Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Влияние воздуха и воды на свойства материалов
Воздух и вода, с одной стороны, участвуют в технологическом процессе изготовления многих материалов, а с другой стороны, материалы и изделия работают в воздушной и влажной среде. При этом воздух и вода могут содержать какие то другие химические элементы, неблагоприятно воздействующие на материал, а физические параметры среды (концентрация химических элементов, температура и давление) меняются по времени. Воздух - смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли (азот- 78 объемных %, кислород- 21 %, инертные газы 1%). Плотность воздуха 1, 293 кг/м3, замерзает он при –192 °С. Воздух имеет один из самых низких коэффициент теплопроводности (l=0,023 Вт/(м×К), ниже этого только значение l для азота (l=0,021 Вт/(м×К), поэтому все современные строительные материалы имеют много пор, в которых находится воздух, выполняющий роль «теплоизоляционного материала ». Воздух и его компоненты широко используются в энергетике, в производстве сплавов металлов и многих строительных материалов. Влажность воздуха Температура, влажность и скорость воздуха являются факторами, обеспечивающими не только уровень комфортности для человека, но и влияющими на затраты энергии на содержание зданий, сооружений и машин, на их срок службы. Фактическое содержание влаги в 1м3 воздуха называется абсолютной влажностью. Измеряется она в граммах на кубический метр воздуха. Воздух, содержащий максимальное количество влаги, называется насыщенным. Количество влаги, максимально содержащее в воздухе, зависит от температуры и давления воздуха. Так, при нормальном атмосферном давлении (1 атм, или 760 мм рт. ст.) при 15 °С в 1 м3 содержится 12,7 г воды (водяного пара), а при 30°С уже 30,04 г (рис.2.28). Отношение количества водяного пара, фактически имеющегося Счф в воздухе (абсолютная влажность) к тому количеству, которое необходимо для его полного насыщения Счн (рис.2.28) при той же температуре, называется относительной влажностью Wh:
Точка росы Температура, при которой воздух, взятый при определенных условиях (относительной влажности, температуре и давлении) полностью насыщается, называется его точкой росы. Рассмотрим пример по рис.2.28. Температура воздуха в помещении была 25 °С при относительной влажности воздуха 24,5 %, т.е. в воздухе было g ф=24,5×22,8 / 100=5,59 грамм воды.
При понижении температуры эта вода при пересечении ординаты (5,59 г) с кривой насыщения начинает выпадать в виде росы, т. е. это произойдет при температуре, которая для этого случая и будет называться точкой росы (+2°С). Доля человека комфортной является влажность воздуха 40…60%. Однако, в зимний период относительная влажность часто не превышает 10…20 %, при этом происходит быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, горла и легких, что и приводит к простудным и другим заболеваниям органов дыхания. Это происходит потому, что зимой холодный воздух, имеющий небольшое содержание воды (например, при –10 °С в 1 м3 содержится всего 1,2 г воды), проникает в теплое помещение, где нагревается до +20°С, а максимально возможная влагоемкость его при этой температуре составляет 17,3 г/м3, вследствие чего и происходит снижение относительной влажности. Комфортной для человека является температура воздуха в пределах 21…25 °С Относительная влажность и температура воздуха, атмосферное давление влияют на выпадение (конденсацию) «излишков» воды в воздухе на ограждающие конструкции (стены, потолки, фундамент и др.), на трубы и поверхности приборов и машин. Стена здания, фундамент подвала «плачет», на них конденсируются капли воды. Это приводит к повышению теплопроводности и к разрушению материала ограждающих конструкций. Да и эстетически для человека это неприятно. Вода - источник жизненных биологических процессов на Земле, она во много формирует климат и является важнейшим строительным материалом. Она широко используется в многочисленных технологических процессах получения и обработки строительных материалов, как компонент при схватывании и твердении вяжущих материалов (цемента, гипса, извести). При обеспечении жизнедеятельности человека и промышленного производства вода становится все более дефицитным материалом, особенно в масштабах планеты, поэтому в последнее время все большее внимание отводится водоподготовке и водоочистке, вопросам экономного расходования воды, внедрению замкнутых промышленных систем водопотребления.
С повышением температуры коэффициент теплопроводности l не только воздуха, но и большинства строительных материалов увеличивается. С увлажнением материала из- за проникновения воды в поры теплопроводность повышается (см. рис.2.3), т.к. значение l для воды равняется 0,590 Вт / (м××´К), т. е. в десятки раз выше значений для воздуха - 0,023 Вт / (м×´К). Если в порах вода замерзнет, то теплопроводность материала (пропитанного водой и замороженного) еще возрастает, т. к. lльда= 2,1 Вт / (м×´К), т.е. в 4 раза выше коэффициента теплопроводности воды. Отсюда следует, что если в порах материала находится сухой воздух, то будут минимальные потери тепла (l=0,023 Вт / (м´К) для воздуха), а если же в поры проникла вода, то потери тепла возрастают в десятки раз (коэффициент теплопроводности воды уже составляет 0,590 Вт / (м ´ К)), а если эта вода замерзнет, то потери тепла возрастают уже почти в сто раз. Вода при 0 °С кристаллизуется (замерзает), а при 100 °С - испаряется. Максимальная плотность воды при 3,98 °С составляет 1000 кг/м3 (рис.2.29). Более плотная вода (+4 оС) находится на дне водоемов, поэтому менее плотная (более нагретая, т.е. выше +4 оС) поднимается наверх, где постепенно в зимний период и замерзает, поэтому лед, как менее плотное вещество, плавает на поверхности воды. Из-за этого глубокие водоемы полностью зимой не промерзают.
Рис.2.29. Зависимость плотности воды от температуры
|
||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-27; просмотров: 162; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.67.166 (0.006 с.) |