Відносна вологість повітря
Л. А. Логінов, центр освіти № 109, м. Москва
Це
одна з найбільш складних тем. Часто її не люблять ні вчителі ні учні. Перші --
через складності пояснення, другий - через складності сприйняття. Але
якщо її зрозуміють і полюблять обидві сторони, то виграш у навчальному процесі буде
очевидним, оскільки стане зрозумілою суть численних явищ, що зустрічаються
буквально щодня: запотівання холодних стекол, сушіння білизни на відкритому
повітрі, вогкість в підвалах будинків і т.д. і т.п. Розкажу про те, як цей
розділ вивчаємо ми.
Починаємо
з понять ненасиченим і насиченої пари, динамічної рівноваги рідини
і пари. Оскільки властивості насиченої пари демонструвати в класі з допомогою
лабораторного обладнання складно, довго і вкрай клопітно, дивимося
відповідний кінофрагмент. Фільм старий, але ключові моменти в ньому викладені
дуже дохідливо. Більше того, якщо заздалегідь дати учням опорні питання, то
після перегляду вони самі легко на них відповідають.
Від
чого залежить тиск насиченої пари і від чого не залежить? (Залежить від
температури і не залежить від об'єму.)
Як
залежить тиск насиченої пари від температури? (Крива показана нижче, на
рис. 1.)
Як
співвідноситься тиск насичених і ненасичених пари? [Тиск насиченої
пари при даній температурі завжди більше. - Ред.]
Що
відбудеться при стисненні насиченої пари? (Частина його сконденсіруется в рідину,
в, що залишилася, збережеться колишнє тиск - тиск насиченої пари.)
Що
відбудеться при додаванні рідини через кран в герметично закритий посуд?
[Рівень рідини підвищиться за рахунок доданої частини і конденсації частини
насиченої пари, обсяг пара зменшиться, а його тиск, що не залежить від обсягу,
залишиться постійним. - Ред.]
Відповіді
як опорний конспект заносимо в робочі зошити. Не забуваємо про згаданий вище
графік, він нам ще знадобиться. Вводимо поняття абсолютної вологості повітря,
ототожнюємо його з поняттям парціальний щільності випаровування рідини, тобто маси
рідини, що міститься в одиниці об'єму повітря. Говоримо, що набагато більше
практичне значення для людини має відносна вологість повітря.
Вводимо і це поняття. Причому як чисто фізично (відношення парціального тиску
ненасичених парів до тиску насичених парів рідини при тій же
температурі), так і чисто філософськи: величина, що показує, наскільки
ненасичений пар близький до насичення:
(1)
Далі
пояснюємо, як і чому від формули для відносної вологості через ставлення
тисків можна перейти до формули для відносної вологості через ставлення
щільностей:
