Kondensatas: prasmė, procesas ir tipai

Perskaitę šį straipsnį, sužinosite apie: - 1. Kondensato reikšmę 2. Išankstinės kondensacijos sąlygos 3. Procesas 4. Tipai.

Kondensato reikšmė:

Kondensacija yra procesas, kurio metu vandens garai keičiasi iš dujinės būsenos į skystą. Jei oras yra atšaldomas žemiau rasos taško, dalis vandens garų pasikeičia į skystį. Kondensatas ore nevyksta automatiškai, kaip tai vyksta uždarame vandens talpykloje.

Užsandarintame inde, po to, kai pasiekiamas prisotinimas, vandens garai pradeda kondensuotis atgal į vandenį. Tačiau atmosferoje kondensacija nėra paprastas procesas. Esama būtinos sąlygos vandens garų kondensacijai, kad turi būti tam tikras paviršius, ant kurio rasos taškuose gali kondensuotis vandens garai.

Vandens garų kondensacijos paviršių užtikrina kondensacijos branduoliai, kurie yra daug atmosferoje. Taigi, vandens garų kondensacija atmosferoje vyksta tik tuo atveju, jei yra pakankamai kondensacijos branduolių.

Išankstinės kondensacijos sąlygos:

i. Ore turėtų būti pakankamas vandens garų kiekis.

ii. Oro prisotinimas pasiekiamas mažinant temperatūrą arba į ją įdedant vandens garus.

iii. Turėtų būti pakankamas kondensacijos branduolių skaičius.

Nesant kondensacijos branduolių, kondensacija gali nepradėti, net jei santykinė drėgmė viršija 100%. Bet ore visada yra daug dulkių dalelių. Tokiomis sąlygomis santykinė drėgmė retai viršija 101 proc.

Kita vertus, higroskopiniai branduoliai turi didelį afinitetą vandens garams, todėl kondensacija gali prasidėti net jei santykinė drėgmė yra gerokai mažesnė nei 100 proc. Vėliau, kai santykinis drėgnis pasiekia beveik 100 proc., Vandens lašeliai auga. Tokios sąlygos yra būtinos debesų formavimui.

Vienintelis būdas, kaip dideli vandens garų kiekiai atmosferoje gali būti konvertuojami į skystį, yra kondensacija ir kietas, yra sublimacija, dėl kurios oro temperatūra artėja prie rasos taško ar žemiau jo.

Nematomas atmosferos drėgnis keičiamas į įvairias formas. Jei atmosfera atvėsinama, sumažėja jo talpa vandens laikymui, o jei jis yra pakankamai sumažintas, vyksta kondensacija.

Vandens garų kondensacijos formą lemia sąlygos, kuriomis vyksta aušinimas.

Kondensacijos procesas:

Yra keturi svarbūs procesai, pagal kuriuos oras atvėsina žemiau jo rasos taško:

1. Gydymo praradimas spinduliuotės būdu,

2. Susilietimas su šaltais paviršiais, pvz., Šaltuoju pagrindu, augalų lapais, sniego sluoksniais ir ledkalniais,

3. Maišymas su šaltu oru ir

4. Nėra faktinio šilumos papildymo ar pašalinimo. Šio tipo temperatūros pokyčiai atsiranda dėl vidinių adiabatinių pokyčių procesų, pvz., Adiabatinio aušinimo, plečiant kylančios oro srovės.

Adiabatinis aušinimo procesas:

Adiabatinis procesas apibrėžiamas kaip procesas, kuriame nėra pridėta ar atimama šilumos masė. Adiabatinio ar išsiplėtusio aušinimo procesas pirmiausia priklauso nuo oro masės, kuri per atmosferą pakyla į aukštesnį aukštį. Temperatūros pokyčiai, susiję su šilumos atėmimu ar papildymu, vadinami adiabatiniais temperatūros pokyčiais.

Oras yra prastas šilumos laidininkas. Todėl vertikaliai judanti oro masė išlaiko šilumos energiją, išlaikydama savo šiluminę tapatybę, kuri skiriasi nuo aplinkinio oro. Kai oro masė pakyla, ji plečiasi dėl padidėjusio slėgio padidėjimo. Dėl to didėjančio oro masės didėja.

Plėtros metu oro masė turi veikti prieš aplinkinį orą. Šio proceso metu oro masės vidinė šiluminė energija suvartojama dėl padidėjusios šiluminės energijos kiekio viename tūrio vienetui, dėl kurio sumažėja temperatūra.

Judančio oro masės temperatūros mažėjimo greitis aukštyje vadinamas adiabatiniu pasyvumu (ALR). Jei oro masė lieka sausa, temperatūros sumažėjimo greitis vadinamas sausu adiabatiniu pasibaigimo greičiu (DALR). DALR vertė yra apie 10 ° C / km. Tai skiriasi nuo įprastinio galiojimo laiko. Jis taip pat vadinamas aplinkos slopinimo greičiu, kurį užrašo termometras, kurį atmosferoje perneša augantis balionas.

Kylančios oro masės temperatūra ir toliau mažėja, kol ji tampa prisotinta. Tolesnis oro masės aušinimas sukelia kondensaciją. Kondensacijos metu vandens garai paverčiami skysčiu atleidžiančia latentine kondensacijos šiluma. Latentinė kondensato šiluma maišosi su judančia oro mase.

Dėl šios priežasties oro masės skalė atvėsina lėčiau nei sausas adiabatinis galiojimo laikas. Mažesnis aušinimo greitis vadinamas prisotintu adiabatiniu greičiu (SALR). Paprastai jo vertė išlieka apie 5 ° C / km, tačiau jos vertė svyruoja nuo maždaug 4 ° C / km labai drėgnajam orui pusiaujo regionuose iki maždaug 9 ° C / km šalto oro poliariniuose regionuose.

Todėl kondensacija priklauso nuo dviejų kintamųjų, ty aušinimo kiekio ir santykinės drėgmės ore.

Kondensacijos tipai:

Įvairios kondensato formos šalia žemės yra:

1. rasa,

2. Rūkas,

3. Frost, ir

4. Smogas.

I. Dew:

Rasos formuojasi tiesiogiai kondensavimu prie žemės, kai paviršius atšaldomas išeinančia spinduliuote. Rasos susidarymas daugiausia vyksta, kai naktys yra aiškios ir vėjas yra ramus. Paprastai ant žolės susidaro rasos, augalų lapai ir bet kuris kitas kietas objektas, esantis šalia žemės paviršiaus.

Rūgščiai palankios sąlygos :

i) radiacinis aušinimas naktį;

ii) ramios sąlygos / šviesūs vėjai,

(iii) Švarus dangus, vėsios ir ilgos naktys,

iv) pakankamas vandens garų prieinamumas, \ t

v) anticiklono vėjas; \ t

vi) šalta konsultacija.

Sąlygos, kurios nėra palankios rasai:

(i) Debesuota dangus,

ii) stiprūs paviršiniai vėjai,

iii) cikloninės apyvartos buvimas; \ t

iv) šiltas patarimas.

II. Rūkas:

Rūkas atsiranda dėl to, kad atmosferos vandens garai kondensuojami į vandens lašelius, kurie lieka suspenduoti ore pakankamai koncentracijos, kad būtų sumažintas paviršiaus matomumas. Rūkas yra tiesiog debesų sluoksnis, labai arti paviršiaus. Tai yra didelis pavojus pramonėje. Tai labai dažna žiemą. Taip pat labai paplitusi netoli pakrantės zonų.

Rūkui palankios sąlygos:

1. Pernelyg didelė drėgmė, santykinis drėgnis turi būti didesnis nei 75 proc.

2. Ramus / lengvas vėjas, ir

3. Anti-cikloniniai vėjai.

Rūkų tipai:

1. Garavimo rūkas:

a) priekinis rūkas; \ t

(b) Garų rūko.

2. Aušinimo rūkas:

a) Advekcijos rūko,

b) spinduliavimo rūko,

c) inversijos rūko ir

(d) Upslope Fog.

(1) Garavimo rūkas:

a) Priekinis rūkas:

Kai šiltas lietus patenka per šaltą orą, ant priekinio paviršiaus susidaro rūkas arba sluoksniuotieji debesys dėl super sočiųjų, kurį sukelia garavimas iš šilto lietaus į šalto oro.

b) garų rūko:

Tai nestabilus rūko tipas, kurį sukelia intensyvus garavimas iš vandens paviršiaus į santykinai šaltą orą. Rudenį, kai vandens paviršiai vis dar yra šilti ir oras yra šaltas, vidurio platumose yra ežerų ir upių.

(2) Aušinimo rūkas:

a) konsultavimo rūko:

Patekimo rūko susidaro šiltas drėgnas oras per šaltesnį paviršių, todėl paviršiaus sluoksniai atšaldomi žemiau jų rasos taškų, o kondensacija vyksta rūko pavidalu. Jis taip pat gali būti gaminamas, jei šalto oro masė juda per šiltą jūros paviršių.

b) Radiacijos rūko:

Spinduliuotės rūko arba žemės rūkas susidaro tada, kai stagnuojantis drėgnas oras liečiasi su žeme, kuri naktį palaipsniui atvėsta dėl pernelyg didelio spinduliavimo.

c) inversijos rūko:

Tai yra pavadinimas, suteiktas bet kuriam rūko tipui arba stūmoklio debesiui, kuris iš pradžių susidaro drėgno sluoksnio viršuje, kartu su nusėdimu virš inversijos, sustiprina pastarąjį ir gamina stratuso debesis, kuris gali susikaupti žemėje kaip rūkas.

d) Upslope fog:

Nuolatinis rūkas yra stabilus rūkas, atsirandantis dėl laipsniško orografinio konstantai stabilaus oro pakilimo. Oras atvėsina adiabatiškai, o rūkas pradeda formuotis, kai pasiekia aukštį, kur oras atvėsino iki prisotinimo.

III. Frost:

Tai nėra užšaldyta rasa. Frostas atsiranda, kai oro rasos taškas nukrenta žemiau užšalimo taško (0 ° C). Kai kondensatas prasideda esant žemesnei nei 0 ° C temperatūrai, oro garai ore patenka tiesiai iš dujinės į kietą būseną (sublimacija).

Šaltis gali būti lengvas arba sunkus. Kai šalta yra sunki, pasėliai yra pažeisti. Jis taip pat vadinamas nužudymu šalčiu. Šaltos naktys dažniau pasitaiko žiemos sezono metu šiaurės vakarų Indijoje. Augalai, kurie yra jautrūs žalos žemai temperatūrai, patiria didelę žalą.

a. Radiacinė šalta:

Tai vyksta ramioje, aiškioje naktyje, kai sausumos radiacija prarandama erdvėje. Debesų nebuvimas ir didelė vandens garų koncentracija lemia radiacijos šalčio susidarymą.

b. Patarimas šalčiui:

Jis vyksta tose vietose, kur šaltesnis oras yra rekomenduojamas stipresniais vėjais. Patariamo šalčio ar vėjo šalčio gali atsirasti bet kuriuo paros metu arba naktį, nepriklausomai nuo dangaus sąlygų. Kai kuriais atvejais radiacijos šalčio gali sustiprinti patariamąjį šalną.

c. Apatinis šalčio arba šalčio šalmas:

Tai sukelia ledo kristalų sublimacija ant objektų, tokių kaip medžių šakos, laidai ir tt Šie objektai turi būti žemesnėje už užšalimo temperatūrą, nes oras, kuriame rasos taškas yra žemesnis už užšalimo, atvėsinamas.

d. Juoda šalta:

Tai atsitinka, kai augmenija yra sušaldyta dėl to, kad oro temperatūra, kurioje nėra pakankamai drėgmės, sumažėja.

Skirtumas tarp radiacijos ir patarimo šalčio:

Esant radiacijos šalčiui, pagrindinės sąlygos yra ramios, aiškios naktys ir temperatūros inversija. Tai trumpas laikotarpis. Esant šalčiui, pagrindinės sąlygos yra stiprūs vėjai ir temperatūros inversijos nebuvimas. Jis yra ilgas.

Apsauga nuo užšalimo:

Šaldymas turi būti kontroliuojamas siekiant išlaikyti augalų audinius virš mirtinos temperatūros. Augaliniai augalai yra pažeisti šalčio. Augalų augalų pažeidimas priklauso nuo pasėlių rūšies. Šalčio buvimas ant lapų trukdo normaliam stomatos veikimui.

Dėl to neigiamai veikia fotosintezę. Esant stiprioms šalčio sąlygoms, pasėliai gali būti nužudyti. Todėl labai svarbu išsaugoti pasėlius nuo šalčio.

Gali būti taikomi tokie metodai, kaip išsaugoti augalus nuo šalčio.

1. Svetainės pasirinkimas,

2. Padidėjęs spinduliuotės perėmimas (dūmų ekranas),

3. Šilumos izoliacija,

4. Oro maišymas (varikliu varomi sraigtai ir karštojo ventiliatoriai, skirti šilto oro valdymui inversijos sluoksnyje žemyn),

5. Tiesioginis oro ir įrenginių šildymas,

6. Taikymas vandeniu ir

7. Dirvožemio manipuliavimas.

IV. Smogas:

Rūkas ir dūmai derinami dideliuose pramoniniuose miestuose viduryje arba didelėse platumose. Kadangi ji išlieka kartu kartu ir sukelia tiek daug ligų ir mirčių, ji taip pat žinoma kaip žudikas.

Kondensatas virš žemės:

Vasaros sezono metu oro masė ant žemės paviršiaus šildoma dėl intensyvios šilumos energijos. Ši oro masė tampa šiltesnė nei aplinkinės aplinkos. Sukuriamos stiprios vertikalios srovės, kurios padidina šiltą ir lengvą oro masę. Dėl aušinimo padidėja oro masė.

Tolesnis prisotinto oro masės vėsinimas sukelia kondensaciją. Oro masės pakilimas tęsiasi, nors pradinė kėlimo priežastis nustojo veikti. Vėliau oro judėjimą sukelia plūdrumo jėga. Dažnai oro masė grįžta į ankstesnį lygį. Oro masės judėjimas aukštyn ir žemyn priklauso nuo atmosferos stabilumo ir nestabilumo.