Туман

 Звідки береться туман?

Повторюємо насичену пару

  Кожен неодноразово мав можливість спостерігати атмосферне явище – туман. Більшість людей знають, що туман – це краплинки води (у вигляді рідини) котрі висять в повітрі, безпосередньо над земною поверхнею. 

Звідки береться рідина в газоподібній атмосфері Землі?

Як відомо, наша атмосфера складається, в основному,  з азоту та  кисню. Проте у ній також присутні інші гази: озон, вуглекислий газ, інертні гази, а також водяна пара. Зауважу, що речовина Н₂О перебуває у газоподібному стані, і ми її бачити не можемо.

Проте внаслідок охолодження повітря, водяна пара досягає стану насичення, а при подальшому пониженні температури, вона конденсується на невеликих піщинках, неоднорідностях та домішках (пил, сажа тощо), котрі завжди присутні в атмосфері. Кількість таких домішок зростає на території міст та в місцях, де зосередженні промислові заводи,  що свідчить про забруднення повітря на даних територіях.

Рівняння Клапейрона-Клаузіуса

 Рівняння Клапейрона-Клаузіуса

Насичена пара в атмосфері

Кількісний зв'язок між тиском насиченої пари речовини та її температури відображає рівняння Клапейрона-Клаузіуса.

Розглянемо підвищення тиску насиченої пари Δр під час зміни її температури на ΔТ. Для цього застосуємо міні цикл Карно, де за робочу речовину служить двофазова система рідина-насичена пара. Нехай у стані 1 двофазна система має температуру Т і тиск р.

За сталого тиску будемо ізотермічно розширювати систему, при цьому 1 кг рідини перейшов у насичену пару.

Під час 1-2 система отримала від нагрівника кількість теплоти q, яка дорівнює питомій теплоті пароутворення. 2-3 – адіабатичне розширення; 3-4 – ізотермічний стиск (1 кг пари конденсується у рідину); 4-1 – адіабатичний стиск.

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.