При определенных условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от 0,5 до 100 мкм.
Возьмем сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным.
Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается, и. равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рис.).
Для возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения.
Второе условие, необходимое для образования тумана, — это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязненность воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.
Из графика на рисунке видно, что при температуре 20 °C плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м3. Это означает, что при 20 °C
1) в 1 м3 масса насыщенных паров воды составляет 17,3 г
2) в 17,3 м3 воздуха находится 1 г насыщенного водяного пара
3) относительная влажность воздуха равна 17,3%
4) плотность воздуха равна 17,3 г/м3
Это означает, что при 20 °C в 1 м3 масса насыщенных паров воды составляет 17,3 г.
Правильный ответ указан под номером 1.
При каком процессе, указанном на графике, можно наблюдать туман испарения?
1) только АВ
2) только АС
3) АВ и АС
4) ни АВ, ни АС
Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.
1. Из графика на рисунке видно, что при температуре 20 °C плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м3. Это означает, что при 20 °C в 1 м3 масса насыщенных паров воды составляет 17,3 г.
2. Из графика на рисунке видно, что при температуре 20 °C плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м3. Это означает, что при 20 °C в 17,3 м3 воздуха находится 1 г насыщенного водяного пара.
3. Туман испарения можно наблюдать только при процессе АС.
4. Туман испарения можно наблюдать только при процессах АВ и АС.
5. Туман испарения нельзя наблюдать ни при процессе АВ, ни при АС.