Влажный воздух. нагрев воздуха

Как нагревается воздух тропосферы?

При безоблачной погоде большая доля прямых лучей Солнца беспрепятственно достигает поверхности Земли, проходя через атмосферу, как сквозь стекло. При этом они почти не нагревают воздух. Он получает тепло за счёт нагретой земной поверхности. Это происходит путём диффузии и конвекции.

Температура воздуха повышается и за счёт парникового эффекта. Проходя через атмосферу, отражённое от Земли инфракрасное излучение в значительной степени поглощается молекулами парниковых газов:

• водяного пара Н₂О,
• углекислого газа СО₂,
• метана СН₄,
• озона О₃ и некоторых других.

Азот N₂ и кислород О₂ и О для этого излучения прозрачны.

Подогретая поглощённой энергией, атмосфера сама становится источником излучения (противоизлучения атмосферы), вновь отправляя тепло к поверхности планеты. Атмосфера как одеяло препятствует охлаждению Земли. Из-за схожести этого явления с парником его назвали «парниковым эффектом». А газы, отправляющие назад противоизлучение атмосферы, назвали парниковыми.

Верхние слои тропосферы менее плотные, к тому же они просто не прогреваются за день, там меньше и парниковых газов, тепло из них уходит в стратосферу. Часть тепловой энергии тратится в виде теплового излучения.

Кроме закономерного понижения температуры воздуха с высотой нередко встречается и обратный процесс. Инверсии, или перестановки температур (повышение с подъёмом вверх) возникают:

• при лавинообразном остывании поверхности Земли и прилегающего к ней воздуха;
• в долинах, когда тяжёлый холодный воздух быстро стекает со склонов гор. Более тёплый воздух выталкивается вверх, а холодный застаивается в долине. Именно по этой причине в Оймяконе так низко опускаются температуры, там был зафиксирован рекордный для Северного полушария показатель (-71°С).

По-разному нагревается воздух над сушей и водой, так как суша быстрее нагревается и быстрее остывает. Над океанами всегда теплее. Но температура воздуха зависит и от состояния самой атмосферы. Облачное небо теплее ясного.

Аэрономия

Представление верхних атмосферных молний и электрических разрядов

Аэрономия — это наука о верхних слоях атмосферы, где важны диссоциация и ионизация. Термин аэрономия был введен Сиднеем Чепменом в 1960 году. Сегодня этот термин также включает науку о соответствующих областях атмосфер других планет. Исследования в области аэрономии требуют доступа к воздушным шарам, спутникам и ракетам-зондам, которые предоставляют ценные данные об этой области атмосферы. Атмосферные приливы играют важную роль во взаимодействии как с нижними, так и с верхними слоями атмосферы. Среди изученных явлений — разряды молний в верхних слоях атмосферы , такие как светящиеся явления, называемые красными спрайтами , ореолами спрайтов, синими струями и эльфами.

Температура в зависимости от высоты

Изображение показывает вертикальную структуру атмосферы в зависимости от разницы температур.

Температура сильно колеблется на разных высотах относительно поверхности Земли , и это изменение температуры характеризует четыре слоя, которые существуют в атмосфере. Эти слои включают: тропосферы , Стратосфера , мезосфере и термосфере .

Тропосфера — самый нижний из четырех слоев, простирающийся от поверхности Земли примерно до 11 км (7 миль) в атмосферу, где расположена тропопауза (граница между стратосферой тропосферы). Ширина тропосферы может варьироваться в зависимости от широты, например, тропосфера толще в тропиках (около 16 км или 10 миль), потому что тропики, как правило, теплее, и тоньше на полюсах (около 8 км или 5 миль), потому что полюса холоднее. Температура в атмосфере снижается с высотой в среднем на 6,5 ° C / км. Поскольку тропосфера испытывает самые высокие температуры ближе к поверхности Земли, происходит сильное вертикальное движение тепла и водяного пара, вызывающее турбулентность. Эта турбулентность в сочетании с наличием водяного пара является причиной того, что в тропосфере возникает погода.

За тропопаузой следует стратосфера. Этот слой простирается от тропопаузы до стратопаузы, которая расположена на высоте около 50 км (31 миль). Температура остается постоянной с высотой от тропопаузы до высоты 20 км (12,5 миль), после чего она начинает увеличиваться с высотой. Это явление называется инверсией, и именно из-за этой инверсии стратосфера не характеризуется как турбулентная. Стратосфера получает тепло от солнца и озонового слоя, который поглощает ультрафиолетовое излучение.

Следующий слой, называемый мезосферой, простирается от стратопаузы до мезопаузы и находится на высоте 85 км (53 мили). Температуры в мезоспере снижаются с высотой и фактически являются самыми холодными в атмосфере Земли. Это снижение температуры может быть связано с уменьшением радиации, получаемой от Солнца, после того, как большая часть ее уже поглощена термосферой.

Четвертый слой атмосферы известен как термосфера, которая простирается от мезопаузы до «верха» атмосферы столкновений. Некоторые из самых высоких температур могут быть обнаружены в термосфере из-за приема сильного ионизирующего излучения на уровне радиационного пояса Ван Аллена .

Особенности конструкции приточных вентиляций

Основным предназначением вентиляционной приточной системы заключается в подаче чистого воздуха в помещение. В зависимости от сложности конструкции она может состоять из самых различных элементов. Классическая система состоит из следующих конструктивных элементов:

1. Клапан приточной вентиляции устанавливается для того, чтобы исключить вероятность попадания воздуха с улицы в помещение при выключении устройства. Этот конструктивный элемент важен при эксплуатации системы в зимний период при существенном снижении температуры. Клапан устанавливается также для защиты помещения от холодного воздуха и снега.
2. На наружной части системы устанавливается решетка, которая не позволяет проникнуть в помещение различных механических загрязнений. Форма и размеры защитной сетки могут существенно отличаться. Тот момент, что сетка устанавливается снаружи, определяет привлекательный стиль ее оформления. Для защиты решетки от воздействия окружающей среды ее изготавливают из нержавеющей стали. Толщина сетки может существенно отличаться, от чего зависит прочность конструкции.
3. Очистительные фильтры позволяют поддерживать качество подаваемого воздуха на довольно высоком уровне. Фильтры могут существенно отличаться по достаточно большому количеству признаков. Примером назовем то, что некоторые могут устанавливаться только для отсеивания песка, другие даже бактерий. Фильтры могут изготавливаться из самых различных материалов, некоторые изготавливаются при применении активного угля, другие представлены сеткой с малой перфорацией.
4. Некоторые системы могут проводить нагрев воздуха, для чего устанавливается специальный нагреваемый элемент. В зимний период нагревательный элемент позволяет существенно повысить комфорт в помещении. Кроме этого нагрев может проводится в автоматическом режиме или в зависимости от настроек терморегулятора. Единственным недостатком калорифера можно назвать высокое электропотребление. Если фильтр не справляется с поставленной задачей, то срок эксплуатации нагревательного элемента может существенно снизиться: мусор и насекомые покроют нагреватель, образуя налет, после чего он перегревается.
5. Вентилятор устанавливается в качестве активного элемента, за счет которого происходит нагнетание воздуха. Как правило, вентилятор защищается с обеих сторон, так как попадание крупного объекта может привести к деформации вентилятора.
6. Вентилятор получает вращение от установленного электрического двигателя. Его основными параметрами является потребительская мощность и количество оборотов в минуту. Чем больше потребительская мощность, тем выше энергетические затраты.
7. Приточная система вентиляции имеют элементы, которые предназначены для поглощения вибрации и звука. Изоляционные материалы позволяют сделать систему тихой, за счет чего повышается комфорт в помещении.

Кроме этого не стоит забывать о трубопроводе, по которому проводится подача воздуха. Они могут имеют круглое или прямоугольное сечение, изготавливаться при использовании различного металла.

Методы расчета систем искусственной вентиляции

Основная цельрасчета общеобменных систем искусственной вентиляции — определить количество воздуха, которое необходимо подать и удалить из помещения При расчете вентиляции в цехах, воздухообмен, как правило, определяют расчетным путем по конкретным данным о количестве вредных выделений (тепла, влаги, паров, газов)

Для цехов, где выделяются вредные вещества, воздухообмен определяют по количеству вредных газов, паров, пыли, которые поступают в рабочую зону, с целью разбавления их приточным воздухом до предельно допустимых концентраций:

(2.1)

где U — количество вредных выделений в цехе, мг/ч;

к₁, — предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе цеха, мг/м3,

k₂ — концентрация вредных выделений в приточном воздухе, мг/м3.

В соответствии со СНиП k₂ ≤ k₁.

Для помещений, где вредные выделения отсутствуют (или количество их незначительно) приток (вытяжку) воздуха можно определить по кратности воздухообмена (k) — отношения объема вентиляционного воздуха L (м3/час) к объему помещения Vп (м3):

(2.2)

Кратность воздухообмена показывает сколько раз в течение часа необходимо поменять весь объем воздуха в данном помещении для создания нормальных условий воздушной среды. Определив по справочнику кратность воздухообмена при известном объеме помещения можно рассчитать объем приточного воздуха или вытяжки.

Для помещений, в которых отсутствуют вредные выделения и избыточное тепло и нет необходимости в создании метеорологического комфорта можно использовать формулу:

(2.3)

гдеl — минимальная подача воздуха на одного работающего в соответствии с санитарными нормами (при объеме помещения на одного работающего, до 20 м3 – 30м3/ч, a при объеме больше 20м3 — 20 м3/ч);

n — количество работающих в помещении.

При расчете местной вытяжной вентиляции количество воздуха, удаляемое местным отсосом (зонт, панель, шкаф) можно определить по формуле:

где F — площадь сечения отверстия местного отсоса, м2;

v — скорость движения удаляемого воздуха в этом отверстии (принимается от 0,5 до 1,7 м/с в зависимости от токсичности и летучести газов и паров).

Естественная и искусственная вентиляции должны отвечать следующим санитарно-гигиеническим требованиям.

— создавать в рабочей зоне помещений соответствующие нормам метеорологические условия труда (температуру, влажность и скорость движения воздуха);

— полностью удалять из помещений вредные газы, пары, пыль и аэрозоли или растворять их до предельно допустимых концентраций;

— не вносить в помещение загрязненный воздух снаружи или путем засасывания из смежных помещений;

— не создавать на рабочих местах сквозняков или резкого охлаждения;

— быть доступными для управления и ремонта в процессе эксплуатации;

— не создавать в процессе эксплуатации дополнительных неудобств (например, шума, вибраций, попадания дождя, снега)

Следует учесть, что к вентиляционным системам, установленным в пожаро- и взрывоопасных помещениях предъявляется целый ряд дополнительных требований, которые в этом разделе не рассматриваются.

Кондиционирование воздуха – это создание и автоматическое поддержание в помещениях постоянных или изменяющихся по программе определенных метеорологических условий, наиболее благоприятных для работающих или требуемых для нормального протекания технологического процесса. Кондиционированние воздуха может быть полным и неполным. Полное кондиционирование воздуха предусматривает регулирование температуры, влажности, подвижности и чистоты воздуха, а также, в ряде случаев, возможность его дополнительной обработки (обеззараживания, ароматизации, ионизации). При неполном кондиционировании регулируется только часть параметров воздуха.

Кондиционирование воздуха осуществляется кондиционерами, которые подразделяются на центральные и местные. Центральные кондиционеры предназначены для обслуживания больших за размерами помещений.

Атмосферные осадки

Вся выпадающая влага на землю получила название атмосферных осадков.

С причинами формирования осадков познакомимся на рисунке.

Имеется несколько видов атмосферных осадков.

Существенное число атмосферных осадков выпадает из облаков. Когда произойдет накопление максимального числа влаги, она уже не способна задерживаться в облаке, тогда мы наблюдаем дождь.

Дождь 

Летом возможно увидеть, как падают ледяные шарики – град. Как же они создаются? Теплый воздух поднимается кверху и уносит тучи. А мы уже знаем, что с подъемом становится прохладнее. Вот и застывают капли, при малых температурах, преображаясь в еще одну разновидность атмосферных осадков.

Град 

В холодный сезон можно наблюдать, как падают снежинки. Данный вид осадков играет значительную роль для культурных растений. Например, посевы озимых культур он предохраняет от морозов. Весной он превращается в воду, которая впитываясь в почву, обеспечивает влагу растениям. 

Снег 

Каждый может наблюдать, как падает дождь. А не задумывались, откуда берутся капельки влаги на растениях утром или вечером? Эти капельки влаги получили название «роса» и считаются одним из видов осадков, причиной образования которых является быстрое охлаждение почвы. Воздух у ее поверхности за день накопил достаточно влаги, избыток которой оседает вечером на предметах.

Роса 

Причиной выпадения таких осадков как иней или изморозь, считается охлаждение почвы в темное время суток до температуры ниже нуля. В зимнее время можно наблюдать красивые наросты из кристаллов на различных предметах, это тоже будет изморозь.

Изморозь 

На землю попадает немалое количество осадков, замер которых производится прибором, получившим название осадкомер. Принцип его работы заключается в определении толщины слоя растаявших осадков. Такая проба берется за конкретный период времени. На метеостанциях часто используется осадкомер Третьякова. Познакомимся с данным видом осадкомера на картинке.

Годовое количество распределения осадков отражают на специальных диаграммах. На этих диаграммах месячное количество осадков обозначают в виде столбиков.

На количество атмосферных осадков и на их распределение по земной поверхности влияет широта места, направление господствующих ветров, близость или удаленность морей, рельеф местности, теплые и холодные морские течения.

Познакомимся с особенностями распределения осадков по земной поверхности.

Распределения температуры и осадков по территории Земли во многом схожи. Количество атмосферных осадков уменьшается от экватора к полюсам. Наибольшее количество осадков выпадает в районе экватора – более 3000 мм осадков. Причинами такого количества осадков являются высокие температуры воздуха и большое испарение. В тропических широтах расположены сухие зоны – осадков менее 200 мм. Здесь располагается основная масса пустынь. Умеренные широты характеризуются различным количеством осадков от 500 мм до 1000 мм. В полярных районах осадков всего 100-200 мм в год, во многом это связано с низкими температурами и малым содержанием влаги.

Средние значения и амплитуда температур

Одна из характеристик климата географической точки — среднесуточная температура. Ее можно определить как среднее арифметическое от замеров, сделанных 4 раза за сутки:

• в час ночи;
• в семь часов утра;
• в 13 часов;
• в 19 часов.

Среднегодовая температура является средним арифметическим от суммы температур всех месяцев года. Соответственно, среднемесячная определяется по сумме ежедневных данных за месяц, разделенной на число дней в месяце.

Температурные колебания в каком-либо регионе характеризуются амплитудой температуры, т. е. разницей между самым высоким и самым низким значением, зафиксированным за определенный промежуток времени. Обычно говорят о суточной, месячной или годичной амплитуде.

Амплитуда колебаний зависит от многих факторов. Прежде всего — это температурные изменения на подстилающей поверхности, чем шире их диапазон, тем больше амплитуда температуры воздуха. Она зависит и от облачности: в ясную погоду колебания сильнее, чем в пасмурную. Сезонные показатели длительного воздействия также отличаются — зимой они меньше, чем летом. С увеличением широты амплитуда температуры воздушных масс идет на убыль, поскольку убывает высота, на которую поднимается солнце к полудню.

Суточная амплитуда неодинакова на разных формах рельефа земной поверхности. На склонах и вершинах холмов и гор она меньше, чем на равнинных территориях. Это объясняется тем, что у выпуклых рельефных форм площадь соприкосновения воздуха и подстилающей поверхности меньше, чем у плоских. Кроме того, на них воздушные массы быстро сменяются на новые.

В оврагах и лощинах форма рельефа вогнутая. Здесь происходит более сильный нагрев воздуха от поверхности и застаивание его в дневные часы. Ночью большие массы холодного воздуха стекают по стенкам вниз. Поэтому в таких местах наблюдается повышенная амплитуда температуры. Но в очень узких ущельях, где приток солнечной радиации небольшой, этот показатель даже меньше, чем в широких долинах.

На материковой широте 20—30° суточная амплитуда, взятая в среднем за год, составляет около двенадцати градусов Цельсия. На широте 60° — примерно 6 °C, а на широте 70° — всего 3 °C.

Суточный ход на суше

Изменения температуры воздуха происходят вместе с изменением температуры подстилающей поверхности с задержкой примерно 15 минут. В течение суток самые низкие показания у термометра наблюдаются в 4−6 часов утра. Так происходит потому, что воздушные массы, нагретые за дневные часы, в ночные постепенно остывают.

Пик процесса понижения приходится как раз на время перед восходом Солнца. С раннего утра солнечные лучи начинают постепенно нагревать воздух, успевший остыть за ночь. Днем солнце достигает зенита, согревая не только воздушные массы, но и поверхность земли. Самое большое значение термометр показывает в 14−16 часов.

К этому времени атмосфера начинает получать тепло и от солнечной энергии, и от нагретой подстилающей поверхности, а температурный показатель достигает своего максимального значения. Потом начинается постепенное остывание и земли, и воздуха. Правильные наблюдения за суточным ходом температуры желательно проводить при ясной погоде.

Особенности теплообмена над водными поверхностями

Суточные амплитуды над поверхностью морей и океанов больше значений на самой поверхности. Их диапазон колебаний небольшой — в пределах десятых долей градуса. В нижних слоях атмосферы над океанами колебания достигают 1−1,5 °C, над внутренними морями — до 5 °C. Это происходит потому, что днем солнечная радиация поглощается водяным паром в самых нижних слоях воздуха, а ночью от них исходит длинноволновое тепловое излучение.

Отличия условий прогревания воды и суши обусловлены тем, что теплоемкость твердой поверхности в два раза меньше, чем у водной. Одинаковое количество тепла нагревает сушу в два раза быстрее воды. При охлаждении наблюдается обратный процесс. Кроме того, тепло над водными поверхностями расходуется на испарение воды и на прогревание водных масс на значительную глубину. При этом происходит перемешивание воды в вертикальном направлении.

Все это причины того, что в океанах накапливается намного больше тепла, чем на материках. Вода удерживает его долгое время и расходует равномерней суши. Можно утверждать, что температура воздуха над океанами повышается и понижается значительно медленней, чем на суше.

Количество теплоты при различных физических процессах.

Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход
из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре
(при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.

Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т

от количества теплоты Q

, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.

1.

Твердое тело, имеющее температуру T1

, нагреваем до температуры Tпл

, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1

.

2.

Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл

(температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2—
Q1

.

3.

Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп

, затрачивая на это количество теплоты равное Q3

—Q2

.

4.

Теперь при неизменной температуре кипения Ткп

жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4

—Q3

.

5.

На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп

до некоторой температуры Т2

. При этом затраты количества теплоты составят Q5

—Q4

. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)

Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1

до температуры Т2

мы затратили тепловую энергию в количестве Q5

, переводя вещество через три агрегатных состояния.

Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5

, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2

до температуры Т1

. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.

Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.

Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.

Температура воздуха зависит от солнечной радиации

Солнечная радиация – это излучение ближайшей к нам звезды, которое является главным источником энергии для всех химических и физических процессов, происходящих на Земле. Солнце испускает широкий спектр волн, но до атмосферы нашей планеты доходит 99% только его коротковолнового потока (в интервале между 0,1 и 4 мкм):

• 46% из них составляют видимые лучи;
• 47% – инфракрасные;
• 7% – ультрафиолетовые.

Поэтому солнечную радиацию называют коротковолновой, в отличие от длинноволновой инфракрасной радиации (интервал длин волн от 3 – 4 до 80 – 120 мкм), которую излучают Земля и её атмосфера после поглощения коротковолновой солнечной.

В атмосфере радиация Солнца ослабляется

Солнце ежесекундно посылает на Землю гигантский заряд энергии (1,76 • 1017 Дж/с). Однако температура воздуха в приповерхностном слое чрезмерно не повышается. Треть этой энергии отражается от атмосферы и подстилающей поверхности Земли, а оставшиеся две трети ими же и поглощаются.

На Землю поступает лишь одна двухмиллиардная доля солнечное радиации. Газы атмосферы и её примеси поглощают и рассеивают часть солнечной радиации. Воздушная оболочка «амортизирует» смертельный для жизни заряд энергии.

Рис. 1

Как атмосфера поглощает солнечную энергию?

Встречаясь с молекулами газов, с пылью и диоксидом водорода, часть солнечной радиации преобразуется в другой вид энергии. Большая часть – в тепловую, но в верхних слоях атмосферы в результате фотоионизации – в электрическую.

Газы, которые поглощают основную часть коротковолнового солнечного излучения – это кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и некоторые газовые примеси с малым процентным содержанием. Ультрафиолет в основном улавливает озон, инфракрасное излучение – молекулярный кислород. Углекислый газ и водяной пар абсорбируют широкий спектр излучения.

Бесполезным в этом смысле оказывается азот. Он свободно пропускает как коротковолновую солнечную, так и длинноволновую земную радиацию. Но это же и к лучшему, прямые солнечные лучи из-за этого достигают Земли, а для парникового эффекта достаточно и парниковых газов.

Абсорбируют солнечную энергию и примеси. Очень сильно это заметно над пустынями во время бурь и в городах с замутнённой атмосферой. Самое сильное замутнение атмосферы связано с торфяными и лесными пожарами.

Поглощая излучение, тела нагреваются, а остывая, испускают собственное излучение, т. е. сами становятся его источниками.

Рассеяние солнечной радиации в атмосфере

При рассеянии электромагнитное солнечное излучение не только преобразуется в новый вид энергии, но и изменяет направление распространения. Солнечные лучи, обычно прямые и параллельные друг другу, достигают скрытых от них мест Земли. При этом молекулы воздуха, жидкие и твёрдые примеси сами становятся источниками излучения. Они рассеивают лучи, этот процесс называется дифракцией. Особенно сильно распределяют в атмосфере и земной поверхности солнечную радиацию нижние, самые плотные слои тропосферы.

Динамическая и кинематическая вязкость воздуха при различных температурах

При выполнении тепловых расчетов необходимо знать значение вязкости воздуха (коэффициента вязкости) при различной температуре. Эта величина требуется для вычисления числа Рейнольдса, Грасгофа, Релея, значения которых определяют режим течения этого газа. В таблице даны значения коэффициентов динамической μ и кинематической ν вязкости воздуха в диапазоне температуры от -50 до 1200°С при атмосферном давлении.

Коэффициент вязкости воздуха с ростом его температуры значительно увеличивается. Например, кинематическая вязкость воздуха равна 15,06·10-6 м2/с при температуре 20°С, а с ростом температуры до 1200°С вязкость воздуха становиться равной 233,7·10-6 м2/с, то есть увеличивается в 15,5 раз! Динамическая вязкость воздуха при температуре 20°С равна 18,1·10-6 Па·с.

При нагревании воздуха увеличиваются значения как кинематической, так и динамической вязкости. Эти две величины связаны между собой через величину плотности воздуха, значение которой уменьшается при нагревании этого газа. Увеличение кинематической и динамической вязкости воздуха (как и других газов) при нагреве связано с более интенсивным колебанием молекул воздуха вокруг их равновесного состояния (согласно МКТ). Динамическая и кинематическая вязкость воздуха при различных температурах — таблица

t, °С	μ·106, Па·с	ν·106, м2/с	t, °С	μ·106, Па·с	ν·106, м2/с	t, °С	μ·106, Па·с	ν·106, м2/с
-50	14,6	9,23	70	20,6	20,02	350	31,4	55,46
-45	14,9	9,64	80	21,1	21,09	400	33	63,09
-40	15,2	10,04	90	21,5	22,1	450	34,6	69,28
-35	15,5	10,42	100	21,9	23,13	500	36,2	79,38
-30	15,7	10,8	110	22,4	24,3	550	37,7	88,14
-25	16	11,21	120	22,8	25,45	600	39,1	96,89
-20	16,2	11,61	130	23,3	26,63	650	40,5	106,15
-15	16,5	12,02	140	23,7	27,8	700	41,8	115,4
-10	16,7	12,43	150	24,1	28,95	750	43,1	125,1
-5	17	12,86	160	24,5	30,09	800	44,3	134,8
17,2	13,28	170	24,9	31,29	850	45,5	145
10	17,6	14,16	180	25,3	32,49	900	46,7	155,1
15	17,9	14,61	190	25,7	33,67	950	47,9	166,1
20	18,1	15,06	200	26	34,85	1000	49	177,1
30	18,6	16	225	26,7	37,73	1050	50,1	188,2
40	19,1	16,96	250	27,4	40,61	1100	51,2	199,3
50	19,6	17,95	300	29,7	48,33	1150	52,4	216,5
60	20,1	18,97	325	30,6	51,9	1200	53,5	233,7

Примечание: Будьте внимательны! Вязкость воздуха дана в степени 106.

Физика облаков

Физика облаков — это изучение физических процессов, которые приводят к образованию, росту и выпадению облаков . Облака состоят из микроскопических капель воды (теплые облака), крошечных кристаллов льда или того и другого (облака смешанной фазы). В подходящих условиях капли объединяются, образуя осадки , из которых они могут упасть на землю. Точная механика формирования и роста облаков до конца не изучена, но ученые разработали теории, объясняющие структуру облаков, изучая микрофизику отдельных капель. Достижения в области радиолокационных и спутниковых технологий также позволили точно изучать облака в крупном масштабе.

Плотность воздуха в зависимости от температуры

Представлена подробная таблица значений плотности воздуха в сухом состоянии при различных температурах и нормальном атмосферном давлении. Чему равна плотность воздуха? Аналитически определить плотность воздуха можно, если разделить его массу на объем, который он занимает при заданных условиях (давление, температура и влажность). Также можно вычислить его плотность по формуле уравнения состояния идеального газа. Для этого необходимо знать абсолютное давление и температуру воздуха, а также его газовую постоянную и молярный объем. Это уравнение позволяет вычислить плотность воздуха в сухом состоянии.

На практике, чтобы узнать какова плотность воздуха при различных температурах, удобно воспользоваться готовыми таблицами. Например, приведенной таблицей значений плотности атмосферного воздуха в зависимости от его температуры. Плотность воздуха в таблице выражена в килограммах на кубический метр и дана в интервале температуры от минус 50 до 1200 градусов Цельсия при нормальном атмосферном давлении (101325 Па). Плотность воздуха в зависимости от температуры — таблица

t, °С	ρ, кг/м3	t, °С	ρ, кг/м3	t, °С	ρ, кг/м3	t, °С	ρ, кг/м3
-50	1,584	20	1,205	150	0,835	600	0,404
-45	1,549	30	1,165	160	0,815	650	0,383
-40	1,515	40	1,128	170	0,797	700	0,362
-35	1,484	50	1,093	180	0,779	750	0,346
-30	1,453	60	1,06	190	0,763	800	0,329
-25	1,424	70	1,029	200	0,746	850	0,315
-20	1,395	80	1	250	0,674	900	0,301
-15	1,369	90	0,972	300	0,615	950	0,289
-10	1,342	100	0,946	350	0,566	1000	0,277
-5	1,318	110	0,922	400	0,524	1050	0,267
1,293	120	0,898	450	0,49	1100	0,257
10	1,247	130	0,876	500	0,456	1150	0,248
15	1,226	140	0,854	550	0,43	1200	0,239

При 25°С воздух имеет плотность 1,185 кг/м3. При нагревании плотность воздуха снижается — воздух расширяется (его удельный объем увеличивается). С ростом температуры, например до 1200°С, достигается очень низкая плотность воздуха, равная 0,239 кг/м3, что в 5 раз меньше ее значения при комнатной температуре. В общем случае, снижение плотности газов при нагреве позволяет проходить такому процессу, как естественная конвекция и применяется, например, в воздухоплавании.

Если сравнить плотность воздуха относительно плотности воды, то воздух легче на три порядка — при температуре 4°С плотность воды равна 1000 кг/м3, а плотность воздуха составляет 1,27 кг/м3. Необходимо также отметить значение плотности воздуха при нормальных условиях. Нормальными условиями для газов являются такие, при которых их температура равна 0°С, а давление равно нормальному атмосферному. Таким образом, согласно таблице, плотность воздуха при нормальных условиях (при НУ) равна 1,293 кг/м3.

Лучшие обогреватели с керамическими панелями

Такие модели имеют металлический корпус и протянутыйпо его площади ТЭН, который закрыт с наружной стороны сплошной керамической плитой. Она содействует преобразованию тепла в инфракрасное излучение.

Перфорация снизу и сверху создает конвекцию воздуха. Подходят аппараты для дополнительного отопления в межсезонье.

КАМ-ИН Picasso black 475 Вт — для ванны

Это лучший керамический настенный обогреватель для ванны, потому что он хорошо защищен от попадания влаги, а огромная керамическая плита не приведет к ожогам при случайном прикосновении.

С его помощью можно создать комфортные условия в просторной ванной, потому что мощность аппарат составляет 475 Вт.

Черная гладкая панель украшена гравировкой в виде роз. Каменная поверхность долго удерживает тепло после выключения.

Плюсы:

• красивый мраморный дизайн;
• терморегулятор для установки температуры;
• низкое энергопотребление;
• питание от напряжения 220 В несмотря на скачки 200-240 В;
• тыльная поверхность не нагревается выше 90 градусов, что исключает воспламенение или порчу стенового покрытия;
• компактные размеры 600х600 мм;
• защита от брызг и мусора IP44;
• гарантия от производителя до 5 лет;
• нагрев лицевой стороны до 80 градусов;
• конвекционная и инфракрасная подача тепла;
• полимерное покрытие металлического корпуса.

Минусы:

стоимость от 8000 рублей.

Разбросайте по квартире пледы

Чем больше теплых пледов в вашей квартире, тем лучше. Они могут лежать на каждом диване и каждом кресле. Стали замерзать — накинули плед на плечи, согрелись — отложили плед в сторону. Плюс ко всему симпатичные пледы — это стильные предметы интерьера.

Кстати, сейчас популярны пледы с рукавами: в них очень удобно читать книгу, работать за компьютером или пить горячий чай.

Теплый, красивый и уютный плед из натуральной шерсти вы можете найти в салоне постельного убранства «Перина Перони».

Плед «Патерс» в «Перина Перони» От 5 870 руб. +7 (343) 302-14-06

Плед «Патерс» в «Перина Перони» От 3 650 руб. +7 (343) 302-14-06

Преимущества и недостатки данной системы

Система вентиляции в частном доме

Если вытяжка имеет рекуператор, то такая вентиляция позволяет сэкономить на отоплении до 20–30%. При естественном вентилировании вместе с уходящим из помещений воздухом выводится и тепло. Но при наличии теплообменника часть этой тепловой энергии используется для подогрева забираемых с улицы воздушных масс. В результате можно в батареях понизить температуру либо перевести котел на более экономный режим.

Сравнение КПД разных систем приточно-

За эффективность, подогрев (охлаждение) и очистку воздуха приходится платить зависимостью от электроэнергии. В этом отношении принудительная приточная вентиляция сильно проигрывает варианту с естественной тягой.

Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

При сбоях в электросети вентиляторы неизбежно перестанут работать. Поэтому чтобы принудительный воздухообмен в такой ситуации не прекращался, необходимо позаботиться о дополнительном источнике питания (электрогенераторе или бесперебойнике).