§ 35. Вологість повітря

ЩО ТАКЕ ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. У повітрі завжди є певна кількість води у вигляді прозорої невидимої пари. Довести це досить легко. Варто лише пригадати морозильну камеру холодильника. Звідки в ній взялися сніг і лід, адже воду туди ніхто не наливав? Вони утворилися з води, що «зайшла» туди з повітрям. У атмосферу водяна пара надходить унаслідок випаровування з поверхні океанів, річок, озер, ґрунту. Вміст водяної пари у повітрі називають вологістю повітря.

Повітря не може вміщувати безмежно багато водяної пари. Ця межа залежить від його температури. З малюнка видно, що чим вища температура, тим більше пари в 1 м 3 повітря. Наприклад, 1 м 3 повітря за температури +10 °С може вмістити більш як 9 г пари, а за +20 °С — 17 г.

Якщо повітря увібрало максимально можливу за даної температури кількість пари, його називають насиченим. Здебільшого повітря буває ненасиченим. тобто воно містить водяної пари менше, ніж можливо. Наприклад, над степами і пустелями повітря завжди сухе, ненасичене, тому що випаровування там невелике.

Залежність кількості водяної пари в насиченому повітрі від його температури

ЯК РОЗРІЗНИТИ АБСОЛЮТНУ І ВІДНОСНУ ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. Абсолютна вологість — це кількість водяної пари (у грамах), що фактично міститься в 1 м 3 повітря в даний момент часу за даної температури. Наприклад, якщо кажуть: абсолютна вологість повітря становить 15 г/м 3 , це означає, що в 1 м 3 повітря міститься 15 г пари.

Для ненасиченого повітря вказують відносну вологість. Це відношення (у відсотках) кількості водяної пари, яка фактично міститься у повітрі, до тієї її кількості, що може міститися в ньому заданої температури. Так, якщо в повітрі міститься 15 г/м 3 пари, а за даної температури найбільший можливий її вміст становить 30 г/м 3 , то відносна вологість повітря буде 15 : 30 х 100 % = 50 %. Це означає, що повітря містить тільки половину (50 %) тієї кількості водяної пари, яку воно могло б містити за даної температури.

РЕКОРДИ СВІТУ ЛЮДЕЙ І ПРИРОДИ

Найменша у світі абсолютна вологість повітря в Антарктиді — соті частки г/м 3 , найбільша на екваторі — 23 г/м 3 . Найменша в Україні в січні — близько 3 г/м 3 .

Відносна вологість повітря завжди висока (85 %) в екваторіальних широтах. Це тому, що там цілорічно висока температура і велике випаровування з поверхні. Так само висока відносна вологість повітря і в полярних районах, але вже через низькі температури (для насичення холодного повітря не потрібно багато вологи). У помірних широтах відносна вологість взимку вища, ніж улітку. Наприклад, в Україні взимку вона перевищує 80 %, а влітку зменшується до 60 %. Особливо низька відносна вологість у пустелях — 50 % і нижче. Повітря, що має вологість 30 %, вважають дуже сухим.

Для вимірювання відносної вологості використовують прилад гігрометр. Нині людина навчилася за допомогою спеціальних приладів регулювати відносну вологість повітря в приміщеннях. Гігростати зволожують або осушують повітря для підтримання комфортного мікроклімату в лікарнях, створення спеціальних умов у кімнатах з комп’ютерною технікою, теплицях, холодильних камерах для овочів і фруктів та ін.

ЯК УТВОРЮЮТЬСЯ ХМАРИ. Вам уже відомо, що з висотою температура повітря знижується. Тепле повітря піднімається угору і досягає такого рівня, де воно охолоджується і його відносна вологість стає 100 %, тобто повітря стає насиченим.

За подальшого зниження температури насичене повітря вже не може втримати в собі наявну кількість водяної пари. Певна її частина виявиться зайвою. Тоді відбувається перехід «надлишкової» водяної пари в рідкий стан — конденсація. Водяна пара може перейти й у твердий стан — перетворитися не на краплини води, а на кристалики льоду.

Отже, у разі охолодження насиченого водяною парою повітря виділяються краплинки води або кристалики льоду. Коли вони скупчуються на значній висоті над землею, утворюються хмари (мал. 146). Кожна краплинка в хмарах у мільйон разів менша за горошину. Саме тому падіння міні-краплинок на землю дуже повільне. Вони, ніби пушинки, зависають у повітрі.

Мал. 146. Утворення хмар

ЯКІ БУВАЮТЬ ХМАРИ. Хмари різняться за зовнішнім виглядом та за висотою, на якій утворюються. За зовнішнім виглядом метеорологи розрізняють десятки різних форм хмар. Основними з них є перисті, купчасті, шаруваті (мал. 147).

Мал. 147. Хмари

Перисті хмари утворюються найвище у тропосфе
рі — на висоті 6-10 км і складаються з дуже дрібних кристаликів льоду, оскільки на таких висотах температура повітря нижча від 0°С. Це тонкі прозорі хмари. Іноді вони нагадують білі видовжені нитки, пір’їни або промені.

Купчасті хмари з’являються на висоті 2-5 км. Вони мають вигляд величезних сліпучо-білих куполів, веж, гір. Якщо купчасті хмари темніють, отже, краплини води в них, зливаючись, стають більшими. Тоді купчасті хмари перетворюються на купчасто-дощові і приносять зливи з грозами.

Шаруваті хмари утворюються низько — на висоті до 2 км. Вони вкривають небо щільною завісою й схожі на сірий туман, що піднявся над поверхнею землі. З них може випадати дуже дрібний дощ (мряка) або слабкий сніг.

Умовні позначення хмарності

Ступінь покриття неба хмарами називають хмарністю. Її визначають «на око». Коли хмарами закрито все небо, хмарність становить 10 балів, якщо півнеба — 5 балів, коли небо ясне — 0 балів. Найбільша хмарність спостерігається в екваторіальних і помірних широтах, де переважають висхідні рухи повітря.

РЕКОРДИ СВІТУ ЛЮДЕЙ І ПРИРОДИ

Середня річна хмарність для всієї планети становить 5 балів. Найбільша хмарність — над екватором, найменша — над пустелями і полюсами.

ЧИМ ТУМАН ВІДРІЗНЯЄТЬСЯ ВІД ХМАР. Конденсація водяної пари може відбуватися не тільки на різній висоті, а й біля земної поверхні. Таке буває тоді, коли поверхня охолоджується: влітку й восени вранці перед сходом сонця й увечері після заходу. Тоді утворюється туман — скупчення великої кількості надзвичайно дрібних, завислих у повітрі краплинок. Сильні тумани погіршують видимість, тому небезпечні для руху транспорту.

Мал. 148. Туман

Розміри крапель дощу і туману

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

• Абсолютна вологість — це кількість водяної пари (у грамах), що фактично міститься в 1 м 3 повітря в даний момент часу за даної температури.

• Відносна вологість — це відношення (у відсотках) абсолютної (фактичної) вологості до максимально можливої за даної температури.

• Хмари — скупчення дуже дрібних крапель води або кристалів льоду на великій висоті над землею внаслідок охолодження насиченого водяною парою повітря.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

• 1. Що таке абсолютна й відносна вологість повітря?
• 2. Чи можна регулювати вологість в домашніх умовах?
• 3. Чим схожі та відмінні між собою хмари і туман?
• 4. Чому кажуть, що хмари народжуються і закінчують своє «життя» на землі?
• 5*. Скільки літрів води може вміститися в повітрі класної кімнати, що має об’єм 200 м 3 , якщо його температура дорівнює +20 °С?

ПОПРАЦЮЙТЕ В ГРУПІ

З’ясуйте, чи можна назвати повітря насиченим, якщо за температури +10 °С у ньому міститься води:

ПРАКТИЧНА РОБОТА 5 (Закінчення. Поч. див. с. 122, 133.)

Тема: Розв’язування задач на зміну вологості.

5. За температури +10 °С абсолютна вологість повітря становить 3 г/м 3 . Визначте його відносну вологість.

6. Чи можна назвати повітря насиченим, якщо за температури -10 °С у ньому міститься 2 г води?

7. У екваторіальних широтах відносна вологість повітря становить 85 %. Обчисліть абсолютну вологість (в г/м 3 ) за умови, що температура повітря +30 °С.

Цікаві факти про альбатросів

Альбатроси є одним з найдивовижніших птахів на землі. Вони завжди привертали увагу людей, які бачили, як ці птахи, що вилітають над хвилями. Значна частина вигляду, звичок, поведінки та способу життя альбатросів відрізняє їх від інших морських птахів. Розглянемо найцікавіші факти про альбатроси, що підтверджують свою особистість та ексклюзивність серед усіх птахів.

12 цікавих фактів про Альбатрос

1. Блукаючий альбатрос – найбільша літаюча птиця, обсяг крил досягає 370 сантиметрів, довжина тіла 117 сантиметрів, маса тіла 10-11 кілограмів.
2. Альбатросс летить все далі і довше, ніж будь -яка інша птах, вони можуть не наближатися до Землі протягом півроку і літати до 1000 км.
3. Цікаво, що менш ніж за два місяці, блукаючий альбатрос може літати навколо Землі, а впадаючи у воду тільки для їжі та сну.
4. Техніка польоту Альбатрос відрізняється від польоту інших водоплавних птахів. Під час польоту в зустрічному потоці повітря він піднімається, не розгортаючи крил, але лише змінюючи кут їх нахилу, і набравши висоту, зменшується і набір швидкості, після чого повторюється цикл циклу. Завдяки цьому методу він може довгий час палити над хвилями, майже не
   крила.
5. Більшу частину часу альбатросів літають на висоті всього 10-15 метрів від води, адже на такому висоті над океаном хвилює найпотужніший потік повітря.
6. Найбільш енергетична – консультаційна частина польоту Альбатросу – це прийом. Під час взяття -Ооффрос витрачає стільки енергії, скільки він проходить на день під час вільного польоту.
7. Цікавий факт полягає в тому, що альбатроси не йдуть на землю для відпочинку, вони сплять на плаву на воді.
8. Сірий -головний власник рекордів Albatros Книги рекордів Гіннеса, розроблена в 2004 році. Горизонтальна швидкість 127 км / год, з якою вона полетіла більше 8 годин
9. Є 22 види альбакозів різного розміру та кольору. Найменший чорний – звичайний, з хвилею крил не більше 180 см, найбільший – блукаючи крила до 370 см.
10. У всьому житті пара альбатров показує не більше 5-6 курчат. Жінка несе лише одне яйце, два місяці в свою чергу майже три місяці. Після народження через два місяці дитинчата стає розміром матері, але його батьки ростуть майже рік, поки він не стане абсолютно незалежним.
11. Форма тіла Альбатросса з великими вузькими крилами, які дозволяють альбатрос залишатися в повітрі завдяки силі вітру, стали прототипом створення конструкції сучасного планера.
12. ФАКТ-АЛЬБАТРОСИ ПИТАНІВ ЛЮДИНИ, Середня тривалість їхнього життя становить 50-60 років.

Це цікаві факти про альбатрос, цих дивовижних морських птахів, нам вдалося зібрати. Ми сподіваємось, що вони були корисними для вас.

§ 28. Вологість повітря та її вимірювання

ВОЛОГІСТЬ ПОВІТРЯ. Із поверхні водойм, вологого ґрунту, листків рослин, легенів і шкіри тварин та людини в атмосферу Землі випаровується величезна кількість водяної пари (10 14 т/рік) і майже стільки ж води випадає у вигляді опадів. Тому атмосферне повітря, що є сумішшю різних газів (азоту Ν₂ — 78%, кисню О₂ — 21%, інертних газів, водяної пари), завжди містить і водяну пару. Хоча вміст водяної пари в атмосфері значно менший порівняно з іншими складовими, проте її значення для життєдіяльності всього живого на земній поверхні величезне.

Процеси випаровування впливають також на організм людини, що складається на 80-90% з води. За одну добу (залежно від роду занять) із поверхні шкіри і легенів людини випаровується майже 2 кг води. Це вказує на велике значення вологості навколишнього повітря для здоров’я й самопочуття людини. Тривале перебування в теплому й вологому повітрі порушує теплообмін в організмі. Людина стає в’ялою, її працездатність знижується. Важливе значення має вологість для життєдіяльності тваринного і рослинного світу, процесів сушіння виробів тощо. Контроль і підтримання необхідної вологості важливі також для зберігання книг, творів мистецтва, музичних інструментів, харчових продуктів, овочів, фруктів тощо. З метою підтримання необхідної вологості користуються приладами, які зволожують або осушують повітря.

Для характеристики вмісту водяної пари в повітрі використовують такі величини: абсолютна та відносна вологість.

Оскільки за абсолютною вологістю не можна зробити висновок про те, наскільки водяна пара наближена до насичення, на практиці використовують ще одну величину — відносну вологість повітря. Відносну вологість позначають малою грецькою літерою φ (читається «фі») та вимірюють у відсотках: [φ] = %.

Відносна вологість повітря — фізична величина, яка показує, на скільки водяна пара, що міститься в повітрі, наближається до насичення і дорівнює відношенню абсолютної вологості (або парціального тиску водяної пари р) до густини (або тиску ро) насиченої водяної пари при тій же температурі, виражається у відсотках.

Тиск та густина насиченої водяної пари залежать від температури. Їх значення можна знайти в табл. 28.1.

Густина та тиск насиченої водяної пари при різних температурах