वायुमण्डल में जलवाष्प। जल वाष्प क्या है

जब मैं "भाप" कहता हूं, तो मुझे वह समय याद आता है जब मैं अभी भी पढ़ रहा था प्राथमिक ग्रेड... फिर, स्कूल से घर आकर, माता-पिता ने रात का खाना बनाना शुरू किया, और गैस के चूल्हे पर पानी का एक बर्तन रखा। और दस मिनट के बाद, सॉस पैन में पहले बुलबुले दिखाई देने लगे। इस प्रक्रिया ने मुझे हमेशा मोहित किया है, मुझे ऐसा लग रहा था कि मैं इसे हमेशा के लिए देख सकता हूं। और फिर, बुलबुले दिखाई देने के कुछ समय बाद, भाप खुद ही जाने लगी। एक बार, मैंने अपनी माँ से पूछा: "ये सफेद बादल कहाँ से आ रहे हैं?" (यही मैंने उन्हें पहले बुलाया था।) जिस पर उसने मुझे जवाब दिया: "यह सब पानी के गर्म होने के कारण हो रहा है।" हालांकि उत्तर ने पाठों में भाप उत्पादन की प्रक्रिया की पूरी तस्वीर नहीं दी स्कूल भौतिकीमैंने वह सब कुछ सीखा जो मैं युगल के बारे में चाहता था। इसलिए...

जल वाष्प क्या है

साथ वैज्ञानिक बिंदुदृष्टि, जल वाष्प बस है तीन में से एक भौतिक स्थितियोंपानी ही... यह ज्ञात है कि पानी गर्म होने पर उत्पन्न होता है। खुद की तरह, भाप रंगहीन, बेस्वाद और गंधहीन होती है। लेकिन हर कोई नहीं जानता कि स्टीम क्लबों का अपना दबाव होता है, जो इसकी मात्रा पर निर्भर करता है। और इसे में व्यक्त किया जाता है पास्कल(प्रसिद्ध वैज्ञानिक के सम्मान में)।

जब हम किचन में कुछ पकाते हैं तो जलवाष्प न केवल हमें घेर लेती है। यह बाहरी हवा और वातावरण में लगातार मौजूद रहता है। और उसकी सामग्री का प्रतिशत कहा जाता है "पूर्ण आर्द्रता"।

जल वाष्प तथ्य और विशेषताएं

तो कुछ दिलचस्प क्षण:

• तापमान जितना अधिक होगाजो पानी पर कार्य करता है, वाष्पीकरण प्रक्रिया जितनी तेज होती है;
• के अतिरिक्त, क्षेत्र के आकार के साथ वाष्पीकरण दर बढ़ जाती हैजिस सतह पर यह पानी स्थित है। दूसरे शब्दों में, यदि हम धातु के चौड़े प्याले पर पानी की एक छोटी परत गर्म करना शुरू करते हैं, तो वाष्पीकरण बहुत जल्दी होगा;
• पौधे के जीवन के लिए न केवल तरल पानी की आवश्यकता होती है, बल्कि गैसीय भी होती है... इस तथ्य को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि किसी भी पौधे की पत्तियों से लगातार वाष्पीकरण होता रहता है, उसे ठंडा करता है। एक गर्म दिन में एक पेड़ के पत्ते को छूने की कोशिश करें - और आप देखेंगे कि यह ठंडा है;
• वही इंसानों पर लागू होता है, वही सिस्टम हमारे साथ काम करता है जैसे ऊपर के पौधों के साथ। गर्म दिनों में वाष्प हमारी त्वचा को ठंडक देते हैं... आश्चर्यजनक रूप से, छोटे भार के साथ भी, हमारा शरीर प्रति घंटे लगभग दो लीटर तरल पदार्थ छोड़ता है। बढ़े हुए भार और उमस भरे गर्मी के दिनों के बारे में हम क्या कह सकते हैं?

इस प्रकार आप भाप के सार और हमारी दुनिया में इसकी भूमिका का वर्णन कर सकते हैं। मुझे आशा है कि आपने अपने लिए बहुत सी दिलचस्प चीज़ें खोजी होंगी!

वाष्पीकरण वाष्पित और हवा में छोड़े गए जल वाष्प की मात्रा है। वाष्पीकरण की दर कई कारणों पर निर्भर करती है, लेकिन मुख्य रूप से हवा के तापमान और हवा पर। यह स्पष्ट है कि तापमान जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण उतना ही अधिक होगा। लेकिन, जलवाष्प से संतृप्त वायु को निरंतर गतिमान करने से यह इस स्थान पर नई और नई मात्रा में शुष्क वायु लाती है। यहां तक ​​कि 2-3 मीटर/सेकेंड की गति से चलने वाली कमजोर हवा भी वाष्पीकरण को तीन गुना बढ़ा देती है। वाष्पीकरण भी चरित्र, वनस्पति आवरण आदि से प्रभावित होता है।

हालांकि, किसी दिए गए क्षेत्र में नमी की कमी के कारण, दी गई परिस्थितियों में वाष्पीकरण की तुलना में बहुत कम है। पानी की वह मात्रा जो दी गई परिस्थितियों में वाष्पित हो सकती है, अस्थिरता कहलाती है। दूसरे शब्दों में, अस्थिरता किसी दिए गए क्षेत्र में संभावित वाष्पीकरण है, जिसे अक्सर बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग करके या बड़े प्राकृतिक (मीठे पानी) जलाशय की खुली पानी की सतह से या अत्यधिक नम मिट्टी से वाष्पीकरण दर द्वारा निर्धारित किया जाता है।

वाष्पीकरण, वाष्पीकरण की तरह, वाष्पित जल परत (मिमी) के मिलीमीटर में व्यक्त किया जाता है; एक विशिष्ट अवधि के लिए - मिमी / वर्ष, आदि।

पृथ्वी की सतह पर, दो विपरीत निर्देशित प्रक्रियाएं लगातार हो रही हैं: भू-भाग वर्षा द्वारा और उसका वाष्पीकरण द्वारा सूखना। लेकिन क्षेत्र में नमी की डिग्री वर्षा और वाष्पीकरण के अनुपात से निर्धारित होती है। क्षेत्र का आर्द्रीकरण नमी गुणांक (के) द्वारा विशेषता है, जिसका अर्थ है वर्षा की मात्रा (क्यू) से वाष्पीकरण (आई) का अनुपात: के = (यदि के एक इकाई के अंशों में व्यक्त किया जाता है - एक अंश के रूप में) और के = 100% (यदि प्रतिशत में)। उदाहरण के लिए, यूरोपीय वर्षा में 300 मिमी है, और वाष्पीकरण दर केवल 200 मिमी है, अर्थात। वर्षा वाष्पीकरण से 1.5 गुना अधिक है; नमी कारक 1.5, या 150% है।

K> 1, या> 100% होने पर आर्द्रीकरण अत्यधिक होता है; सामान्य जब K = 1, या 100%; अपर्याप्त जब K< 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.

निरपेक्ष आर्द्रता (ए) हवा में जल वाष्प की वास्तविक मात्रा है इस पल, जी / एम 3 में मापा जाता है। पूर्ण आर्द्रता का अधिकतम से अनुपात, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, सापेक्ष आर्द्रता (f) कहलाता है, अर्थात। एफ = 100%। अधिकतम आर्द्रता वाली वायु संतृप्त कहलाती है। इसके विपरीत, असंतृप्त वायु में अभी भी जल वाष्प को अवशोषित करने की क्षमता होती है। हालांकि, गर्म होने पर, संतृप्त हवा असंतृप्त हो जाती है, और ठंडा होने पर यह सुपरसैचुरेटेड हो जाती है। बाद के मामले में, यह शुरू होता है। संघनन अतिरिक्त जल वाष्प का मोटा होना और उनका स्थानांतरण है तरल अवस्था, पानी की सबसे छोटी बूंदों का निर्माण। भारोत्तोलन के दौरान संतृप्त और असंतृप्त दोनों हवाएं सुपरसैचुरेटेड हो सकती हैं, क्योंकि यह बहुत ठंडी होती है। ठंडक तब भी संभव है जब किसी निश्चित स्थान पर मिट्टी को ठंडा किया जाता है और जब गर्म हवा ठंडे क्षेत्र में प्रवेश करती है।

संघनन न केवल हवा में, बल्कि पृथ्वी की सतह पर, रैलिच वस्तुओं पर भी हो सकता है। ऐसे में परिस्थितियों के आधार पर ओस, पाला, कोहरा, बर्फ बनते हैं। ओस और पाला एक स्पष्ट और शांत रात में बनता है, मुख्यतः सुबह के समय, जब पृथ्वी की सतह और उसकी वस्तुएं ठंडी हो जाती हैं। तब हवा से नमी उनकी सतह पर संघनित होती है। इस मामले में, नकारात्मक तापमान पर ठंढ और सकारात्मक तापमान पर ओस बनती है। इस घटना में कि एक गर्म सतह आती है ठंडी हवाया गर्म हवातेजी से ठंडा होता है, धुंध बन सकती है। इसमें सबसे छोटी बूंदें या क्रिस्टल होते हैं, जैसे कि हवा में निलंबित हो। अत्यधिक प्रदूषित हवा में, कोहरा या धुंध धुएँ - स्मॉग के मिश्रण से बनता है। जब सुपरकूल्ड रेनड्रॉप्स गिरती हैं या सतह पर 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे और 0 से -3 डिग्री सेल्सियस पर ठंडा हो जाता है, तो एक परत बन जाती है घनी बर्फ, पृथ्वी की सतह पर और वस्तुओं पर बढ़ रहा है, मुख्यतः हवा की ओर से, - बर्फ। यह बारिश, कोहरे या बूंदा बांदी की सुपरकूल्ड बूंदों के जमने से होता है। बर्फ की परत कई सेंटीमीटर की मोटाई तक पहुंच सकती है और एक वास्तविक आपदा में बदल सकती है: यह पैदल चलने वालों के लिए खतरनाक हो जाती है, वाहन, पेड़ों की शाखाओं को तोड़ देता है, तार तोड़ देता है, आदि।

अन्य कारण उस घटना को निर्धारित करते हैं जिसे कहा जाता है। काली बर्फ आमतौर पर एक ठंडे स्नैप की शुरुआत के परिणामस्वरूप एक पिघलना या बारिश के बाद होती है, जब तापमान 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे तेजी से गिर जाता है। गीली बर्फ़, बारिश या बूंदा बांदी जम जाती है। बर्फ तब भी बनती है जब ये तरल वर्षा पृथ्वी की अत्यधिक सुपरकूल्ड सतह पर गिरती है, जिससे ये जम भी जाती है। इस प्रकार, ग्लेज़ बर्फ पृथ्वी की सतह पर बर्फ है, जो गीली बर्फ या तरल वर्षा के जमने के परिणामस्वरूप बनती है।

जलवाष्प के ठंडा होने के कारण ऊपर उठती वायु में संघनन के दौरान बनता है। उनके गठन की ऊंचाई हवा के तापमान और सापेक्ष आर्द्रता पर निर्भर करती है। जब यह उस ऊँचाई पर पहुँच जाता है जिस पर संतृप्ति पूर्ण हो जाती है - संघनन का स्तर - संघनन और बादल बनना शुरू हो जाता है। बादलों में हैं निरंतर गतिऔर इसमें छोटी बूंदें या क्रिस्टल हो सकते हैं, लेकिन अधिक बार वे मिश्रित होते हैं। आकार के अनुसार, तीन मुख्य प्रकार के बादल होते हैं: सिरस, स्ट्रेटस और क्यूम्यलस। सिरस - ऊपरी टीयर (6000 मीटर से ऊपर) के बादल, पारभासी और छोटे बर्फ के क्रिस्टल से बने होते हैं। उनमें से वर्षा नहीं गिरती है। स्ट्रैटस - मध्य के बादल (2000 से 6000 मीटर तक) और निचले (2000 मीटर से नीचे) टीयर। मूल रूप से, वे वर्षा देते हैं, आमतौर पर लंबी, भारी वर्षा। क्यूम्यलस बादल निचले स्तर में बन सकते हैं और बहुत अधिक ऊंचाई तक पहुंच सकते हैं। अक्सर वे टावरों की तरह दिखते हैं और नीचे की ओर बूंदों और शीर्ष पर क्रिस्टल से मिलकर बनते हैं। वे वर्षा, ओलों से जुड़े हैं,

वायु में गैसों के अतिरिक्त और कौन-से पदार्थ सम्मिलित हैं?

1. वायु में जलवाष्प का प्रसार।बारिश के बाद, आप सभी ने देखा कि कैसे घरों की छतें, पेड़ के तने और पत्ते भीग जाते हैं, हर जगह पोखर बन जाते हैं। बादलों के छंटने के बाद, सूर्य प्रकट होता है, और चारों ओर सब कुछ सूख जाता है। बारिश का पानी बिना निशान के कहाँ गायब हो जाता है? यह जलवाष्प में बदल जाता है। चूंकि यह रंगहीन है, हवा की तरह, हम इसे नहीं देखते हैं।
किसी भी वायु में जलवाष्प के रूप में जल की एक निश्चित मात्रा होती है। भाप के रूप में पानी के कण भी कमरे की हवा में समा जाते हैं। यह नोटिस करना मुश्किल नहीं है। सर्दियों में, सड़क से घर लाई गई धातु की वस्तुओं (ब्रीफकेस लॉक, स्केट्स, आदि) पर ध्यान दें। थोड़ी देर बाद, वे "पसीना" शुरू करते हैं। इसका मतलब है कि कमरे में गर्म हवा, ठंडी वस्तु के संपर्क में, पानी की बूंदों का उत्सर्जन करती है।
पृथ्वी की सतह की नमी मिट्टी, दलदलों, नदियों, झीलों, समुद्रों और महासागरों से जलवाष्प के रूप में वायुमंडल में वाष्पित हो जाती है। महासागरों और समुद्रों से बड़ी मात्रा में पानी (86%) वाष्पित हो जाता है।
प्रकृति में, जल वाष्प एक सतत चक्र में है। जल वाष्प, महासागरों और भूमि की सतह से ऊपर उठकर, वायुमंडल में प्रवेश करती है। वायु धाराएं इसे अपने साथ अन्य स्थानों तक ले जाती हैं। जल वाष्प, बदले में, ठंडा होने पर, बादलों में बदल जाता है, और वर्षा के रूप में फिर से पृथ्वी की सतह पर लौट आता है।

2. वायु में जलवाष्प की ताप पर निर्भरता।हवा में जल वाष्प की सामग्री वाष्पित सतह और तापमान की स्थिति पर निर्भर करती है। समुद्र के ऊपर हवा में बहुत अधिक जलवाष्प है, लेकिन जमीन पर बहुत कम है। इसके अलावा, तापमान जितना अधिक होगा, हवा में जल वाष्प की मात्रा उतनी ही अधिक होगी।

जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है, हवा में एक निश्चित तापमान पर क्रमशः जल वाष्प हो सकता है। यदि किसी दिए गए तापमान पर हवा में उतनी ही जलवाष्प होती है, जितनी उसमें हो सकती है, तो इसे संतृप्त कहा जाता है। उदाहरण के लिए, + 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर जल वाष्प के साथ 1m3 हवा को संतृप्त करने के लिए, 30 ग्राम जल वाष्प की आवश्यकता होती है। यदि जलवाष्प की मात्रा केवल 25 ग्राम है, तो वायु असंतृप्त, शुष्क होगी।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, संतृप्त हवा असंतृप्त हो जाती है। उदाहरण के लिए, 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1m3 हवा को संतृप्त करने के लिए, 5 ग्राम जल वाष्प की आवश्यकता होती है। यदि हवा का तापमान + 10 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो 4 ग्राम जल वाष्प हवा को संतृप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा।

3. पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता।वायु में जल वाष्प की मात्रा निरपेक्ष और सापेक्ष आर्द्रता से निर्धारित होती है।
निरपेक्ष आर्द्रता वायु के 1 m3 (g / m3) ग्राम में जल वाष्प की मात्रा है।
सापेक्षिक आर्द्रता वायु के 1 m3 में उपलब्ध नमी की मात्रा और किसी दिए गए तापमान पर हवा को संतृप्त करने वाले जलवाष्प की मात्रा का अनुपात है। सापेक्ष आर्द्रता प्रतिशत के रूप में व्यक्त की जाती है।
सापेक्षिक आर्द्रता यह बताती है कि वायु में कितना जलवाष्प है। उदाहरण के लिए, हवा के 1 एम 3 में -20 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर 1 ग्राम जल वाष्प हो सकता है। हवा में 0.5 ग्राम नमी होती है। तब सापेक्षिक आर्द्रता 50% होती है। जब वायु जल वाष्प से संतृप्त होती है, तो सापेक्ष आर्द्रता 100% तक पहुँच जाती है।

4. जल वाष्प का संघनन।जलवाष्प के साथ वायु की संतृप्ति के बाद, शेष वाष्प पानी की बूंदों में बदल जाती है। यदि -10 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा के 1 एम 3 में, 2 ग्राम जल वाष्प के बजाय, 3 ग्राम एकत्र किया जाता है, तो अतिरिक्त 1 ग्राम भाप पानी की बूंदों में बदल जाती है। जब संतृप्त हवा का तापमान कम हो जाता है, तो वह उतनी जलवाष्प को बरकरार नहीं रख सकती है। उदाहरण के लिए, हवा के 1 एम 3 को + 10 डिग्री सेल्सियस पर संतृप्त करने के लिए, 9 ग्राम जल वाष्प की आवश्यकता होती है। यदि तापमान 0 ° तक गिर जाता है, तो हवा में केवल 5 ग्राम जल वाष्प होता है, और अतिरिक्त 4 ग्राम पानी की बूंदों में बदल जाता है।
पर कुछ शर्तेंजल वाष्प का द्रव अवस्था (पानी की बूंदों) में संक्रमण को संघनन (लैटिन में) कहा जाता है वाष्पीकरण- मोटा होना)। 0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर जल वाष्प . में बदल जाता है ठोस अवस्था, अर्थात। बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाता है।

5. वायु आर्द्रता का मापन।सापेक्षिक आर्द्रता को एक उपकरण से मापा जाता है - एक हेयर हाइग्रोमीटर (ग्रीक में हाइग्रोस -गीला, मीटर- उपाय)। यह उपकरण मानव बाल की संपत्ति का उपयोग करता है, जो बढ़ती आर्द्रता के साथ लंबा हो जाता है। जब नमी कम हो जाती है, तो बाल छोटे हो जाते हैं। बाल डायल हाथ से जुड़े होते हैं, और जब बालों को लंबा या छोटा किया जाता है, तो हाथ डायल के साथ चलता है और प्रतिशत में सापेक्ष आर्द्रता दिखाता है (चित्र। 54)।

चावल। 54. बाल आर्द्रतामापी।

एक थर्मामीटर की तरह एक हाइग्रोमीटर, मौसम विज्ञान बूथ में रखा जाता है।
मौसम विज्ञान स्टेशनों पर, हवा की नमी अधिक सटीक उपकरणों का उपयोग करके और विशेष तालिकाओं का उपयोग करके निर्धारित की जाती है।

1. भूमध्य रेखा के ऊपर हवा में जलवाष्प की मात्रा समशीतोष्ण क्षेत्र की तुलना में अधिक क्यों होती है?

2. ऊंचाई में परिवर्तन के साथ हवा में जल वाष्प का क्या होता है?
3. हवा का तापमान + 10 ° । पूर्ण आर्द्रता 6 ग्राम / एम 3। किन परिस्थितियों में वायु जलवाष्प से संतृप्त हो जाएगी? (2 तरह से हल करें।)
4. स्वयं को आर्द्रतामापी की संरचना से परिचित कराएं और सापेक्ष आर्द्रता को मापें।

5*. हवा का तापमान + 30 ° है, और पूर्ण आर्द्रता 20 g / m3 है। सापेक्ष आर्द्रता की गणना करें।

विषय 2. हीट इंजीनियरिंग की मूल बातें।

हीट इंजीनियरिंगएक विज्ञान है जो गर्मी प्राप्त करने, बदलने, स्थानांतरित करने और उपयोग करने के तरीकों का अध्ययन करता है। ऊष्मीय ऊर्जा जलने से प्राप्त होती है कार्बनिक पदार्थईंधन कहा जाता है।

हीट इंजीनियरिंग की मूल बातें हैं:

1. ऊष्मप्रवैगिकी एक विज्ञान है जो ऊष्मा ऊर्जा के अन्य प्रकार की ऊर्जा में रूपांतरण का अध्ययन करता है (उदाहरण के लिए: तापीय ऊर्जा को यांत्रिक, रासायनिक, आदि में)

2. हीट ट्रांसफर - एक हीटिंग सतह के माध्यम से दो हीट कैरियर्स के बीच हीट ट्रांसफर का अध्ययन करता है।

काम करने वाला माध्यम एक गर्मी वाहक (भाप या गर्म पानी) है, जो गर्मी को स्थानांतरित करने में सक्षम है।

बॉयलर रूम में, ताप वाहक (कार्यशील द्रव) 150 डिग्री सेल्सियस या जल वाष्प के तापमान के साथ गर्म पानी और जल वाष्प है। साथ 250 डिग्री सेल्सियस तक का तापमान। आवासीय और सार्वजनिक भवनों को गर्म करने के लिए गर्म पानी का उपयोग किया जाता है, यह स्वच्छता और स्वच्छ परिस्थितियों के कारण होता है, संभावना आसान बदलावइसका तापमान बाहरी तापमान पर निर्भर करता है। भाप की तुलना में पानी में एक महत्वपूर्ण घनत्व होता है, जिससे लंबी दूरी के संचरण की अनुमति मिलती है सार्थक राशिशीतलक की एक छोटी मात्रा के साथ गर्मी। हीटिंग उपकरणों पर धूल जलने और हीटिंग सिस्टम से जलने से बचने के लिए 95 डिग्री सेल्सियस से अधिक के तापमान वाले भवनों के हीटिंग सिस्टम में पानी की आपूर्ति की जाती है। भाप का उपयोग औद्योगिक भवनों और उत्पादन और तकनीकी प्रणालियों को गर्म करने के लिए किया जाता है।

वर्किंग बॉडी पैरामीटर

गर्मी वाहक, प्राप्त करना या देना तापीय ऊर्जा, अपना राज्य बदलता है।

उदाहरण के लिए:स्टीम बॉयलर में पानी गर्म होता है, भाप में बदल जाता है, जिसका एक निश्चित तापमान और दबाव होता है। भाप भाप-वाटर हीटर में प्रवेश करती है, खुद को ठंडा करती है, घनीभूत हो जाती है। गर्म पानी का तापमान बढ़ जाता है, भाप और घनीभूत का तापमान कम हो जाता है।

काम कर रहे तरल पदार्थ के मुख्य पैरामीटर तापमान, दबाव, विशिष्ट मात्रा, घनत्व हैं।

टी, पी- उपकरणों द्वारा निर्धारित किया जाता है: मैनोमीटर, थर्मामीटर।

विशिष्ट आयतन और घनत्व परिकलित मान हैं।

1. विशिष्ट मात्रा- किसी पदार्थ के द्रव्यमान की एक इकाई द्वारा कब्जा कर लिया गया आयतन

0 ° और वायुमंडलीय दबाव 760 मिमी Hg। (सामान्य परिस्थितियों में)

कहा पे: वी- वॉल्यूम (एम 3); मी पदार्थ का द्रव्यमान (किलो) है; मानक स्थिति: पी = 760 मिमी आर.एस.टी. टी = 20 ओ

2. घनत्व- किसी पदार्थ के द्रव्यमान का उसके आयतन से अनुपात। प्रत्येक पदार्थ का अपना घनत्व होता है:

व्यवहार में, सापेक्ष घनत्व का उपयोग किया जाता है - सामान्य परिस्थितियों में किसी दिए गए गैस के घनत्व का एक मानक पदार्थ (वायु) के घनत्व का अनुपात (t ° = 0 ° C: 760 मिमी Hg)

मीथेन के घनत्व के साथ हवा के घनत्व की तुलना करके, हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि मीथेन की उपस्थिति के लिए किस स्थान से नमूना लेना है।

हम पाते हैं,

गैस हवा से हल्की होती है, जिसका अर्थ है कि वह भरती है ऊपरी हिस्साकिसी भी मात्रा में, बॉयलर भट्ठी, कुएं, कक्षों, परिसर के ऊपरी भाग से एक नमूना लिया जाता है। परिसर के ऊपरी हिस्से में गैस एनालाइजर लगाए गए हैं।

(ईंधन तेल हल्का होता है, ऊपरी भाग पर कब्जा करता है)

कार्बन मोनोऑक्साइड का घनत्व लगभग हवा के समान ही होता है, इसलिए के लिए नमूना कार्बन मोनोऑक्साइडमंजिल से 1.5 मीटर की दूरी पर लिया।

3... दबाव- यह बल पृष्ठीय क्षेत्रफल की एक इकाई पर कार्य करता है।

1 . के बराबर बल का दबाव एच, 1m 2 की सतह पर समान रूप से वितरित दबाव की एक इकाई के रूप में लिया जाता है और 1Pa . के बराबर होता है (एन / एम 2)एसआई प्रणाली में (अब स्कूलों में, किताबों में सब कुछ पा में चला जाता है, उपकरण भी पा में हो गए हैं)।

Pa का मान छोटा है, उदाहरण के लिए: यदि आप 1 किलो पानी लेते हैं और इसे 1 मीटर से ऊपर डालते हैं, तो हमें 1 mm.w.st मिलता है। , इसलिए, गुणक और उपसर्ग पेश किए जाते हैं - एमपीए, केपीए ...

इंजीनियरिंग में, माप की बड़ी इकाइयों का उपयोग किया जाता है।

1kPa = 10 3 पा; 1 एमपीए = 10 बी पा; 1 जीपीए = 10 9 पा।

बाहर प्रणाली इकाइयाँदबाव माप केजीएफ / एम 2; किग्रा / सेमी 2; mm.w.st; mm.w.st।

1 केजीएफ / एम 2 = 1 मिमी.इनसेंट = 9.8 पा

1 किग्रा / सेमी 2 = 9.8. 10 4 पा ~ 10 5 पा = 10 4 केजीएफ / एम 2

दबाव को अक्सर भौतिक और तकनीकी वातावरण में मापा जाता है।

भौतिक वातावरण - मध्यम दबाव वायुमंडलीय हवासमुद्र तल पर एन.ए.यू.

1 एटीएम = 1.01325। 10 5 पा = 760 मिमी एचजी = 10.33 मीटर एच2ओ सेंट = 1.0330 मिमी एच। कला। = 1.033 किग्रा/सेमी 2.

तकनीकी माहौल 1 किग्रा के बल के कारण दबाव समान रूप से 1 सेमी 2 के क्षेत्र के साथ सामान्य सतह पर वितरित किया जाता है।

1at = 735 मिमी एचजी। कला। = 10 मीटर में। कला। = 10.000 मिमी में। कला। = = 0.1 एमपीए = 1 किग्रा / सेमी 2

1 मिमीवी कला। - बल बराबर हीड्रास्टाटिक दबावजल स्तंभ 1 मिमीसमतल आधार पर 1 मिमीवी सेंट = 9.8 पा।

1 मिमीआर टी. सेंट 1 . की ऊंचाई के साथ पारा के एक स्तंभ के हाइड्रोस्टेटिक दबाव के बराबर बल है मिमीएक सपाट आधार पर। एक मिमीआर टी. कला। = 13.6 मिमी।वी कला।

वी तकनीकी विशेषताओंपंपों में दबाव के स्थान पर सिर शब्द का प्रयोग किया जाता है। सिर को मापने की इकाई m. पानी है। कला। उदाहरण के लिए:पंप द्वारा बनाया गया सिर 50 . है एमपानी कला। इसका मतलब है कि यह पानी को 50 . की ऊंचाई तक उठा सकता है एम।

दबाव के प्रकार: अतिरिक्त, निर्वात (दुर्लभता, जोर), निरपेक्ष, वायुमंडलीय .

यदि तीर शून्य से अधिक की ओर जाता है, तो यह अतिरिक्त दबाव है, कुछ हद तक - वैक्यूम।

काफी दबाव:

आर एब्स = आर जी + आर एटीएम

आर एब्स = आर वैक + आर एटीएम

पी एब्स = पी एटीएम-पी डिस्चार्ज

कहा पे: पी एटीएम = 1 किग्रा / सेमी 2

वायुमंडलीय दबाव - समुद्र तल पर वायुमंडलीय वायु का औसत दबाव टी ° = 0 डिग्री सेल्सियस और सामान्य वायुमंडलीय आर=760 मिमीआर टी. कला।

उच्च्दाबाव- वायुमंडलीय के ऊपर दबाव (एक सीमित स्थान में)। बॉयलर रूम में, पानी अधिक दबाव में है, बॉयलर और पाइपलाइनों में भाप है। आर एच. गेज द्वारा मापा जाता है।

वैक्यूम (वैक्यूम)- सीमित स्थानों में दबाव वायुमंडलीय (वैक्यूम) से कम होता है। बॉयलरों की भट्टियां और चिमनियां निर्वात में हैं। वैक्यूम को ट्रैक्शन मीटर से मापा जाता है।

काफी दबाव- वायुमंडलीय दबाव को ध्यान में रखते हुए अधिक दबाव या वैक्यूम।

नियुक्ति से, दबाव है:

एक)। चैनल - t = 20 o . पर उच्चतम दबाव

2))। ऑपरेटिंग - बॉयलर में अधिकतम ओवरप्रेशर, जो सामान्य परिचालन स्थितियों (उत्पादन निर्देशों में निर्दिष्ट) के तहत बॉयलर के दीर्घकालिक संचालन को सुनिश्चित करता है।

3))। अनुमत - ताकत के लिए तकनीकी परीक्षा या नियंत्रण गणना के परिणामों द्वारा स्थापित अधिकतम स्वीकार्य दबाव।

4))। डिज़ाइन - अधिकतम अधिक दबाव जिस पर बॉयलर तत्वों की ताकत की गणना की जाती है।

5). प्रोट्रियल वह अतिरिक्त दबाव है जिस पर हाइड्रोलिक परीक्षणशक्ति और घनत्व के लिए बॉयलर तत्व (तकनीकी परीक्षा के प्रकारों में से एक)।

4. तापमान- यह शरीर की गर्मी की डिग्री है, जिसे डिग्री में मापा जाता है। अधिक गर्म से कम गर्म पिंड में ऊष्मा के स्वतःस्फूर्त स्थानांतरण की दिशा निर्धारित करता है।

गर्मी हस्तांतरण तब तक होगा जब तक तापमान बराबर नहीं हो जाता है, यानी तापमान संतुलन होता है।

दो पैमानों का उपयोग किया जाता है: अंतर्राष्ट्रीय - केल्विन और व्यावहारिक सेल्सियस t ° ।

इस पैमाने पर बर्फ का गलनांक शून्य लिया जाता है और एटीएम पर पानी का क्वथनांक सौ डिग्री लिया जाता है। दबाव (760 .) मिमीआर टी. कला।)।

थर्मोडायनामिक केल्विन तापमान पैमाने में उत्पत्ति के लिए, पूर्ण शून्य का उपयोग किया जाता है (सबसे कम सैद्धांतिक रूप से संभावित तापमान, जिस पर अणुओं की कोई गति नहीं होती है)। लक्षित टी।

1 केल्विन परिमाण में 1 डिग्री सेल्सियस के बराबर है

बर्फ के पिघलने का तापमान 273K है। पानी का क्वथनांक 373K . है

टी = टी + 273; टी = टी-273

क्वथनांक दबाव पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए,पर पी एबी सी = 1,7 केजीएफ / सेमी 2।पानी उबलता है टी = 115 डिग्री सेल्सियस

5. उष्णता -ऊर्जा जो एक गर्म शरीर से कम गर्म शरीर में स्थानांतरित की जा सकती है।

SI प्रणाली में, ऊष्मा और ऊर्जा को मापने की इकाई जूल (J) है। ऊष्मा के मापन की गैर-प्रणाली इकाई - कैलोरी ( कैल।)

1 कैल।- एच 2 ओ प्रति 1 डिग्री सेल्सियस पर 1 ग्राम गर्म करने के लिए आवश्यक गर्मी की मात्रा

पी = 760 मिमीएचजी

1 कैल।= 4.19J

6. ताप क्षमता – शरीर की गर्मी को अवशोषित करने की क्षमता . दो के लिए विभिन्न पदार्थएक ही द्रव्यमान के साथ, एक ही तापमान पर गर्मी, आपको खर्च करने की आवश्यकता है अलग राशिगरमाहट।

पानी की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता - पदार्थ की एक इकाई द्वारा अपने t को 1 ° बढ़ाने के लिए ऊष्मा की मात्रा की सूचना दी जानी चाहिए, 1 के बराबर है किलो कैलोरी / किग्रा डिग्री।

गर्मी हस्तांतरण के तरीके।

गर्मी स्थानांतरित करने के तीन तरीके हैं:

1. तापीय चालकता;

2.विकिरण (विकिरण);

3.संवहन।

ऊष्मीय चालकता-

अणुओं, परमाणुओं और मुक्त इलेक्ट्रॉनों की तापीय गति के कारण ऊष्मा का स्थानांतरण।

प्रत्येक पदार्थ की अपनी तापीय चालकता होती है, यह सामग्री की रासायनिक संरचना, संरचना, नमी की मात्रा पर निर्भर करती है।

तापीय चालकता की मात्रात्मक विशेषता तापीय चालकता का गुणांक है, यह एक अंतर के साथ समय की प्रति इकाई हीटिंग सतह की एक इकाई के माध्यम से स्थानांतरित गर्मी की मात्रा है टीलगभग C और 1 मीटर की दीवार की मोटाई में।

तापीय चालकता का गुणांक ( ):

कॉपर = 330 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

कच्चा लोहा = 5 4 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

स्टील = 39 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

यह देखा जा सकता है कि: धातुओं में अच्छी तापीय चालकता होती है, तांबा सबसे अच्छा होता है।

अभ्रक = 0.15 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

कालिख = 0.05-0, किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

स्केल = 0.07-2 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

वायु = 0.02 किलो कैलोरी . मिमी 2. एच . ओला

झरझरा शरीर (एस्बेस्टस, कालिख, स्केल) खराब गर्मी का संचालन करते हैं।

कालिखग्रिप गैसों से बॉयलर की दीवार तक गर्मी को स्थानांतरित करना मुश्किल बनाता है (यह स्टील की तुलना में 100 गुना खराब गर्मी का संचालन करता है), जिससे ईंधन की अत्यधिक खपत होती है, भाप उत्पादन में कमी या गर्म पानी... यदि कालिख मौजूद है, तो ग्रिप गैस का तापमान बढ़ जाता है। यह सब बॉयलर दक्षता में कमी की ओर जाता है। बॉयलर के संचालन के दौरान प्रति घंटाउपकरणों (रेशियोमीटर) द्वारा, गैसों के टी की निगरानी की जाती है, जिसके मूल्यों को इंगित किया जाता है शासन नक्शाबॉयलर। यदि शीतलक गैसों का टी बढ़ गया है, तो हीटिंग सतह उड़ा दी जाती है।

स्केलपाइप के अंदर बनता है (यह स्टील की तुलना में 30-50 गुना खराब गर्मी का संचालन करता है), जिससे बॉयलर की दीवार से पानी में गर्मी हस्तांतरण कम हो जाता है, परिणामस्वरूप, दीवारें गर्म हो जाती हैं, ख़राब हो जाती हैं, टूटना (बॉयलर पाइप का टूटना)। स्केल स्टील की तुलना में 30-50 गुना अधिक गर्मी का संचालन करता है

संवहन -

आपस में कणों को मिलाकर या स्थानांतरित करके गर्मी हस्तांतरण (केवल तरल पदार्थ और गैसों के लिए विशिष्ट)। प्राकृतिक और मजबूर संवहन के बीच भेद।

प्राकृतिक संवहन- असमान रूप से गर्म परतों के घनत्व में अंतर के कारण तरल या गैसों का मुक्त संचलन।

मजबूर संवहन- पंपों, धुएं के निकास और पंखे द्वारा बनाए गए दबाव या वैक्यूम के कारण तरल या गैसों की जबरन आवाजाही।

संवहनी गर्मी हस्तांतरण बढ़ाने के तरीके:

प्रवाह दर में वृद्धि;

अशांति (भंवर);

हीटिंग सतह में वृद्धि (पंखों की स्थापना के कारण);

ताप और गर्म मीडिया के बीच तापमान के अंतर में वृद्धि;

§ मीडिया का काउंटरकरंट मूवमेंट (काउंटरफ्लो)।

विकिरण (विकिरण) -

एक दूसरे से दूरी पर स्थित पिंडों के बीच ऊष्मा का स्थानांतरण किसके कारण होता है? दीप्तिमान ऊर्जा, जिनमें से विद्युत चुम्बकीय कंपन: थर्मल ऊर्जा का रेडिएंट में और इसके विपरीत, रेडिएंट से थर्मल में परिवर्तन होता है।

विकिरण अधिकांश प्रभावी तरीकागर्मी हस्तांतरण, खासकर अगर अध्ययन निकाय के पास है उच्च बुखार, और किरणें गर्म सतह पर लंबवत निर्देशित होती हैं।

बॉयलर की भट्टियों में विकिरण द्वारा गर्मी हस्तांतरण में सुधार करने के लिए, आग रोक सामग्री से विशेष स्लॉट बिछाए जाते हैं, जो एक साथ गर्मी उत्सर्जक और दहन स्टेबलाइजर्स होते हैं।

बॉयलर की हीटिंग सतह एक सतह है जिसमें से एक तरफ गैसों को दूसरी तरफ पानी से धोया जाता है।

ऊपर माना जाता है 3 प्रकार के गर्मी हस्तांतरणवी शुद्ध फ़ॉर्मदूर्लभ हैं। लगभग एक प्रकार का गर्मी हस्तांतरण दूसरे के साथ होता है। बॉयलर में तीनों प्रकार के हीट एक्सचेंज मौजूद होते हैं, जिसे कॉम्प्लेक्स हीट एक्सचेंज कहा जाता है।

बॉयलर भट्टी में:

ए) बर्नर की मशाल से बॉयलर पाइप की बाहरी सतह तक - विकिरण द्वारा।

बी) गठित ग्रिप गैसों से दीवार तक - संवहन द्वारा

बी) तापीय चालकता द्वारा पाइप की दीवार की बाहरी सतह से आंतरिक सतह तक।

डी) पाइप की दीवार की आंतरिक सतह से पानी तक, सतह के साथ संचलन द्वारा - संवहन द्वारा।

विभाजित दीवार के माध्यम से एक माध्यम से दूसरे माध्यम में गर्मी के हस्तांतरण को गर्मी हस्तांतरण कहा जाता है।

पानी, भाप और उसके गुण

सामान्य परिस्थितियों में सरलतम जल स्थिर होता है रासायनिक यौगिकऑक्सीजन के साथ हाइड्रोजन, पानी का उच्चतम घनत्व t = 4 о पर 1000 किग्रा / मी 3 है।

पानी, किसी भी तरल की तरह, हाइड्रोलिक नियमों का पालन करता है। यह लगभग सिकुड़ता नहीं है, इसलिए इसमें एक ही बल के साथ सभी दिशाओं में उस पर लगाए गए दबाव को संचारित करने की क्षमता है। यदि कई जहाजों अलगआकारएक दूसरे से जुड़े हुए हैं, तो जल स्तर हर जगह समान होगा (जहाजों के संचार का नियम)।

इसी तरह की जानकारी।

हमारे आसपास की प्रकृति के लिए जलवाष्प का बहुत महत्व है। यह वातावरण में मौजूद है, यह प्रौद्योगिकी में प्रयोग किया जाता है, यह एक अभिन्न के रूप में कार्य करता है का हिस्सापृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति और विकास की प्रक्रिया।

भौतिकी की पाठ्यपुस्तकों में कहा गया है कि जलवाष्प - केतली को आग लगाकर हर कोई उनका निरीक्षण कर सकता है। कुछ देर बाद उसकी टोंटी से भाप की एक धारा निकलने लगती है। यह घटना इस तथ्य के कारण है कि पानी अलग-अलग हो सकता है, जैसा कि भौतिकविदों द्वारा निर्धारित किया जाता है, एकत्रीकरण की स्थिति - गैसीय, ठोस, तरल। पानी के ये गुण पृथ्वी पर इसकी सर्वव्यापी उपस्थिति की व्याख्या भी करते हैं। सतह पर - तरल और ठोस अवस्था में, वायुमंडल में - गैसीय अवस्था में।

पानी की यह संपत्ति और विभिन्न राज्यों में इसके क्रमिक संक्रमण प्रकृति में निर्मित होते हैं। द्रव सतह से वाष्पित होकर वायुमंडल में ऊपर उठता है, जलवाष्प के रूप में दूसरे स्थान पर पहुँचाया जाता है और वर्षा के रूप में वहाँ गिरता है, जिससे आवश्यक नमी के साथ नए स्थान मिलते हैं।

वास्तव में, एक प्रकार का भाप का इंजन, ऊर्जा का स्रोत जिसके लिए सूर्य है। विचार की गई प्रक्रियाओं में, जल वाष्प पृथ्वी के थर्मल विकिरण के सतह पर वापस प्रतिबिंब के कारण ग्रह को गर्म करता है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है। यदि यह इस तरह के "तकिया" के लिए नहीं होता, तो ग्रह की सतह पर तापमान 20 डिग्री सेल्सियस कम होता।

उपरोक्त की पुष्टि के रूप में, कोई याद कर सकता है खिली धूप वाले दिनसर्दी और गर्मी में। गर्म मौसम में, यह अधिक होता है, और वातावरण, जैसे ग्रीनहाउस में, पृथ्वी को गर्म करता है, जबकि सर्दियों में, धूप के मौसम में, कभी-कभी सबसे महत्वपूर्ण सर्दी होती है।

सभी गैसों की तरह, जल वाष्प में कुछ गुण होते हैं। इन्हें निर्धारित करने वाले मापदंडों में से एक जल वाष्प का घनत्व होगा। परिभाषा के अनुसार, यह एक घन मीटर हवा में निहित जल वाष्प की मात्रा है। वास्तव में, इस प्रकार बाद को परिभाषित किया गया है।

हवा में पानी की मात्रा लगातार बदल रही है। यह तापमान, दबाव, इलाके पर निर्भर करता है। वातावरण में नमी की मात्रा जीवन के लिए एक अत्यंत महत्वपूर्ण पैरामीटर है, और इसकी लगातार निगरानी की जाती है, जिसके लिए वे विशेष उपकरणों - एक हाइग्रोमीटर और एक साइकोमीटर का उपयोग करते हैं।

आर्द्रता में परिवर्तन इस तथ्य के कारण होता है कि आसपास के स्थान में पानी की मात्रा वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रियाओं के कारण बदल जाती है। संघनन वाष्पीकरण के विपरीत है, में इस मामले मेंवाष्प तरल में बदलने लगती है, और यह सतह पर गिरती है।

वहीं, परिवेश के तापमान के आधार पर कोहरा, ओस, पाला, बर्फ बन सकता है।

जब गर्म हवा, पानी, ठंडी जमीन के संपर्क में आता है, तो ओस बनती है। वी सर्दियों का समय, कम तापमान पर पाला बन जाएगा।

थोड़ा अलग प्रभाव तब होता है जब ठंडी हवा अंदर आती है, या दिन में गर्म हवा ठंडी होने लगती है। ऐसे में कोहरा बनता है।

यदि उस सतह का तापमान जिस पर भाप संघनित होती है, ऋणात्मक होती है, तो बर्फ उत्पन्न होती है।

इस प्रकार, असंख्य प्राकृतिक घटना, जैसे कोहरा, ओस, पाला, बर्फ, वातावरण में निहित जल वाष्प के लिए उनके गठन का श्रेय देते हैं।

इस संबंध में, यह बादलों के गठन का उल्लेख करने योग्य है, जो सीधे मौसम के निर्माण में भी शामिल हैं। जल, सतह से वाष्पित होकर जलवाष्प में परिवर्तित होकर ऊपर उठता है। जब यह उस ऊँचाई पर पहुँचता है जहाँ संक्षेपण शुरू होता है, तो यह एक तरल में बदल जाता है, और बादल बन जाते हैं। वे कई प्रकार के हो सकते हैं, लेकिन विचाराधीन मुद्दे के आलोक में, यह महत्वपूर्ण है कि वे सृजन में भाग लें ग्रीनहाउस प्रभावऔर नमी को नए स्थानों पर स्थानांतरित करना।

प्रस्तुत सामग्री से पता चलता है कि जल वाष्प क्या है, पृथ्वी पर होने वाली जीवन प्रक्रियाओं पर इसके प्रभाव का वर्णन करता है।