Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.



Samankaltaiset tiedostot
Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

4) Törmäysten lisäksi rakenneosasilla ei ole mitään muuta keskinäistä tai ympäristöön suuntautuvaa vuorovoikutusta.

, voidaan myös käyttää likimäärälauseketta

4 Aineen olomuodot. 4.2 Höyrystyminen POHDI JA ETSI

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]

10B16A. LÄMPÖLAAJENEMINEN JA ILMAN SUHTEELLINEN KOSTEUS

KOSTEUS. Visamäentie 35 B HML

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

KARTOITUSRAPORTTI. Rälssitie VANTAA 567/

KARTOITUSRAPORTTI. Asematie Vantaa 1710/

On määritettävä puupalikan ja lattian välinen liukukitkakerroin. Sekuntikello, metrimitta ja puupalikka (tai jääkiekko).

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

Tehtävänä on määrittää fysikaalisen heilurin hitausmomentti heilahdusajan avulla.

ENSIRAPORTTI/MITTAUSRAPORTTI

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017

Aineen olomuodot ja olomuodon muutokset

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

P = kv. (a) Kaasun lämpötila saadaan ideaalikaasun tilanyhtälön avulla, PV = nrt

ENSIRAPORTTI. Työ A Läntinen Valoisenlähteentie 50 A Raportointi pvm: A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

PL , Laskutus / Anne Krokfors. A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Kartoitusraportti. Kisatie 21 Ruusuvuoren koulu Vantaa 297/

KIINTEÄN AINEEN JA NESTEEN TILANYHTÄLÖT

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

Kosteusmittausten haasteet

Viikkoharjoitus 2: Hydrologinen kierto

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE Risto Mikkonen

1. Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (1/V)(dV/dT) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (1/V)(dV/dp) T.

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2

MITTAUSRAPORTTI. Työ : 514/3248. Kohde: Hämeenkylän koulu. Raportointipäivä : A - Kunnostus- ja kuivauspalvelut Oy Y-tunnus:

Virhearviointi. Fysiikassa on tärkeää tietää tulosten tarkkuus.

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

Hydrologia. Säteilyn jako aallonpituuden avulla

TEHTÄVIEN RATKAISUT N = 1,40 N -- 0,84 N = 0,56 N. F 1 = p 1 A = ρgh 1 A. F 2 = p 2 A = ρgh 2 A

= 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6,

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma

ARK-A.3000 Rakennetekniikka (4op) Lämpö- ja kosteustekniset laskelmat. Hannu Hirsi.

Luvun 12 laskuesimerkit

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste

Reaktiosarjat

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

Kasvihuoneen kasvutekijät. ILMANKOSTEUS Tuula Tiirikainen Keuda Mäntsälä Saari

Kosteusmittausyksiköt

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen.

PAINOPISTE JA MASSAKESKIPISTE

1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa?

A-osio. Ilman laskinta. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan yksi tunti aikaa. Laske kaikki tehtävät:

TUNTEMATON KAASU. TARINA 1 Lue etukäteen argonin käyttötarkoituksista Jenni Västinsalon kandidaattitutkielmasta sivut Saa lukea myös kokonaan!

ENSIRAPORTTI. Työ A Jokiniemen koulu Valkoisenlähteentie 51, Vantaa. raportointipäivä:

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Luku 13. Kertausta Hydrostaattinen paine Noste

TERMODYNAMIIKAN KURSSIN FYS 2 KURS- SIKOKEEN RATKAISUT

KARTOITUSRAPORTTI. Seurantaraportti Valkoisenlähteentie Vantaa 86/

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

PRELIMINÄÄRIKOE. Lyhyt Matematiikka

Termiikin ennustaminen radioluotauksista. Heikki Pohjola ja Kristian Roine

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

Harjoitus 2: Hydrologinen kierto

on radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Ideaalikaasut. 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista?

Liike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä

MAA03.3 Geometria Annu

V T p pv T pv T. V p V p p V p p. V p p V p

Differentiaali- ja integraalilaskenta

MAA7 Kurssikoe Jussi Tyni Tee B-osion konseptiin pisteytysruudukko! Kaikkiin tehtäviin välivaiheet näkyviin! Laske huolellisesti!

LIITE 1 VIRHEEN ARVIOINNISTA

2.1 Yhdenmuotoiset suorakulmaiset kolmiot

Pinnoitteen vaikutus jäähdytystehoon

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

Esim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).

S , Fysiikka III (S) I välikoe Malliratkaisut

1 Tieteellinen esitystapa, yksiköt ja dimensiot

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä

Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö H = kj/mol

Differentiaalilaskennan tehtäviä

a) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

TUTKIMUS IKI-KIUKAAN ENERGIASÄÄSTÖISTÄ YHTEISKÄYTTÖSAUNOISSA

a) Oletetaan, että happi on ideaalikaasu. Säiliön seinämiin osuvien hiukkasten lukumäärä saadaan molekyylivuon lausekkeesta = kaava (1p) dta n =

KOSTEUSKARTOITUS. Ruusuvuoren koulu Kisatie Vantaa 1/5. Työnumero: Scan-Clean Oy Y-tunnus:

Tehnyt 9B Tarkistanut 9A

b) Laske prosentteina, paljonko sydämen keskimääräinen teho muuttuu suhteessa tilanteeseen ennen saunomista. Käytä laskussa SI-yksiköitä.

Ennakoiva Laadunohjaus 2016 Kosteudenhallinta. Vaasa Tapani Hahtokari

(b) Tunnista a-kohdassa saadusta riippuvuudesta virtausmekaniikassa yleisesti käytössä olevat dimensiottomat parametrit.

Kertaustehtävien ratkaisut

1. Yksiulotteisen harmonisen oskillaattorin energiatilat saadaan lausekkeesta

Tehtävänä on tutkia gammasäteilyn vaimenemista ilmassa ja esittää graafisesti siihen liittyvä lainalaisuus (etäisyyslaki).

Transkriptio:

TYÖ 36b. ILMANKOSTEUS Tehtävä Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste. Välineet Taustatietoja Mittanauha tai metrimitta, ilmankosteus- ja lämpötilamittari. Ilmankosteus tarkoittaa ilmassa höyrynä olevaa vettä. Veden määrä voidaan ilmoittaa höyryn tiheyden avulla. Veden osatiheys tarkoittaa ilmassa olevan vesihöyryn massaa tilavuusyksikköä kohti. Vesihöyryä voi olla ilmassa vain tietty enimmäismäärä, jonka suuruus riippuu ilman lämpötilasta. Vesihöyryn sanotaan tällöin olevan kylläistä. Kylläinen höyry on dynaamisessa tasapainotilassa, jossa höyrystyminen ja tiivistyminen ovat yhtä runsasta. Tällaisessa tilassa olevaa höyryä sanotaan siis kylläiseksi höyryksi ja vallitsevaa höyryn painetta kylläisen höyryn paineeksi. Kylläisen vesihöyryn paine eri lämpötiloissa on esitetty taulukossa (ks. MAOL s. 80 (80)). Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella: (1). Ilman suhteellinen kosteus voidaan laskea myös toisella tavalla; ilman absoluuttisen kosteuden X ja kyseistä lämpötilaa vastaavan maksimikosteuden X max osamääränä, joka ilmoitetaan usein prosentteina; (2) Ilman absoluuttinen kosteus X tarkoittaa ilman todellista vesihöyryn tiheyttä. Se siis ilmoittaa ilmassa olevan vesihöyryn massan tilavuusyksikköä kohti. Tiettyä lämpötilaa vastaava maksimikosteus X max kertoo vesihöyryn suurimman mahdollisen massan tilavuusyksikköä kohden. Maksimikosteus X max on siis vesihöyryn suurin mahdollinen tiheys ilmassa. Maksimikosteus X max riippuu lämpötilasta.

Jos ilman kosteus on 100 %, niin ilma on vesihöyryn kyllästämä. Ilma sisältää maksimimäärän vettä ja esimerkiksi avoimesta astiasta ei haihdu vettä ilmaan. Saunassa ilmankosteus voi olla 100 %. Löylyä heitettäessä vettä tiivistyy iholle ja ikkunoihin. Asunnoissa suhteellisen kosteuden tulisi olla noin 40 % - 55 %. (Lehto-Luoma: Fysiikka 3: Lämpö ja energia, Tammi, 5-9. uudistettu painos 2002, s. 65-67, 71). Jos ilman lämpötila laskee, ilman suurin mahdollinen kosteus pienenee. Jos ilman lämpötila laskee niin paljon, että tätä lämpötilaa vastaava kylläisen vesihöyryn paine (ks. MAOL s. 80) on yhtä suuri kuin ilmassa olevan vesihöyryn osapaine, vesihöyry alkaa tiivistyä vedeksi. Tätä lämpötilaa kutsutaan kastepisteeksi. Kun lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle, (näkymättömän) vesihöyryn tiivistyminen vedeksi jatkuu. Silloin maan pinnalla näkyy usein sumua, ja kastepisaroita tiivistyy ruohoon. Jos huoneen lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle, kosteus tiivistyy ikkunoihin ja tekstiileihin, ja huonekalut tuntuvat kosteilta. Mikäli kastepiste on sulamispistettä alempi, esimerkiksi ruohoon muodostuu jäähileitä. Auton ikkunoihin voi muodostua silloin jäätä. Ilmiötä, jossa vesihöyry muuttuu kiinteäksi (jääksi), kutsutaan härmistymiseksi. Kosteustaulukko. Suhteellinen kosteus (%) -liian kostea-... 100 - puu mätänee 90 - vilun tunne 80 - maalit lohkeilevat 70 - soittimet epävireessä -sopiva kosteus-... 60 50 40 35 -liian kuiva-... 30 - kurkku aamuisin kipeä 20 10 - huonekalut rapistuvat 0 Astmaattisten ja allergisten ihmisten ja varsinkin pienten lasten terveydelle ilman suhteellisella kosteudella on suuri merkitys. Huoneilman suhteellinen kosteus vaikuttaa myös kotieläinten terveyteen ja kasvien sekä soittimien kuntoon.

Suoritusohjeita Mitataan luokkahuoneen pituus, leveys ja korkeus sekä lasketaan huoneen tilavuus. Luetaan lämpötila ja kosteusmittarista ilman lämpötila ja suhteellinen kosteus. Taulukosta (MAOL s. 80) saadaan kutakin lämpötilaa vastaava kylläisen vesihöyryn paine. 1) HUONEILMAN VESIHÖYRYN OSAPAINE Huoneilman vesihöyryn osapaine saadaan lausekkeesta (1) suhteellisen kosteuden ja kylläisen vesihöyryn paineen tulona: (3) φ = suhteellinen kosteus (mittarista luettu %), = kylläisen vesihöyryn paine (mbar), (taulukosta sivulta 80). = huoneilman vesihöyryn osapaine (mbar). Esim. Jos huoneen lämpötila on 21 o C, niin tätä vastaava kylläisen vesihöyryn paine taulukon mukaan on 24,86 mbar. 2) HUONEILMAN VESIHÖYRYN OSATIHEYS Vesihöyryn osatiheys ilmassa on. Ilmassa olevan vesihöyryn massa (g) on (MAOL s. 130-131 (126-127); n = m/m), Huoneen tilavuus lasketaan suorakulmaisen särmiön tilavuutena; V = abc (tilavuus on pituuden, korkeuden ja leveyden tulo). Veden H 2 O moolimassa on M v = (2 1,008 + 16,00) g/mol 18,0 g/mol. (ks. hapen ja vedyn suhteelliset atomimassat; MAOL s. 161, 163 (156, 158)). Oletetaan, että kaasujen yleinen tilanyhtälö voimassa. Kaasujen yleisestä tilanyhtälöstä vesihöyryn ainemäärä, vesihöyryn osapaine. on saadaan Vesihöyryn massa. Vesihöyryn osatiheys on

(4) vesihöyryn osapaine (bar),, R = moolinen kaasuvakio (MAOL s. 71); T = lämpötila kelvinasteina (K), ρ = vesihöyryn osatiheys (kg/m 3 ). 3) HUONEILMASSA OLEVAN VESIHÖYRYN MASSA Tiheyden määritelmästä ρ = m/v saadaan huoneilmassa olevan vesihöyryn massa (5) ρ = ilmassa olevan vesihöyryn osatiheys (g/m 3 ), (ks. lauseke (4)). V = huoneen tilavuus (m 3 ). Ilmassa olevan vesihöyryn massa voidaan laskea myös toisin: Sijoitetaan ainemäärän lauseke kaasujen yleiseen tilanyhtälöön, josta ratkaistaan vesihöyryn massa (6) Yksikkötarkastelu antaa tulokseksi gramman, kuten pitääkin.. Oikein. Kolmas tapa laskea ilmassa olevan vesihöyryn massa on laskea se kertomalla absoluuttinen kosteus X huoneen tilavuudella V (vrt. m = ρv); = X V (7) = ilmassa olevan vesihöyryn massa (g), X = absoluuttinen kosteus (g/m 3 ), V = huoneen tilavuus (m 3 ). Vrt. lauseke (2) ja (8).

4) HUONEILMAN ABSOLUUTTINEN KOSTEUS Ilman absoluuttinen kosteus X tarkoittaa ilman todellista vesihöyryn tiheyttä. Ilman absoluuttinen kosteus X saadaan laskettua lausekkeesta (2): X = absoluuttinen kosteus (g/m 3 ), φ = suhteellinen kosteus (mittarista luettu %), X max = maksimikosteus (g/m 3 ), joka saadaan taulukon (MAOL s. 80) vastaavan lämpötilan kylläisen vesihöyryn tiheytenä (g/m 3 ). Esim. lämpötilassa 21 o C maksimikosteus on 18,33 g/m 3. 5) HUONEILMAN KASTEPISTE Kastepisteessä ilman vesihöyry alkaa tiivistyä vedeksi, kun ilman lämpötila on laskenut siten, että tätä lämpötilaa vastaava kylläisen vesihöyryn paine (ks. MAOL s. 80) on yhtä suuri kuin ilmassa olevan vesihöyryn osapaine. Katsotaan taulukosta ilmassa olevan vesihöyryn osapainetta vastaava lämpötila, joka on kastepiste. Esim. Jos paine on 12,3 mbar, niin kastepiste on noin 10 o C. (8) Mittauspöytäkirja Mittaustulokset Huoneen tilavuus V = abc, V = V = m 3 Huoneen lämpötila t = o C, T = K. Ilman suhteellinen kosteus φ = %. 1) HUONEILMAN VESIHÖYRYN OSAPAINE φ Vastaus: vesihöyryn osapaine = mbar.

2) HUONEILMAN VESIHÖYRYN OSATIHEYS ρ m p M ρ = = V RT v v v Vastaus: Vesihöyryn osatiheys ρ = kg/m 3. 3) HUONEILMASSA OLEVAN VESIHÖYRYN MASSA Lasketaan massa yhdellä tavalla näistä kolmesta seuraavasta tavasta: Tapa 1: Tapa 2: Tapa 3: = X V Vastaus: Ilmassa olevan vesihöyryn massa = kg.

4) HUONEILMAN ABSOLUUTTINEN KOSTEUS Vastaus: Absoluuttinen kosteus = g/m 3. 5) HUONEILMAN KASTEPISTE t Vastaus: Kastepiste t = o C. TYÖN JA TULOSTEN TARKASTELUA 1) Mitkä seikat aiheuttivat virhettä tuloksiin? 2) Miten mittaustarkkuutta voitaisiin parantaa?