2.1.13 Насыщенные и ненасыщенные пары. Качественная зависимость плотности и давления насыщенного пара от температуры, их независимость от объёма насыщенного пара. 2.1.14 Влажность воздуха. Относительная влажность.

Пар – совокупность молекул, вылетающих из жидкости при парообразовании.

Насыщенный пар – пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. В приведённом определении динамическое равновесие наблюдается между процессами парообразования и конденсации. При динамическом равновесии количество пара и жидкости остаётся постоянным.

Насыщенные пары обладают рядом характерных только для них свойств.

1. Давление насыщенного пара не зависит от его объёма, а определяется только температурой пара. Например, при уменьшении объёма сосуда возрастает скорость конденсации пара, что приводит к увеличению количества жидкости. Динамическое равновесие восстанавливается при достижении паром прежнего значения концентрации. Зависимость давления насыщенного пара воды от температуры показана в школьном курсе физики в виде справочной таблицы. Важно помнить, что при 100 °C давление насыщенного водяного пара равно нормальному атмосферному давлению – давлению, равному гидростатическому давлению на поверхности земли столба ртути высотой 760 мм.

   p0 = 760 мм рт. ст. ≈ 101 300 Па ≈ 105 Па.

2. Давление насыщенного пара увеличивается с ростом температуры быстрее, чем давление идеального газа.

   Это объясняется дополнительным увеличением концентрации молекул насыщенного пара.

Рис. 1. График зависимости давления насыщенного пара от температуры

Ненасыщенный пар – пар, давление которого меньше давления насыщенного пара, взятого при той же температуре.

Влажность воздуха – содержание водяного пара в атмосфере. Влажность влияет на многие явления природы. Для описания влажности используется несколько физических величин.

Абсолютная влажность воздуха – масса водяного пара, содержащегося в одном кубическом метре воздуха (плотность водяного пара).

Абсолютная влажность может быть найдена через парциальное давление водяного пара и уравнение Менделеева–Клапейрона.

Парциальное давление газа – давление этого газа, которое он оказывал бы, если бы другие газы рассматриваемой смеси отсутствовали.

Относительная влажность воздуха – отношение парциального давления водяного пара в атмосфере к давлению насыщенного водяного пара, взятого при той же температуре, выраженное в процентах.

Относительную влажность измеряют с помощь психрометра – прибора, работа которого основана на зависимости разности показаний сухого термометра и влажного термометра от влажности воздуха.

При понижении температуры водяной пар, содержащийся в воздухе, может достичь состояния насыщения.

Точка росы – температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным.