Вологість повітря

Вологість повітря та способи її вимірювання

Водяна пара - паливо для циклонів

    На Землі безупинно відбувається кругообіг води. Вона випаровується з поверхні світових океанів, вологих грунтів, листків рослин,  легенів і шкіри тварин та людини,  а вітри розносять її по всій планеті. Наявність водяної пари в атмосфері Землі зумовлює вологість повітря.

Вологість повітря постійно впливає на самопочуття людини. Для нормальної життєдіяльності за добу з поверхні шкіри і легенів людини випаровується в середньому від 800 до 2000 г води. У жаркому вологому повітрі процес випаровування води з поверхні шкіри людини послаблюється, водночас порушується і нормальний тепловий обмін в організмі. Тому за великої вологості та високої температури в людини з’являється кволість, зменшується її працездатність.

Вологість, тобто ступінь насичення повітря водяною парою, характеризують наступними величинами.

1. Абсолютна вологість.

Абсолютна вологість – це кількість водяної (в кілограмах)пари, яка міститься в 1 м3 повітря, тобто її густина.

Насичена пара

Поняття насиченої пари 

   В рідині молекули знаходяться в неперервному хаотичному тепловому (броунівському) русі. Якщо молекула випадково з'являється біля поверхні рідини і матиме швидкість, достатню для подолання притягання з боку інших молекул, вона зможе вийти в простір над рідиною.  Молекули, котрі задовольняють даним умовам, існують у вибраному об’ємі завжди, що доводиться роподілом Максвелла по швидкостях.

Швидкість випаровування (кількість молекул, що вилітає з 1 м² вільної поверхні рідини за 1 с визначається:

1) видом рідини;

2) температурою;

3) тиском пари над рідиною.

Сукупність молекул, що знаходяться в просторі над рідиною, називають парою, а процес переходу рідини в стан пари - пароутворенням.

Перше начало термодинаміки

Перше начало термодинаміки  в таблиці

Характеристики термодинамічних процесів в газах

Назва термодинамічного процесу

	Ізохоричний  процес	Ізобаричний процес	Ізотермічний процес	Адіабатичний процес
Умова протікання процесу	V = const	P = const	T = const	ΔQ = 0
Зв'язок між параметрами стану	p/T = const	V/T = const	pV = const	pVγ = const    pTγ/(1-γ) = const    VT1/(1-γ) = const
Робота в даному термодинамічному процесі	ΔA = 0    A = 0	ΔA = pΔV    A = p(V2 – V1)	ΔA = νRT∙ln(V2/V1)	ΔA = -ΔU     A = cv∙(T1 – T2)  A = νRT1/(γ-1)∙[1-(V1/V2)γ-1
Кількість теплоти, отримана в ході процесу	ΔQ = cv∙ΔT  ΔQ = cv(T2 – T1)	ΔQ = cp∙ΔT  ΔQ = cp(T2 – T1)	ΔQ = ΔA	ΔQ = 0
Зміна  внутрішньої енергії	ΔU = ΔQ	ΔU= cv∙ΔT	ΔU= 0	ΔU = - ΔA = =cv∙ΔT
Теплоємність	Cv = νR/(γ-1)	Cp = νγR/(γ-1)	CT = ∞	Cад = 0

Друге начало термодинаміки

Друге начало термодинаміки  та теплова смерть Всесвіт

Відомий англійський письменник Чарльз Сноу вважав, що критерієм інтелігентності сучасної людини з гуманітарною освітою служить ступінь обізнаності з другим законом термодинаміки.

Другий закон термодинаміки, як і перший, є узагальненням  багатовікового досвіду людей. Існує близько тринадцяти рівноцінних формулювань даного закону.

1.Неможливим є коловий процес, єдиним наслідком якого було б перетворення кількості теплоти, одержаної від нагрівника, в еквівалентну їй  роботу (Томсон-Кельвін).

2.Неможливим є коловий процес, єдиним результатом якого було б передавання енергії у формі теплоти від холодного тіла до гарячого (Клаузіус).

3. Вічний двигун другого роду неможливий (Освальд).

Вітаю переможців

Олімпіада з фізики 2012-2013, ІІІ етап

Вітаю з вдалим виступом на обласній олімпіаді з фізики учнів нашого, 10-Б, класу. В складній боротьбі із задачами, суперниками та членами журі вони показали достойний результат:

 Оля Романюк – 1-ше місце (абсолютне),

Максим Кузнєцов, Владислав Нешта та Бродюк Сергій – 2-й диплом.

Романюк Оля показала блискучий результат на обласних олімпіадах. Вона стала переможцем (1-й диплом) олімпіад з фізики, астрономії та математики.

Успіху на Всеукраїнській олімпіаді.

Для бажаючих - завдання олімпіади для десятикласників.

Цикл Карно

Тепловий двигун. Ідеальна теплова машина 

Блок-схема теплового двигуна

Тепловий двигун – це пристрій, який перетворює внутрішню енергію палива в механічну. Енергія, яка виділяється під час згорання палива, через теплообмін передається газу. Газ, розширюючись, виконує роботу проти зовнішніх сил і приводить у рух механізм.

Для того щоб двигун працював циклічно, газ стискається, віддаючи теплоту холодильнику (навколишньому середовищу). Робоче тіло двигуна дістає кількість теплоти ΔQн   від нагрівника, виконує роботу А над зовнішніми тілами і передає кількість теплоти ΔQх   холодильнику. Оскільки система після закінчення циклу повертається до початкового стану, зміна внутрішньої енергії дорівнює нулю (ΔU = 0) і за першим законом термодинаміки ΔА = ΔQн–ΔQх, де ΔА - механічна робота, яку виконує газ, ΔQн  - кількість теплоти, одержаної від нагрівника,  ΔQх -  кількість теплоти, переданої холодильнику.

Величина η:

 η = (ΔQн–ΔQх)/ΔQн = ΔА/ΔQн

називається коефіцієнтом корисної дії (ККД) теплової машини.

Швидкість звукової хвилі

Адіабатична звукова хвиля 

  Припустимо, що внаслідрк короткочасної дії  на кінець стержня (наприклад, удар молотка)в ньому виникає хвильовий імпульс, який поширюється по всьому стержню. Сила, яка подіяла на стержень, за час dt змістила частинки масою  

dm = Sv∙dρ∙dt,  

та надавши їй імпульс  

v∙dm = Sv²∙dρ∙dt.

Значення сили, яка здійснила ці зміни знайдемо з другого закону Ньютона

F = v∙dm/dt = Sv²∙dρ

З іншого боку значення цієї ж сили знайдемо через зміну тиску dp:

F = S∙dp

Прирівнюючи ліві сторони обох рівнянь та скорочуючи площу поперечного перерізу стержня отримуємо загальну формулу для визначення швидкості поширення звукової хвилі через  невеликі зміни густини та тиску:

 v = (dp/dρ)^1/2