Berapa kelembaban relatif udara? Konsep kelembaban udara relatif

DEFINISI

Kelembaban udara mutlak adalah jumlah uap air per satuan volume udara:

Satuan SI untuk mengukur kelembaban absolut adalah

Kelembaban udara merupakan parameter yang sangat penting lingkungan. Diketahui bahwa sebagian besar permukaan bumi ditempati oleh air (Lautan Dunia), yang permukaannya terus menerus terjadi penguapan. Cuek zona iklim intensitas proses ini bervariasi. Itu tergantung pada suhu rata-rata harian, keberadaan angin dan faktor lainnya. Jadi, di tempat-tempat tertentu proses penguapan air lebih intensif daripada kondensasinya, dan dalam beberapa kasus terjadi sebaliknya.

Tubuh manusia bereaksi aktif terhadap perubahan kelembaban udara. Misalnya, proses berkeringat erat kaitannya dengan suhu dan kelembapan lingkungan. Pada kelembaban tinggi, proses penguapan air dari permukaan kulit secara praktis dikompensasi oleh proses kondensasi, dan pembuangan panas dari tubuh terganggu, yang menyebabkan gangguan termoregulasi; Pada kelembapan rendah, proses penguapan air lebih unggul daripada proses kondensasi dan tubuh kehilangan terlalu banyak cairan, yang dapat menyebabkan dehidrasi.

Selain itu, konsep kelembaban merupakan kriteria evaluasi yang paling penting kondisi cuaca, yang diketahui semua orang dari ramalan cuaca.

Kelembaban udara absolut memberikan gambaran tentang kandungan air spesifik di udara berdasarkan massa, tetapi nilai ini tidak tepat dalam hal kerentanan kelembaban oleh organisme hidup. Seseorang tidak merasakan jumlah massa air di udara, tetapi kandungannya relatif terhadap nilai maksimum yang mungkin. Untuk menggambarkan reaksi organisme hidup terhadap perubahan kandungan uap air di udara, diperkenalkan konsep kelembaban relatif.

Kelembaban relatif

DEFINISI

Kelembaban relatif udara- Ini kuantitas fisik, menunjukkan seberapa jauh jarak uap air di udara dari titik jenuhnya:

dimana massa jenis uap air di udara (kelembaban mutlak); kepadatan uap air jenuh pada suhu tertentu.

Titik embun

DEFINISI

Titik embun adalah suhu di mana uap air menjadi jenuh.

Mengetahui suhu titik embun dapat memberi Anda gambaran tentang kelembapan relatif. Jika suhu titik embun mendekati suhu lingkungan, maka kelembapannya tinggi ( Ketika suhu bertepatan, kabut terbentuk). Sebaliknya, jika nilai titik embun dan suhu udara pada saat pengukuran sangat berbeda, maka kita dapat berbicara tentang rendahnya kandungan uap air di atmosfer.

Ketika sesuatu dibawa ke dalam ruangan yang hangat dari ruangan yang dingin, udara di atasnya menjadi dingin, menjadi jenuh dengan uap air, dan tetesan air mengembun pada benda tersebut. Selanjutnya, benda tersebut memanas hingga mencapai suhu kamar, dan semua kondensasi menguap.

Contoh lain yang tidak kalah familiarnya adalah pengabutan pada kaca di sebuah rumah. Banyak orang mengalami pengembunan pada jendela mereka di musim dingin. Fenomena ini dipengaruhi oleh dua faktor - kelembaban dan suhu. Jika jendela berlapis ganda biasa dipasang dan insulasi dilakukan dengan benar, dan terjadi pengembunan, maka ruangan memiliki kelembapan tinggi; Mungkin ventilasi atau pembuangan buruk.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Foto menunjukkan dua termometer yang digunakan untuk menentukan kelembaban relatif menggunakan tabel psikrometri. Apa yang ditunjukkan termometer basah jika, pada suhu udara konstan, kelembaban relatif meningkat sebesar 7%?
Larutan	Mari kita catat pembacaan termometer kering dan basah seperti yang ditunjukkan pada foto: Mari kita tentukan perbedaan pembacaan termometer: Dengan menggunakan tabel psikrometri, kita menentukan kelembaban relatif udara: Jika kelembapan udara meningkat 7%, maka akan menjadi 55%. Dengan menggunakan tabel psikrometri, kita menentukan pembacaan termometer kering dan selisih antara pembacaan termometer kering dan basah: Jadi, termometer bola basah akan menunjukkan:
Menjawab	Pembacaan bola basah.

CONTOH 2

Latihan	Kelembaban relatif pada malam hari pada suhu 50%. Akankah embun turun jika suhu turun menjadi ?
Larutan	Kelembaban relatif:

Kelembaban udara absolut dan relatif

Kelembaban udara absolut dan relatif. Udara atmosfer selalu mengandung uap air dalam bentuk uap. Kelembaban udara pada ruangan yang berventilasi alami ditentukan oleh pelepasan uap air oleh manusia dan tumbuhan saat bernafas, penguapan kelembapan rumah tangga selama memasak, mencuci dan mengeringkan pakaian, serta kelembapan proses (di kawasan industri) dan kelembapan struktur penutup. (pada tahun pertama pengoperasian gedung).

Banyaknya uap air dalam gram yang terkandung dalam 1 m3 udara disebut kelembaban mutlak f,g/m3. Namun, untuk menghitung difusi uap melalui selubung bangunan, jumlah uap air harus diperkirakan dalam satuan tekanan, sehingga memungkinkan untuk menghitung penggerak perpindahan kelembaban. Untuk tujuan ini, fisika termal bangunan menggunakan tekanan parsial uap air e, yang disebut tekanan uap air dan dinyatakan dalam Pascal.

Tekanan parsial meningkat seiring dengan meningkatnya kelembaban absolut udara. Namun, seperti kelembapan absolut, kelembapan tidak dapat meningkat tanpa batas. Pada suhu dan tekanan udara barometrik tertentu, terdapat nilai batas kelembaban udara absolut F, g/m3, yang sesuai dengan saturasi sempurna udara dengan uap air, yang melebihi nilai tersebut tidak dapat ditingkatkan. Kelembaban udara absolut ini sesuai dengan tekanan maksimum uap air

E, Pa, disebut juga tekanan uap air jenuh. Dengan meningkatnya suhu udara, E dan F meningkat. Akibatnya, e dan f tidak memberikan gambaran tentang derajat kejenuhan udara dengan uap air jika suhu tidak ditentukan.

Untuk menyatakan derajat kejenuhan udara dengan uap air, diperkenalkan konsep kelembaban udara relatif j, %, yaitu perbandingan tekanan parsial uap air e di lingkungan udara yang ditinjau dengan elastisitas maksimum uap air E, sesuai terhadap suhu lingkungan j = (e/E)100%.

Kelembapan udara relatif sangat penting ketika menilainya baik dari sudut pandang higienis maupun teknis, karena menentukan intensitas penguapan uap air dari permukaan yang dibasahi dan, khususnya, dari permukaan tubuh manusia. Kelembaban udara relatif 30–60% dianggap normal bagi manusia. j menentukan proses penyerapan, yaitu proses penyerapan air oleh bahan berpori kapiler yang terletak di udara. Terakhir, proses kondensasi uap air di udara (pembentukan kabut) dan di permukaan struktur penutup bergantung pada j.

Jika suhu udara pada kadar air tertentu dinaikkan, maka kelembaban relatif akan menurun, karena tekanan parsial uap air E tetap konstan, dan elastisitas maksimum E meningkat seiring dengan peningkatan suhu.

Ketika suhu udara dengan kadar air tertentu menurun, kelembaban relatif meningkat, karena pada tekanan parsial uap air E yang konstan, elastisitas maksimum E menurun dengan menurunnya suhu. Pada proses penurunan suhu udara pada nilai tertentu, elastisitas maksimum uap air E ternyata sama dengan tekanan parsial uap air e, maka kelembaban relatif udara j akan sama dengan 100% dan keadaan lengkap akan terjadi kejenuhan udara dingin dengan uap air. Suhu ini disebut suhu titik embun untuk kelembaban udara tertentu.

Informasi Umum

Kelembapan tergantung pada sifat zat, dan dalam padatan, selain itu, pada tingkat penggilingan atau porositas. Kandungan air konstitusional yang terikat secara kimia, misalnya hidroksida, yang dilepaskan hanya selama dekomposisi kimia, serta air kristal hidrat, tidak termasuk dalam konsep kelembaban.

Satuan pengukuran dan fitur penentuan kelembaban

• Kelembapan biasanya ditandai dengan jumlah air dalam suatu zat, yang dinyatakan dalam persentase (%) dari massa asli zat basah tersebut ( kelembaban massa) atau volumenya ( kelembaban volumetrik).

• Kelembapan juga dapat ditandai dengan kadar air, atau kelembaban mutlak- jumlah air per satuan massa bagian kering bahan. Penentuan kadar air ini banyak digunakan untuk menilai kualitas kayu.

Nilai ini tidak selalu dapat diukur secara akurat, karena dalam beberapa kasus tidak mungkin membuang semua air yang tidak konstitusional dan menimbang barang sebelum dan sesudah operasi ini.

• Kelembaban relatif mencirikan kadar air relatif kuantitas maksimum kelembaban yang dapat terkandung dalam suatu zat dalam keadaan kesetimbangan termodinamika. Kelembaban relatif biasanya diukur sebagai persentase maksimum.

Metode penentuan

Titrator Karl Fischer.

Menetapkan tingkat kelembapan banyak produk, bahan, dll penting. Hanya pada kelembaban tertentu banyak benda (biji-bijian, semen, dll.) sesuai dengan tujuannya. Aktivitas kehidupan organisme hewan dan tumbuhan hanya dimungkinkan dalam batas kelembaban dan kelembaban relatif tertentu. Kelembapan dapat menyebabkan kesalahan yang signifikan pada berat suatu barang. Kilogram gula atau biji-bijian dengan kadar air 5% dan 10% akan mengandung jumlah yang berbeda gula kering atau biji-bijian.

Pengukuran kelembapan ditentukan dengan mengeringkan kelembapan dan titrasi kelembapan oleh Karl Fischer. Metode-metode ini adalah yang utama. Selain itu, masih banyak lagi yang dikembangkan yang dikalibrasi berdasarkan hasil pengukuran kelembaban dengan cara primer dan menurut sampel kelembaban standar.

Kelembaban udara

Kelembaban udara merupakan suatu besaran yang mencirikan kandungan uap air di berbagai belahan atmosfer bumi.

Kelembaban - kandungan uap air di udara; salah satu karakteristik cuaca dan iklim yang paling signifikan.

Kelembaban udara di atmosfer bumi sangat bervariasi. Ya, kamu permukaan bumi Kandungan uap air di udara rata-rata berkisar antara 0,2% volume di daerah lintang tinggi hingga 2,5% di daerah tropis. Tekanan uap di garis lintang kutub pada musim dingin kurang dari 1 mb (terkadang hanya seperseratus mb) dan di musim panas di bawah 5 mb; di daerah tropis meningkat menjadi 30 mb, dan terkadang lebih. Di hari Sabtu gurun tropis tekanan uap dikurangi menjadi 5-10 mb.

Kelembaban udara absolut (f) adalah jumlah uap air yang sebenarnya terkandung dalam 1m³ udara:

f = (massa uap air yang terkandung di udara)/(volume udara lembab)

Satuan kelembaban absolut yang umum digunakan: (f) = g/m³

Kelembapan udara relatif (φ) adalah perbandingan antara kelembapan absolut saat ini dengan kelembapan absolut maksimum pada suhu tertentu (lihat tabel)

t(°С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f maks (g/m³)	0,29	0,81	2,1	4,8	9,4	17,3	30,4	51,1	83,0	130	198	293	423	598

φ = (kelembaban absolut)/(kelembaban maksimum)

Kelembaban relatif biasanya dinyatakan dalam persentase. Besaran-besaran ini berhubungan satu sama lain melalui hubungan berikut:

φ = (f×100)/fmaks

Kelembapan relatif sangat tinggi zona khatulistiwa(rata-rata tahunan hingga 85% atau lebih), serta di garis lintang kutub dan di musim dingin di benua garis lintang tengah. Di musim panas, kelembapan relatif tinggi merupakan ciri khas daerah monsun. Nilai kelembaban relatif rendah diamati di gurun subtropis dan tropis dan di musim dingin di daerah monsun (hingga 50% ke bawah).

Kelembapan menurun dengan cepat seiring dengan ketinggian. Pada ketinggian 1,5-2 km, tekanan uap rata-rata setengah dari tekanan permukaan bumi. Troposfer menyumbang 99% uap air di atmosfer. Rata-rata, terdapat sekitar 28,5 kg uap air di udara pada setiap meter persegi permukaan bumi.

literatur

Usoltsev V. A. Mengukur kelembaban udara, L., 1959.

Nilai pengukuran kelembaban gas

Besaran berikut digunakan untuk menunjukkan kadar air di udara:

Kelembaban udara mutlak adalah massa uap air yang terkandung dalam satuan volume udara, yaitu. massa jenis uap air yang terkandung di udara, [g/m³]; di atmosfer berkisar antara 0,1-1,0 g/m³ (di musim dingin di seluruh benua) hingga 30 g/m³ atau lebih (di zona khatulistiwa); kelembaban udara maksimum (batas saturasi) jumlah uap air yang dapat terkandung di udara pada suhu tertentu dalam kesetimbangan termodinamika (nilai maksimum kelembaban udara pada suhu tertentu), [g/m³]. Saat suhu udara meningkat, kelembapan maksimumnya meningkat; tekanan uap tekanan yang diberikan oleh uap air yang terkandung di udara (tekanan uap air sebagai bagian dari tekanan atmosfir), [Pa]; perbedaan defisit kelembaban antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap [Pa], yaitu antara kelembaban udara maksimum dan absolut [g/m³]; kelembaban udara relatif adalah rasio tekanan uap terhadap tekanan uap jenuh, yaitu kelembaban udara absolut hingga maksimum [% kelembaban relatif]; suhu titik embun saat gas jenuh dengan uap air °C. Kelembapan relatif gas adalah 100%. Dengan masuknya uap air lebih lanjut atau ketika udara (gas) didinginkan, terjadi kondensasi. Jadi, meskipun embun tidak turun pada suhu −10 atau −50°C, namun tetap turun

Psikrometer Agustus terdiri dari dua termometer air raksa yang dipasang pada dudukan atau ditempatkan dalam wadah biasa. Bola salah satu termometer dibungkus dengan kain cambric tipis, diturunkan ke dalam segelas air suling.

Saat menggunakan psikrometer Agustus, kelembapan absolut dihitung menggunakan rumus Rainier:
A = f-a(t-t 1)H,
dimana A adalah kelembaban mutlak; f adalah tegangan uap air maksimum pada suhu bola basah (lihat Tabel 2); a - koefisien psikometri, t - suhu termometer kering; t 1 - suhu termometer basah; H - tekanan barometrik pada saat penentuan.

Jika udara tidak bergerak sama sekali, maka a = 0,00128. Dengan adanya pergerakan udara lemah (0,4 m/s) a = 0,00110. Kelembapan maksimum dan relatif dihitung seperti yang ditunjukkan pada halaman 34.

Tabel 2. Tekanan uap air jenuh (dipilih)

Suhu udara (°C)		Suhu udara (°C)	Ketegangan uap air (mmHg)	Suhu udara (°C)	Ketegangan uap air (mmHg)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

Tabel 3. Penentuan kelembaban relatif berdasarkan pembacaan
psikrometer aspirasi (persentase)

Tabel 4. Penentuan kelembaban relatif udara menurut pembacaan termometer kering dan basah pada psikrometer Agustus pada kondisi normal tenang dan gerak seragam udara dalam ruangan dengan kecepatan 0,2 m/s

Ada tabel khusus untuk menentukan kelembaban relatif (tabel 3, 4). Pembacaan yang lebih akurat disediakan oleh psikrometer Assmann (Gbr. 3). Ini terdiri dari dua termometer yang dibungkus dalam tabung logam, di mana udara dialirkan secara merata menggunakan kipas yang terletak di bagian atas perangkat. Penampung air raksa pada salah satu termometer dibungkus dengan sepotong kain cambric, yang dibasahi dengan air suling menggunakan pipet khusus sebelum setiap penentuan. Setelah termometer dibasahi, nyalakan kipas angin dengan kunci dan gantung perangkat pada tripod. Setelah 4-5 menit, catat pembacaan termometer kering dan basah. Karena uap air menguap dan panas diserap dari permukaan bola air raksa, termometer basah akan menunjukkan lebih banyak suhu rendah. Kelembaban absolut dihitung menggunakan rumus Sprung:

dimana A adalah kelembaban mutlak; f adalah tegangan maksimum uap air pada suhu bola basah; 0,5 - koefisien psikrometri konstan (koreksi kecepatan udara); t - suhu bola kering; t 1 - suhu termometer basah; H - tekanan barometrik; 755 - tekanan barometrik rata-rata (ditentukan berdasarkan tabel 2).

Kelembaban maksimum (F) ditentukan menggunakan Tabel 2 berdasarkan suhu bola kering.

Kelembaban relatif (R) dihitung dengan rumus:

dimana R adalah kelembaban relatif; A - kelembaban absolut; F adalah kelembaban maksimum pada suhu bola kering.

Untuk mengetahui fluktuasi kelembaban relatif dari waktu ke waktu, digunakan alat higrograf. Perangkat ini dirancang mirip dengan termograf, tetapi bagian penerima higrograf adalah seberkas rambut bebas lemak.

Beras. 3. Psikrometer aspirasi Assmann:

1 - tabung logam;
2 - termometer air raksa;
3 - lubang untuk keluarnya udara yang dihisap;
4 - klip untuk menggantung psikrometer;
5 - pipet untuk membasahi termometer basah.

Mundur ke depan

Perhatian! Pratinjau slide hanya untuk tujuan informasi dan mungkin tidak mewakili semua fitur presentasi. Jika Anda tertarik dengan karya ini, silakan unduh versi lengkapnya.

• menyediakan asimilasi konsep kelembaban udara ;
• mengembangkan kemandirian siswa; pemikiran; kemampuan menarik kesimpulan, pengembangan keterampilan praktis saat bekerja dengan peralatan fisik;
• menunjukkan penerapan praktis dan pentingnya kuantitas fisik ini.

Jenis pelajaran: pelajaran mempelajari materi baru .

Peralatan:

• untuk pekerjaan frontal: segelas air, termometer, sepotong kain kasa; benang, tabel psikometri.
• untuk demonstrasi: psikrometer, higrometer rambut dan kondensasi, pir, alkohol.

Selama kelas

I. Tinjau dan periksa pekerjaan rumah

1. Merumuskan definisi tentang proses penguapan dan kondensasi.

2. Jenis penguapan apa yang anda ketahui? Apa perbedaannya satu sama lain?

3. Dalam kondisi apa terjadi penguapan cairan?

4. Faktor apa saja yang menentukan laju penguapan?

5. Berapakah kalor jenis penguapan?

6. Berapa jumlah kalor yang disuplai selama penguapan yang dihabiskan?

7. Mengapa makanan hi-fi lebih mudah ditoleransi?

8. Apakah energi dalam 1 kg air dan uap pada suhu 100 o C sama?

9. Mengapa air dalam botol yang tertutup rapat tidak menguap?

II. Mempelajari hal-hal baru bahan

Uap air di udara, meskipun permukaan sungai, danau, dan lautan luas, tidak jenuh; atmosfer merupakan wadah terbuka. Pergerakan massa udara mengarah pada fakta bahwa di beberapa tempat di saat ini penguapan air lebih dominan dibandingkan kondensasi, dan di tempat lain justru sebaliknya.

Udara atmosfer merupakan campuran berbagai gas dan uap air.

Tekanan yang dihasilkan uap air jika tidak ada gas lain disebut tekanan parsial (atau elastisitas) uap air.

Massa jenis uap air yang terkandung di udara dapat dijadikan sebagai ciri kelembaban udara. Besaran ini disebut kelembaban mutlak [gr/m3].

Mengetahui tekanan parsial uap air atau kelembapan absolut tidak memberi tahu Anda seberapa jauh uap air tersebut dari titik jenuhnya.

Untuk melakukan ini, masukkan nilai yang menunjukkan seberapa dekat uap air dengan saturasi pada suhu tertentu - kelembaban relatif.

Kelembaban udara relatif disebut rasio kelembaban udara absolut dengan massa jenis 0 uap air jenuh pada suhu yang sama, dinyatakan dalam persentase.

P adalah tekanan parsial pada suhu tertentu;

P 0 - tekanan uap jenuh pada suhu yang sama;

Kelembaban mutlak;

0 adalah massa jenis uap air jenuh pada suhu tertentu.

Tekanan dan kepadatan uap jenuh pada suhu yang berbeda dapat ditemukan dengan menggunakan tabel khusus.

Ketika udara lembab didinginkan pada tekanan konstan, kelembaban relatifnya meningkat; semakin rendah suhunya, semakin dekat tekanan parsial uap di udara dengan tekanan uap jenuhnya.

Suhu T, dimana udara harus didinginkan agar uap di dalamnya mencapai keadaan jenuh (pada kelembaban, udara dan tekanan konstan tertentu) disebut titik embun.

Tekanan uap air jenuh pada suhu udara sama dengan titik embun, adalah tekanan parsial uap air yang terkandung di atmosfer. Ketika udara mendingin hingga titik embun, kondensasi uap dimulai : kabut muncul, jatuh embun. Titik embun juga menjadi ciri kelembapan udara.

Kelembaban udara dapat ditentukan dengan alat khusus.

1. Higrometer kondensasi

Ini digunakan untuk menentukan titik embun. Ini yang paling banyak cara yang tepat perubahan kelembaban relatif.

2. Higrometer rambut

Tindakannya didasarkan pada sifat-sifat rambut manusia bebas lemak Dengan dan memanjang dengan meningkatnya kelembaban relatif.

Ini digunakan dalam kasus di mana akurasi tinggi tidak diperlukan dalam menentukan kelembaban udara.

3. Psikrometer

Biasanya digunakan dalam kasus di mana diperlukan penentuan kelembaban udara yang cukup akurat dan cepat.

Pentingnya kelembaban udara bagi makhluk hidup

Pada suhu 20-25°C, udara dengan kelembaban relatif 40% hingga 60% dianggap paling menguntungkan bagi kehidupan manusia. Ketika lingkungan memiliki suhu lebih tinggi dari suhu tubuh manusia, maka terjadi peningkatan keringat. Keringat berlebihan menyebabkan pendinginan tubuh. Namun, keringat seperti itu merupakan beban yang berat bagi seseorang.

Kelembapan relatif di bawah 40% pada suhu udara normal juga berbahaya, karena menyebabkan peningkatan hilangnya kelembapan pada organisme, yang menyebabkan dehidrasi. Terutama kelembaban udara dalam ruangan yang rendah waktu musim dingin; itu 10-20%. Pada kelembaban udara rendah hal ini terjadi penguapan yang cepat kelembaban dari permukaan dan pengeringan selaput lendir hidung, laring, dan paru-paru, yang dapat menyebabkan penurunan kesejahteraan. Juga, pada kelembaban udara yang rendah lingkungan luar Mikroorganisme patogen bertahan lebih lama, dan lebih banyak muatan statis terakumulasi pada permukaan benda. Oleh karena itu, di musim dingin, area pemukiman dilembabkan dengan menggunakan pelembab berpori. Tanaman adalah pelembab yang baik.

Jika kelembaban relatifnya tinggi, maka kita katakan udara lembab dan menyesakkan. Kelembapan udara yang tinggi menimbulkan depresi karena penguapan terjadi sangat lambat. Konsentrasi uap air di udara dalam hal ini tinggi, akibatnya molekul-molekul dari udara kembali ke cairan hampir secepat penguapannya. Jika keringat keluar dari tubuh secara perlahan, maka tubuh menjadi sangat dingin, dan kita merasa tidak nyaman. Pada kelembapan relatif 100%, penguapan tidak dapat terjadi sama sekali - dalam kondisi seperti itu, pakaian basah atau kulit lembap tidak akan pernah kering.

Dari mata kuliah biologi Anda mengetahui tentang berbagai adaptasi tumbuhan di daerah kering. Namun tanaman juga beradaptasi dengan kelembaban udara yang tinggi. Jadi, tempat lahirnya Monstera itu lembab hutan khatulistiwa Monstera “menangis” pada kelembapan relatif mendekati 100%, ia menghilangkan kelembapan berlebih melalui lubang di daun - hidatoda. Pada bangunan modern, AC digunakan untuk menciptakan dan memelihara lingkungan udara di ruang tertutup yang paling menguntungkan bagi kesejahteraan manusia. Pada saat yang sama, suhu, kelembapan, dan komposisi udara diatur secara otomatis.

Kelembapan udara sangat penting untuk pembentukan embun beku. Jika kelembapan tinggi dan udara hampir jenuh dengan uap, maka saat suhu turun, udara mungkin menjadi jenuh dan embun akan mulai turun. Namun saat uap air mengembun, energi dilepaskan ( panas spesifik penguapan pada suhu mendekati 0 °C adalah 2490 kJ/kg), sehingga udara di permukaan tanah ketika embun terbentuk tidak akan mendingin di bawah titik embun dan kemungkinan terjadinya embun beku akan berkurang. Kemungkinan pembekuan bergantung, pertama, pada kecepatan penurunan suhu dan,

Kedua, dari kelembaban udara. Mengetahui salah satu data ini saja sudah cukup untuk memprediksi kemungkinan terjadinya embun beku secara akurat.

Tinjau pertanyaan:

1. Apa yang dimaksud dengan kelembaban udara?
2. Kelembapan udara mutlak disebut? Rumus apa yang mengungkapkan arti dari konsep ini? Dalam satuan apa dinyatakan?
3. Berapakah tekanan uap air?
4. Apa itu kelembaban relatif? Rumus apa yang mengungkapkan arti konsep ini dalam fisika dan meteorologi? Dalam satuan apa dinyatakan?
5. Kelembaban relatif 70%, apa maksudnya?
6. Apa yang disebut titik embun?

Alat apa saja yang digunakan untuk menentukan kelembaban udara? Apa sensasi subjektif seseorang terhadap kelembapan udara? Setelah membuat gambar, jelaskan struktur dan prinsip pengoperasian higrometer dan psikrometer rambut dan kondensasi.

Pekerjaan laboratorium No. 4 "Mengukur kelembaban relatif udara"

Tujuan: belajar menentukan kelembaban relatif udara, mengembangkan keterampilan praktis saat bekerja dengan peralatan fisik.

Peralatan: termometer, perban kasa, air, meja psikometri

Selama kelas

Sebelum menyelesaikan pekerjaan, perlu untuk menarik perhatian siswa tidak hanya pada isi dan kemajuan pekerjaan, tetapi juga pada aturan penanganan termometer dan bejana kaca. Harus diingat bahwa selama termometer tidak digunakan untuk pengukuran, termometer harus selalu berada dalam wadahnya. Saat mengukur suhu, termometer harus dipegang pada tepi atas. Ini akan memungkinkan Anda menentukan suhu dengan akurasi paling tinggi.

Pengukuran suhu pertama harus dilakukan dengan termometer bola kering. Suhu di dalam kelas tidak akan berubah selama pengoperasian.

Untuk mengukur suhu dengan termometer basah, sebaiknya gunakan kain kasa sebagai kain. Kain kasa menyerap dengan sangat baik dan memindahkan air dari tepi basah ke tepi kering.

Dengan menggunakan tabel psikrometri, mudah untuk menentukan nilai kelembaban relatif.

Membiarkan t c = jam= 22 °C, t m = t 2= 19 °C. Kemudian t = t c- 1 = 3 °C.

Dengan menggunakan tabel, kami menemukan kelembapan relatif. Dalam hal ini adalah 76%.

Sebagai perbandingan, Anda bisa mengukur kelembapan relatif di luar. Untuk melakukan hal ini, sekelompok dua atau tiga siswa yang telah berhasil menyelesaikan bagian utama pekerjaan dapat diminta untuk melakukan pengukuran serupa di jalan. Ini akan memakan waktu tidak lebih dari 5 menit. Nilai kelembapan yang dihasilkan dapat dibandingkan dengan kelembapan di dalam kelas.

Hasil pekerjaan dirangkum dalam kesimpulan. Mereka harus mencatat tidak hanya arti formal dari hasil akhir, namun juga menunjukkan alasan yang menyebabkan kesalahan.

AKU AKU AKU. Penyelesaian masalah

Karena pekerjaan laboratorium ini isinya cukup sederhana dan volumenya kecil, sisa pelajaran dapat dikhususkan untuk memecahkan masalah pada topik yang sedang dipelajari. Untuk memecahkan masalah, tidak perlu semua siswa mulai menyelesaikannya pada waktu yang bersamaan. Saat pekerjaan berlangsung, mereka dapat menerima tugas secara individu.

Tugas sederhana berikut dapat disarankan:

Di luar sedang hujan musim gugur yang dingin. Dalam hal apa cucian yang digantung di dapur akan lebih cepat kering: saat jendela terbuka atau tertutup? Mengapa?

Kelembapan udara 78% dan suhu bola kering 12 °C. Berapa suhu yang ditunjukkan termometer bola basah? (Menjawab: 10 °C.)

Perbedaan pembacaan termometer kering dan basah adalah 4°C. Kelembaban relatif 60%. Berapa pembacaan bola kering dan bola basah? (Jawaban: tc -l9°С, tm= 10 °C.)

Pekerjaan rumah

• Ulangi paragraf 17 dari buku teks.
• Tugas No. 3. hal. 43.

Laporan siswa tentang peranan penguapan dalam kehidupan tumbuhan dan hewan.

Penguapan dalam kehidupan tumbuhan

Agar sel tumbuhan dapat hidup secara normal, sel tersebut harus jenuh dengan air. Bagi alga, hal ini merupakan konsekuensi alami dari kondisi keberadaannya; bagi tumbuhan darat, hal ini dicapai melalui dua proses yang berlawanan: penyerapan air oleh akar dan penguapan. Agar fotosintesis berhasil, sel-sel tanaman darat yang mengandung klorofil harus menjaga kontak paling dekat dengan atmosfer sekitarnya, yang memasok karbon dioksida yang mereka butuhkan; namun, kontak dekat ini pasti mengarah pada fakta bahwa air yang menjenuhkan sel terus-menerus menguap ke ruang sekitarnya, dan energi matahari yang sama yang memasok energi yang diperlukan tanaman untuk fotosintesis, diserap oleh klorofil, berkontribusi pada pemanasan daun. , dan dengan demikian mengintensifkan proses Penguapan.

Sangat sedikit, dan terlebih lagi, tanaman yang tidak terorganisir dengan baik, seperti lumut dan lumut kerak, yang dapat menahan gangguan pasokan air dalam waktu lama dan bertahan saat ini dalam keadaan kering total. Dari tumbuhan tingkat tinggi Hanya beberapa perwakilan flora berbatu dan gurun yang mampu melakukan hal ini, misalnya sedimen, yang umum di pasir Gurun Karakum. Bagi sebagian besar tanaman mati, kekeringan seperti itu akan berakibat fatal, dan oleh karena itu aliran air yang keluar kira-kira sama dengan aliran air yang masuk.

Untuk membayangkan skala penguapan air oleh tanaman, mari kita berikan contoh berikut: dalam satu musim tanam, satu bunga bunga matahari atau jagung menguapkan hingga 200 kg atau lebih air, yaitu satu tong besar! Dengan konsumsi energik seperti itu, diperlukan ekstraksi air yang tidak kalah energiknya. Untuk ini (Muzhit sistem akar, yang ukurannya sangat besar; perhitungan jumlah akar dan bulu akar untuk gandum musim dingin memberikan angka menakjubkan berikut: ada hampir empat belas juta akar, panjang total semua akar adalah 600 km, dan total permukaannya sekitar 225 m2. Akar ini memiliki sekitar 15 miliar rambut akar dengan luas total 400 m2.

Jumlah air yang dikonsumsi tanaman selama hidupnya sangat bergantung pada iklim. Di iklim yang panas dan kering, tanaman mengonsumsi air tidak lebih sedikit, dan kadang-kadang bahkan lebih banyak, dibandingkan di iklim yang lebih lembab; tanaman ini memiliki sistem akar yang lebih berkembang dan permukaan daun yang kurang berkembang. Tumbuhan di hutan tropis yang lembab dan teduh serta tepian badan air menggunakan paling sedikit air: mereka memiliki daun yang tipis dan lebar serta sistem akar dan pembuluh darah yang lemah. Tumbuhan di daerah gersang, yang tanahnya sangat sedikit airnya dan udaranya panas serta kering, mempunyai berbagai metode adaptasi terhadap kondisi yang keras ini. Tanaman gurun memang menarik. Misalnya saja kaktus, tumbuhan dengan batang berdaging tebal yang daunnya telah berubah menjadi duri. Mereka memiliki permukaan kecil dengan volume besar, penutup tebal, sedikit permeabel terhadap air dan uap air, dengan sedikit stomata yang hampir selalu tertutup. Oleh karena itu, bahkan dalam cuaca yang sangat panas, kaktus hanya menguapkan sedikit air.

Tanaman lain di zona gurun (duri unta, stepa alfalfa, apsintus) memiliki daun tipis dengan stomata terbuka lebar, yang berasimilasi dan menguap dengan kuat, sehingga suhu daun berkurang secara signifikan. Seringkali daun ditutupi dengan lapisan tebal bulu abu-abu atau putih, mewakili semacam lapisan tembus pandang yang melindungi tanaman dari panas berlebih dan mengurangi intensitas penguapan.

Banyak tanaman gurun (rumput bulu, tumbleweed, heather) memiliki daun yang keras dan kasar. Tanaman seperti itu tahan terhadap layu jangka panjang. Pada saat ini, daunnya melengkung menjadi tabung, dengan stomata terletak di dalamnya.

Kondisi penguapan berubah drastis di musim dingin. Akar tidak dapat menyerap air dari tanah yang membeku. Oleh karena itu, akibat gugurnya daun, penguapan air oleh tanaman berkurang. Selain itu, jika tidak ada daun, lebih sedikit salju yang menempel di tajuk, sehingga melindungi tanaman dari kerusakan mekanis.

Peran proses penguapan bagi organisme hewan

Penguapan adalah metode yang paling mudah dikendalikan untuk mengurangi energi internal. Segala kondisi yang membuat perkawinan sulit mengganggu pengaturan perpindahan panas dari tubuh. Jadi kulit, karet, kain minyak, pakaian sintetis membuat sulit mengatur suhu tubuh.

Berkeringat memainkan peran penting dalam termoregulasi tubuh, memastikan keteguhan suhu tubuh seseorang atau hewan. Karena penguapan keringat, energi internal berkurang, sehingga tubuh menjadi dingin.

Udara dengan kelembaban relatif 40 hingga 60% dianggap normal bagi kehidupan manusia. Ketika lingkungan memiliki suhu lebih tinggi dari tubuh manusia, maka terjadi peningkatan. Debit yang deras keringat menyebabkan pendinginan tubuh, membantu bekerja dalam kondisi suhu tinggi. Namun, keringat aktif seperti itu merupakan beban yang signifikan bagi seseorang! Jika pada saat yang sama kelembapan absolut tinggi, maka hidup dan bekerja menjadi lebih sulit (daerah tropis lembab, beberapa bengkel, misalnya pewarnaan).

Kelembapan relatif di bawah 40% pada suhu udara normal juga berbahaya, karena menyebabkan peningkatan hilangnya kelembapan dari tubuh, yang menyebabkan dehidrasi.

Beberapa makhluk hidup sangat menarik dalam hal termoregulasi dan peran proses penguapan. Misalnya, diketahui bahwa seekor unta bisa hidup tanpa minum selama dua minggu. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ia menggunakan air dengan sangat hemat. Seekor unta hampir tidak berkeringat bahkan dalam suhu empat puluh derajat. Tubuhnya ditutupi dengan rambut tebal dan lebat - wol menyelamatkan dari panas berlebih (di punggung unta pada sore yang panas panasnya mencapai delapan puluh derajat, dan kulit di bawahnya hanya sampai empat puluh derajat!). Wol juga mencegah penguapan kelembapan dari tubuh (pada unta yang dicukur, keringat meningkat sebesar 50%). Seekor unta tidak pernah, bahkan dalam cuaca yang paling panas sekalipun, membuka mulutnya: lagi pula, dari selaput lendir rongga mulut, jika Anda membuka mulut lebar-lebar, Anda menguap banyak air! Kecepatan pernapasan unta sangat rendah - 8 kali per menit. Karena itu, lebih sedikit air yang keluar dari tubuh bersama udara. Namun dalam cuaca panas, laju pernapasannya meningkat hingga 16 kali per menit. (Bandingkan: dalam kondisi yang sama, seekor banteng bernapas 250 kali, dan seekor anjing - 300-400 kali per menit.) Selain itu, suhu tubuh unta turun pada malam hari hingga 34°, dan pada siang hari, dalam cuaca panas, ia naik menjadi 40-41°. Hal ini sangat penting untuk menghemat air. Unta juga memiliki alat yang sangat menarik untuk menyimpan air untuk digunakan di kemudian hari, diketahui bahwa lemak, ketika “dibakar” di dalam tubuh, menghasilkan banyak air - 107 g dari 100 g lemak. Jadi, jika diperlukan, seekor unta dapat mengambil air sebanyak setengah ratus berat dari punuknya.

Dari sudut pandang penghematan konsumsi air, pelompat jerboa Amerika (tikus kanguru) bahkan lebih menakjubkan. Mereka tidak pernah minum sama sekali. Tikus kanguru hidup di gurun Arizona dan mengunyah biji-bijian serta rumput kering. Hampir semua air yang ada di dalam tubuh mereka bersifat endogen, yaitu. diproduksi dalam sel selama pencernaan makanan. Eksperimen telah menunjukkan bahwa dari 100 g jelai mutiara, yang diberikan kepada tikus kanguru, mereka menerima, setelah mencerna dan mengoksidasinya, 54 g air!

Kantung udara berperan penting dalam termoregulasi burung. Dalam cuaca panas, kelembapan menguap dari permukaan bagian dalam kantung udara, yang membantu mendinginkan tubuh. II hubungan dengan burung ini di cuaca panas membuka paruhnya. (Katz //./> Biofisika dalam pelajaran fisika. - M.: Pendidikan, 1974).

n.Pekerjaan mandiri

Yang jumlah panas yang dilepaskan pembakaran sempurna 20 kg batubara? (Menjawab: 418MJ)

Berapa kalor yang akan dilepaskan pada pembakaran sempurna 50 liter metana? Misalkan massa jenis metana adalah 0,7 kg/m3. (Jawaban: -1.7 MJ)

Pada secangkir yogurt tertulis: nilai energi 72 kkal. Nyatakan nilai energi produk dalam J.

Panas pembakaran jatah harian Nutrisi untuk anak sekolah seusiamu sekitar 1,2 MJ.

1) Apakah 100 g keju cottage berlemak, 50 g roti gandum, 50 g daging sapi, dan 200 g kentang cukup untuk Anda? Data tambahan yang diperlukan:

• keju cottage berlemak 9755;
• roti gandum 9261;
• daging sapi 7524;
• kentang 3776.

2) Apakah mengonsumsi 100 g ikan tenggeran per hari cukup untuk Anda, 50 g mentimun segar, 200 g anggur, 100 g roti gandum hitam, 20 g minyak bunga matahari dan 150 g es krim krim.

Kalor jenis pembakaran q x 10 3, J/kg:

• bertengger 3520;
• mentimun segar 572;
• anggur 2400;
• roti gandum hitam 8884;
• minyak bunga matahari 38900;
• es krim krim 7498. ,

(Jawaban: 1) Sekitar 2,2 MJ dikonsumsi – cukup; 2) Dikonsumsi Ke 3,7 MJ sudah cukup.)

Saat mempersiapkan pelajaran, Anda menghabiskan sekitar 800 kJ energi dalam waktu dua jam. Apakah Anda akan mendapatkan kembali energi jika Anda minum 200 ml susu skim dan makan 50 g roti gandum? Massa jenis susu skim adalah 1036 kg/m3. (Menjawab: Sekitar 1 MJ yang dikonsumsi sudah cukup.)

Air dari gelas kimia dituangkan ke dalam bejana yang dipanaskan dengan nyala lampu alkohol dan diuapkan. Hitung massa alkohol yang terbakar. Pemanasan bejana dan kerugian akibat pemanasan udara dapat diabaikan. (Menjawab: 1,26 gram)

• Berapa jumlah kalor yang akan dilepaskan pada pembakaran sempurna 1 ton antrasit? (Menjawab: 26.8. 109 J.)
• Berapa massa biogas yang harus dibakar untuk melepaskan panas sebesar 50 MJ? (Jawaban: 2 kg.)
• Berapa kalor yang dilepaskan pada pembakaran 5 liter bahan bakar minyak? Rakit ness ambil bahan bakar minyak sebesar 890 kg/m3. (Menjawab: sekitar 173MJ.)

Di kotak coklat tertulis: kandungan kalori 100 g 580 kkal. Nyatakan kandungan nilor produk dalam J.

Pelajari label berbagai produk makanan. Tuliskan energinya Saya dengan berapa nilai (kandungan kalori) produk, dinyatakan dalam joule atau k-Yuries (kilokalori).

Saat mengendarai sepeda dalam 1 jam, Anda menghabiskan energi kurang lebih 2.260.000 J. Apakah Anda akan memulihkan tingkat energi jika Anda makan 200 g ceri?