Содержание
стройка, ремонт, недвижимость, ландшафтный дизайн
Максимальная молекулярная влагоемкость является верхним пределом содержания в почвах физически рыхлосвязанной (пленочной) воды. Понятие о ней введено в почвоведение А.Ф. Лебедевым. Увеличение запаса воды в почве сверх максимальной молекулярной влагоемкости сопровождается появлением подвижной капиллярной или даже гравитационной воды. При влажности, соответствующей максимальной молекулярной влагоемкости, в почве существенных запасов полезной и доступной растениям воды практически нет.
Величина максимальной молекулярной влагоемкости зависит от диаметра частиц, слагающих почвы и грунт. Она небольшая в песках и очень высокая в глинах. Это видно из данных А.Ф. Лебедева и С.В. Астапова:
Так как порозность глин составляет около 55—60%, вода при максимальной молекулярной влагоемкости в глинах может на 70—75% заполнить поровое пространство. Поскольку пленочная вода относится к категории малоподвижной, вязкой воды, в глинистых грунтах и почвах она обусловливает возникновение непроницаемости для других форм воды и воздуха.
Максимальная молекулярная влагоемкость является весьма важной почвенно-гидрологической характеристикой. При сопоставлении фактической влажности почвы с максимальной молекулярной влагоемкостью можно установить, имеется ли в почве подвижная капиллярная вода (в случае превышения фактической влажности величины максимальной молекулярной влагоемкости).
К величине максимальной молекулярной влагоемкости близок коэффициент завядания, т. е. то содержание воды, при котором растение вянет и гибнет. Обычно коэффициент завядания на 2—3% ниже величины максимальной молекулярной влагоемкости. Поэтому, сопоставляя величину максимальной молекулярной влагоемкости с фактической влажностью, можно выяснить, существует ли в почве запас доступной и полезной растениям воды или этот запас близок к исчерпанию.
Уменьшение запаса воды в почве перед поливами до уровня максимальной молекулярной влагоемкости нежелательно, поскольку при этом вследствие малой подвижности пленочной воды начинается угнетение растений, отставание их в росте, а в жаркие периоды лета — сбрасывание листьев и плодовых органов.
Максимальная молекулярная влагоемкость определяется в грунтах и почвах несколькими методами, предложенными А.Ф. Лебедевым: при помощи сверхмощной центрифуги (ускорение около 70 000 g и число оборотов около 50 000 в 1 мин.), отжатия сильным прессом (66 кг/см2) влажной почвы, помещенной между листками фильтровальной бумаги, и, наконец, методом определения устойчиво не изменяющейся влажности в высокой почвенной колонне, предварительно интенсивно увлажненной. А.Ф. Лебедев считал, что уже при ускорении 18 000—20 000 g происходит отделение капиллярной воды, а остающаяся влага соответствует максимальной молекулярной влагоемкости.
Новейшие исследования, однако, показали, что при увеличении мощности центрифуги или прессования величина оставшейся влажности уменьшается, вопреки мнению А.Ф. Лебедева, полагавшего, что существует резкая граница между пленочной и капиллярной водой при g центрифуги 18 000.
Таким образом, величина максимальной молекулярной влагоемкости не является константой, хотя и характеризует состояние пониженной подвижности почвенной влаги.
Влажность и влагоемкость каменного угля – описание свойства
Каменный уголь всегда содержит определенный процент воды. Она находится в разных состояниях. Жидкость может обволакивать породу с внешней стороны, накапливаться в трещинах, капиллярах. Часть воды прочно связана с минеральными веществами.
Влажность и влагоемкость каменного угля
Какая бывает влажность каменного угля
Что такое влагоемкость каменного угля
Чем опасна повышенная влажность каменного угля
В этой статье вы узнаете, какая влажность бывает у каменного угля, от чего она зависит и на что влияет. Мы расскажем о таком параметре как влагоемкость, а также о том, чем может быть опасна повышенная влажность угля.
Какая бывает влажность каменного угля
Влага в каменном угле находится в свободном и связанном состояниях, может располагаться в порах, трещинах, капиллярах и даже собираться в виде пленки на поверхности.
Поэтому выделяют несколько видов влажности:
- Внешняя (поверхностная)
- Адсорбционная
- Внутренняя (гидратная)
- Общая
- Гигроскопическая
О каждой читайте далее.
Внешняя (поверхностная) влажность каменного угля
Внешняя, или поверхностная влажность – это вода, которая скапливается на поверхности угля. Она не связана с породой, может появляться, например, после осадков.
Такой тип влажности легко удаляется простым встряхиванием и особо на качество угля не влияет. Содержание поверхностной влаги в углях варьируется от 4 до 7%, в зависимости от крупности материала.
Адсорбционная влажность каменного угля
Адсорбционная влага может находиться как на поверхности, так в трещинах и макропорах. Она образует тонкую пленку, имеет молекулярные связи с углем. Именно это и отличает ее от внешней, поверхностной влажности.
Вода с внешней стороны пленки удаляется механическим способом (после встряски), а вот с внутренней – только термической сушкой.
Адсорбционная влажность разных видов углей:
- Бурого – до 17%
- Длиннопламенного – 7-10%
- Коксующего – 2-4%
Внутренняя (гидратная) влажность каменного угля
Гидратная влага – это вода, тесно связанная с минеральным веществом. Она не удаляется из породы и не учитывается при определении общей влажности. Ее содержание в породе колеблется от 4% до 7%.
Подробнее о минеральном составе углей читайте на нашей странице Состав каменного угля.
Общая влажность каменного угля
Общая влажность (Wt) учитывает показатель внешней (поверхностной и адсорбционной) влаги (Wex) и влаги воздушно-сухого образца (Wh). Эта величина изменчивая, зависит от свойств породы, месторождения, способа добычи, влажности атмосферного воздуха.
Чтобы получить воздушно-сухой образец, его прогревают при температуре 105-110°С в атмосфере воздуха или чистого азота. Предварительно породу измельчают, размер зерен должен быть 1-2 мм.
Если влажность высокая, пробу сначала просушивают при 40°С, а затем дробят на мелкие частички.
Общую влажность вычисляют по уменьшению массы воздушно-сухого образца по сравнению с первоначальной пробой. Детали разных методик описаны в ГОСТ Р 52911-2013.
Общая влажность разных видов углей колеблется в таких пределах:
- Бурый – 20-40% (до 60% в рыхлых землистых типах)
- Каменный – 6-18%
- Антрацит – 2-5%
Гигроскопическая влажность каменного угля
Гигроскопическая влажность определяется в пробах с диаметром зерен 0,2 мм при атмосферной влажности 60±2% и температуре 20±5°С. Она не зависит от условий в лаборатории, а только от свойств конкретного угля.
Показатель гигроскопической влажности высокий у каменного угля с низкой зрелостью (длиннопламенного). Потом он постепенно снижается, и минимальные цифры фиксируются у тощего угля. Влажность антрацита повышается, этот материал обладает вторичной пористостью (в процессе метаморфизма каменного угля до антрацита в его толще образуются новые поры).
Площадь поверхности микропор антрацита составляет 200 м2/г (у длиннопламенного угля – 1 м2/г). Среди макроэлементов наименьший показатель гигроскопической влаги имеет фюзен, наибольший – витрен. Подробнее о них и других веществах, входящих в состав угля, вы можете прочитать на нашей странице Состав каменного угля.
Что такое влагоемкость каменного угля
Практическое значение имеет также максимальная влагоемкость (Wmax). Это общее содержание влаги в угле в состоянии полного насыщения водой при относительной атмосферной влажности 96% и температуре воздуха 30°С. Показатель напрямую зависит от стадии метаморфизма углей, поэтому его часто используют для определения марок. Максимальная влагоемкость важна также для пересчета теплоты сгорания топлива при определенной влажности воздуха.
Определяют максимальную влагоемкость угля в лаборатории на специальном оборудовании. Подробно методы описаны в ГОСТ 8858-93.
Чем опасна повышенная влажность каменного угля
Влажность угля является важной характеристикой, которая влияет на качество материала.
Так, при повышенной влажности:
- Снижается теплота сгорания топлива
- Материал хуже хранится
- Возникают проблемы с транспортировкой угля
Теплота сгорания – это одна из важнейших характеристик эффективности полезного ископаемого. Чем она ниже, тем менее ценным становится каменноугольное топливо. Следовательно, оно падает в цене.
Уголь с повышенной влажность очень сложно хранить и транспортировать в зимний период. Такой материал быстро смерзается, его становится сложно разделить на части. Это затрудняет погрузку и выгрузку материала, отбор угля для топки со склада.
Подробно о других свойствах каменного угля вы можете прочитать на наших следующих страницах:
- Вспучиваемость каменного угля
- Выход летучих веществ каменного угля
- Дробимость каменного угля
- Зольность каменного угля
- Отражательная способность каменного угля
- Пористость каменного угля
- Плотность каменного угля
- Прочность каменного угля
- Радиоактивность каменного угля
- Спекаемость и коксуемость каменного угля
- Теплота сгорания (калорийность) каменного угля
- Удельная теплота сгорания каменного угля
- Низшая и высшая теплота сгорания каменного угля
- Твердость каменного угля
- Теплоемкость каменного угля
- Удельная теплоемкость каменного угля
- Теплопроводность каменного угля
- Трещиноватость каменного угля
- Хрупкость и вязкость каменного угля
- Электропроводность каменного угля
Также читайте нашу статью Свойства и характеристики каменного угля.
термодинамика — Влагоудерживающая способность воздуха таблица или функция?
спросил
Изменено
4 года назад
Просмотрено
4к раз
$\begingroup$
Странно, но я не могу найти хорошую таблицу влагоудерживающей способности воздуха в г/кг или фунт/фунт, как здесь:
https://www.engineeringtoolbox.com/moisture-holding-capacity-air-d_281.html
Я пытаюсь произвести расчеты в визуальном базовом модуле MS Excel, у меня есть абсолютная влажность, и мне нужно получить относительную влажность для заданной температуры.
- термодинамика
$\endgroup$
$\begingroup$
Максимальное количество воды, которое может удерживать воздух, определяется уравнением Антуана для воды.
При данной температуре, когда парциальное давление водяного пара в воздухе равно давлению его пара, воздух имеет 100% влажность. Обратите внимание, что расчет обычно выполняется на молярной основе, поэтому необходимо выполнить преобразование, если вы хотите преобразовать в кг водяного пара на кг сухого воздуха.
Для получения дополнительной информации об уравнении Антуана см. https://en.wikipedia.org/wiki/Antoine_equation
$\endgroup$
$\begingroup$
Если A — абсолютная влажность (в массе водяного пара на массу сухого воздуха), количество молей водяного пара на моль сухого воздуха составляет $$m=\frac{29}{18}A$$Мольная доля водяного пара в воздухе составляет $$x=\frac{m}{(m+1)}=\frac{29A}{29A+18}$$If $p_{atm}$ — текущее атмосферное давление , то парциальное давление водяного пара в воздухе равно $$p=xp_{atm}=\frac{29A}{29A+18}p_{atm}$$Относительная влажность – это парциальное давление, деленное на равновесное давление паров водяного пара при температуре T ($p_{vap,eq}$), умноженное на 100 %:$$RH =100\влево(\frac{29A}{29A+18}\right)\frac{p_{atm}}{p_{vap,eq}}$$
$\endgroup$
$\begingroup$
Таблицы функций, подобные этим, доступны в любом учебнике, посвященном дисциплине по технике отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха (также известной как «HVAC»).
93 , где T измеряется в градусах Цельсия (это приблизительное значение, и я удалил значащие цифры, которые не оказывают видимого влияния на диаграмму с высоким разрешением).
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.
EGEE 102: Энергосбережение и защита окружающей среды
Печать
Воздух представляет собой смесь нескольких газов, включая азот, кислород и водяной пар.
- Общее давление воздуха , оказываемое объемом воздуха в данном контейнере на этот контейнер, представляет собой сумму индивидуальных (парциальных) давлений этих газов.
- Давление пара — индивидуальное или парциальное давление водяного пара.
Чем теплее воздух, тем больше влаги он может удерживать. Таким образом, его влагоемкость изменяется в зависимости от температуры.
Психометрическая диаграмма (изображенная ниже) представляет содержание влаги в воздухе при различных температурах. Эта диаграмма показывает, что по мере повышения температуры воздуха количество влаги, которое может удерживаться в сухом воздухе, также увеличивается.
- Температура по сухому термометру: Температура без влаги в воздухе; известный как «абсолютный воздух».
- Точка росы Температура: Полное насыщение – максимальное количество водяного пара, которое может удерживать воздух. Обратите внимание, что водяной пар может переносить больше тепла, чем воздух.
Психометрическая таблица
Источник: http://hem.dis.anl.gov/eehem/95/951108.html
Как известно, в воздухе существует различное количество влаги (в газообразной или парообразной форме). Абсолютная влажность — это фактическое количество влаги, содержащейся в воздухе. Это представлено в формуле ниже:
Абсолютная влажность = масса водяного пара (фунты) Масса сухого воздуха (фунты)
Относительная влажность, в отличие от , представляет собой отношение количества влаги в воздухе к максимальному количеству влаги, которое воздух может удерживать при заданной температуре. Она представлена следующей формулой:
Пример 1
Рассчитайте относительную влажность воздуха, если воздух содержит 0,002 фунта влаги на фунт сухого воздуха, а максимальная влажность воздуха, которую может удерживать при этой температуре, составляет 0,005 фунта на фунт сухого воздуха.
Относительная влажность = фунт влаги на фунт сухого воздуха, макс. фунт влаги на фунт сухого воздуха при этой температуре.
= 0,002 фунта сухого воздуха (0,005 фунта сухого воздуха) при этой температуре × 100 = 40%
Говорят, что воздух является насыщенным температура и давление.
- Воздух считается насыщенным при 100-процентной относительной влажности, когда он содержит максимальное количество влаги, возможное при данной конкретной температуре.
- Воздух, содержащий половину максимального количества влаги при данной температуре, имеет относительную влажность 50 процентов.
Когда относительная влажность достигает 100 процентов или становится насыщенной, влага конденсируется , то есть водяной пар превращается в жидкий пар.
Таким образом, уровень насыщения воздуха связан с его температурой. По мере повышения температуры воздуха (или его нагревания) в газовой фазе остается больше воды.
По мере снижения температуры (или холода) молекулы воды замедляются, и более вероятно, что они будут конденсироваться на близлежащих поверхностях.
Точка росы — это температура, при которой воздух достигает 100-процентной относительной влажности. Если воздух охлаждается ниже точки росы, влага в воздухе конденсируется.
Влага будет конденсироваться на поверхности, температура которой ниже температуры точки росы окружающего воздуха. Для воздуха при заданной абсолютной влажности чем холоднее поверхность, тем выше относительная влажность рядом с этой поверхностью. Таким образом, самая холодная поверхность в помещении — это место, где, вероятно, в первую очередь появится конденсат (так называемая первая конденсирующая поверхность).
Насыщенность – это максимальное количество водяного пара в воздухе при существующей температуре и давлении. Воздух считается насыщенным при 100-процентной относительной влажности, когда он содержит максимальное количество влаги, возможное при данной конкретной температуре.