Ünite 4. Doç. Dr. Hasan TATLI NEM

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Ünite 4. Doç. Dr. Hasan TATLI NEM"

Irmak Gün
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Ünit 4 Doç. Dr. Haan TATLI NEM 104

2 DOYMUŞ BUHAR BASINCI Buhar Baıncı: Hava bir gaz karışımı olduğundan, hr bir gazın toplam baınca olan katkıına kımi baıncı dnir. Su buharı da bir gaz olduğundan, onun da kımi baıncına buhar baıncı dnir. mbolü buhar baıncı tmil dr v birimi Pa vya hpa, mb vya kpa dır. Doyma: Hava u buharını blli oranda kapar, ancak blli bir şik dğrdn büyük olan nm doymuş nm dnir. Su buharının hava içindki yoğunlaşmaı, ıvı udan buhar fazına gçmindn daha hızlıdır. Bu yoğunlaşma ürci, dngd viyindki nmi (doyma noktaı) daha aşağı bir viyy düşürmini ağlar. Dng durumundan daha düşük viydki nm oranlı havaya doymamış hava dnir. Düz yüzylr üzrindki dng (doymuş) buhar baıncı dğri mbolü il götrilir. Doymamış hava için daima < dir. Çok nadirn d ola hava üpr doymuş olabilir > (ortam çok tmiz, ortamda yağmur çkirdklri, ıvı vya buz partiküllri yoktur). 105

Doyma: Hava u buharını blli oranda kapar, ancak blli bir şik dğrdn büyük olan nm doymuş nm dnir. Su buharının hava içindki yoğunlaşmaı, ıvı udan buhar fazına gçmindn daha hızlıdır.

3 Buharlaşma oranı, ıvı uyun ıcaklığına bağlıdır. Yoğunlaşma oranı i havada bulunan nm bağlıdır. Dng durumunda i bu 2 oran bir birin şittir. Eğr ıvı uyun ıcaklığı artırılıra, zamanla buharlaşma yoğunlaşmayı aşar v havadaki u molküllrin ayıı yni bir dng noktaına ulaşıncaya dk artmaya dvam dr. Böylc, dng nm miktarı ıcaklıkla artar. Sonuçta ıcak hava, oğuk havaya gör, dng noktaında, çok daha fazla u buharı içrir. Clauiu-Clapyron (klayiu-klypiron diy okunur) dnklmi ıcaklık il doymuş buhar baıncı araındaki bağıntıyı açıklar: o xp L R v 1 T 0 1 T o kpa T o 273 K R v 461 J. K -1. kg -1 L v /R v 5423 K: u yüzylri üzrind, L d /R v 6139 K: buz yüzylri üzrind. 106

Böylc, dng nm miktarı ıcaklıkla artar. Sonuçta ıcak hava, oğuk havaya gör, dng noktaında, çok daha fazla u buharı içrir.

4 Soru: T 21 o C dki doymuş buhar baıncını bulunuz? Çözüm: Vrilnlr: T 21 o C 294K T > 0 o C u yüzyinddir. İtnn:? kpa o xp L R v 1 T0 1 T ( kpa kpa ) xp (5423 K ) K K Kontrol: Birimlr tamam. Fizik anlamlı. Tartışma: Dniz viyind havanın ortalama baıncı kpa dır. Dolayııyla, bu hava baıncının kabaca %2.5 inin u buharı baıncı olduğu öylnbilir. 107

611 2.525 kpa kpa ) xp (5423 K ) 1 273 K 1 294 K Kontrol: Birimlr tamam. Fizik anlamlı.

5 Su v buz yüzylrind doymuş buhar baıncı ( ) ( kpa ) Su yüzyind T( o C ) ( kp a ) Su v buz farkı Su v buz yüzyind T( o C ) ( kpa ) T( o C ) 108

015 0.01 0.005 Su v buz farkı 0.7 0.6 0.

6 Nm Dğişknlri 1. Karışma Oranı:Su buharı kütlinin kuru hava kütlin oranıdır. r ε ε P R d / Rv buharı / g u g r : kımi u buharı baıncı oranın, havada griy kalan diğr gazlara oranı olduğunu götrir. Gnld birimi g/g olmaına karşın, g/kg götrilmi adttndir. 1. Özgül Nm: Su buharı kütlinin nmli hava kütlin oranıdır. q ε kuru P hava 109

622 buharı / g u g r : kımi u buharı baıncı oranın, havada griy kalan diğr gazlara

7 Nm Dğişknlri (dvamı) 1. Mutlak Nm: Su buharının hava içindki yoğunluğuna (ρ v ) dnir. İdal gaz dnklmind, hava baıncı P yrin u buharı baıncı konulduğunda; ρ v R T v P ε ρ d (g/m 3 ) ρ d : Kuru havanın yoğunluğu kg/m 3 dir (dniz viyind) v idal gaz dnklmin gör yükklikl, baınç v ıcaklıkla dğişir. 1. Bağıl Nm: q ρ % RH q ρ r r 110

İdal gaz dnklmind, hava baıncı P yrin u buharı baıncı konulduğunda; ρ v R T v P ε ρ

8 Çiğ Noktaı Sıcaklılığı Tanım: Sabit baınçta, havanın oğutularak (ıcaklığı düşültülrk) doymuş hal gldiğindki ahip olduğu ıcaklığa dnir, T d il götrilir. Ya Tablolardan vya şitliğind, yrin konarak bulunur. Td 1 T 0 R L v ln 0 1 T 0 273K; ; R v /L v K -1 Eğr şitlikt L L d alınıra; T d : donma-noktaı ıcaklığıdır. Eğr T T d i hava doymuştur dnir. T d gnld T dn küçüktür. T d : Çiğ-noktaı higromtri vya Sling Pikomtr il ölçülürlr. 111

Td 1 T 0 R L v ln 0 1 T 0 273K; 0 0.611; R v /L v 0.

9 Sling Pikomtri 112

10 NEM DEĞİŞKENLERİ TABLOSU 113

11 Soru: Sıcaklığı 30 o C, baıncı 100 kpa v bağıl-nmi %20 olan havanın çiğ-noktaı ıcaklığını bulunuz. Çözüm: Vrilnlr: T 30 o C; P 100 kpa; RH % İtnn: T d? o C Nm Dğişknlri Tabloundan, kpa okunur. RH/100% / RH. (0.2)(4.367) kpa T d şitliğindn vya Tablo dan, T d 5 o C bulunur. Kontrol: Birimlr tamam. Fizik anlamlı. Tartışma: Görüldüğü gibi, onuç P bağlı dğildir. Bu oldukça kuru olan havanın ıcaklığı 25 o C azaltılıra, yoğunlaşma başlayabilir. 114

RH/100% / RH. (0.2)(4.367) 0.8734 kpa T d şitliğindn vya Tablo dan, T d 5 o C bulunur. Kontrol: Birimlr tamam.

12 Doyma Yükkliği vya Yoğunlaşma Sviyi Yükkliği (LCL) Tanım: Doymamış bir hava parli kuru-adyabatik olarak yükltilir, T T d olduğu viyy LCL viyi dnir. Bu viyd bulutlar oluşmaya başlar. Z LCL a(t-t d ) a km/ o C 115

yükltilir, T T d olduğu viyy LCL viyi dnir.

13 Ilak Hazn Sıcaklığı (T w ) Tanım: Eğr trmomtr hazni, ılak bir bz il arılıra; ıcaklık kuru trmomtry gör daha hızlı düşr. Çünkü oğumanın yanııra, Gizli Buharlaşma ııından dolayı ıcaklık düşüşü daha fazla olur. Ilak-hazn dpryonu: Kuru-hazn trmomtr ıcaklığı il ılak-hazn trmomtr ıcaklıkları araındaki farka dnir (T-T w ). Nm Dğişknlri V Bağıntıları r q 1+ r ρv r ; ρ d ; q r ε + r ρv ρ + ρ v d P 116

Çünkü oğumanın yanııra, Gizli Buharlaşma ııından dolayı ıcaklık düşüşü daha fazla olur.

Benzer belgeler

MET201 Atmosfer Termodinamiği Final için Çalışma Soruları

MET201 Atmosfer Termodinamiği Final için Çalışma Soruları 1. Nemli bir hava kütlesi bir dağ sırası ile karşılaşıyor ve yükselişi sırasında tersinemez (irreversible), güya adyabatik (pseudoadiabatic) bir