происходит обычно ночью. В пустынных регионах роса является важным источником влаги для растительности.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Иней   — один из видов нарастающих твёрдых атмосферных осадков. Представляет собой тонкий слой кристаллического льда различной мощности. Кристаллы инея при слабых морозах имеют форму шестиугольных призм, при умеренных - пластинок, а при сильных - тупоконечных игл.

Иней образуется путём десублимации водяного пара из воздуха на различных поверхностях.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Эффект Прандтля — Глоерта

явление, заключающееся в возникновении облака позади объекта, летящего на околозвуковой скорости в условиях повышенной влажности воздуха. Чаще всего наблюдается у самолётов. При очень высокой влажности этот эффект возникает также при полётах на меньших скоростях.

Интересные явления, связанные с водяным паром в воздухе.

Паргелий (от др.-греч. παρα- и ἥλιος «солнце» — ложное солнце) — один из видов гало, выглядит как светлое радужное пятно на уровне солнца. Возникает вследствие преломления солнечного света в анизотропно ориентированных кристалликах льда, парящих в атмосфере.