Пароутворення і конденсація. Вологість повітря (2.3)

Теорія: Пароутворення і конденсація. Вологість повітря

Головне

Пароутворення: випаровування (з поверхні, за будь-якої температури, рідина охолоджується) і кипіння (в усьому об’ємі, за сталої температури кипіння).
Швидкість випаровування зростає з температурою, площею поверхні, вітром, зменшенням вологості.
Температура кипіння залежить від зовнішнього тиску: у скороварці вища за 100 °С, у горах — нижча.
$Q = rm$ — теплота пароутворення (і виділяється стільки ж під час конденсації). Для води $r \approx 2{,}3 \cdot 10^6$ Дж/кг.
Насичена пара — у динамічній рівновазі зі своєю рідиною; її тиск і густина за даної температури максимальні.

Величина	Означення
абсолютна вологість	$\rho_a$ — густина водяної пари в повітрі, г/м³
відносна вологість	$\varphi = \dfrac{\rho_a}{\rho_{н.п}} \cdot 100\,\% = \dfrac{p_a}{p_{н.п}} \cdot 100\,\%$
точка роси	температура, за якої пара стає насиченою

Вимірюють психрометром: сухий і вологий термометри; що більша різниця показів, то сухіше повітря; однакові покази — $\varphi = 100\,\%$.

Приклади

Балон 0,5 м³, випарувалось 6 г, $\rho_{н.п} = 20$ г/м³: спочатку 4 г пари, $\varphi = 40\,\%$.
29 °С ($p_н = 4{,}0$ кПа), $\varphi = 55\,\%$: $p = 2{,}2$ кПа — роса за 19 °С.
Ізотермічно зменшили об’єм удвічі: $\varphi$ подвоюється (доки не 100 %).

Типові помилки

Плутати відносну вологість (у %) і абсолютну (у г/м³).
Думати, що під час кипіння температура зростає.

Завдання НМТ з поясненнями

3 безкоштовні завдання з теми. Обери відповідь — одразу побачиш, чи правильно, і пояснення. Без реєстрації доступно 10 перевірок на день; у акаунті прогрес зберігається.

1Офіційне завдання · УЦОЯО, НМТ-2026 (варіант зі звіту УЦОЯО), №6

У побуті часто використовують посудину-скороварку (каструлю з клапаном й особливою герметичною кришкою, що забезпечує в середині підвищений тиск). Основним чинником прискорення приготування їжі в такій посудині є те, що

Вода кипить, коли тиск її насиченої пари дорівнює зовнішньому тиску. У скороварці тиск вищий за атмосферний, тож вода кипить за температури понад 100 °С (≈ 115–120 °С), і їжа готується швидше.

2Авторське завдання RevisionNMT

За якої температури відбувається випаровування рідини?

Випаровування — пароутворення з вільної поверхні рідини — відбувається за будь-якої температури, бо завжди є молекули, енергії яких досить, щоб вилетіти з поверхні. Кипіння — пароутворення в усьому об’ємі — йде лише за температури кипіння.

3Авторське завдання RevisionNMT

Як змінюється температура рідини під час кипіння за сталого зовнішнього тиску?

Під час кипіння вся енергія, що надходить, витрачається на перетворення рідини на пару (розрив зв’язків між молекулами), тому температура кипіння за сталого тиску стала.

Усі завдання з теми у практиці →

Зберігай прогрес безкоштовно

Акаунт Free: прогрес із кожної теми, слабкі теми за твоїми відповідями і план підготовки до НМТ 2027.