Образование конденсата. Физическая суть процесса

Образование конденсата. Физическая суть процесса

Конденсат – это вода в жидкой фазе, образовавшаяся (выпавшая) из воздуха на поверхностях конструкций или в их внутренних слоях. Конденсат, где бы он ни появился, всегда нежелательное, а часто и разрушительное, явление для нормального функционирования ограждающих конструкций. Чтобы предотвратить образование конденсата, необходимо знать суть физических процессов его вызывающих.

Физическая суть процесса возникновения конденсата состоит в том, что максимальное количество влаги, которое воздух способен содержать в себе в форме газа (водяных паров) зависит от его температуры. Чем меньше температура воздуха, тем меньшее количество водяных паров, т.е. воды в газообразной форме, может содержать в себе воздух, и наоборот. Таким образом, при понижении температуры самого воздуха или при контакте воздуха с охлажденными предметами, может возникнуть момент, когда его температура понижается до точки росы и, в итоге, выпадает конденсат (роса), т.е. та часть воды, которая уже не удерживается в воздухе в форме газа. Наступает момент насыщения воздуха водяными парами и «лишние» водяные пары выпадают в жидкой фазе в виде конденсата. Данный процесс хорошо иллюстрирует схема возникновения конденсата:

Условия образования конденсата

На рисунке:     

t1в – температура воздуха в начале процесса;

t2в – температура воздуха в момент достижения значения точки росы;

t3в – температура воздуха ниже значения точки росы;

τр - температура точки росы (точка росы);

f1в , f2в и f3в – фактические абсолютные влажности воздуха при данной температуре воздуха;

f1max, f2max и f1max – максимальные абсолютные влажности воздуха при данной температуре воздуха;

e1в, e2в и e3в – фактические парциальные давления водяных паров при данной температуре воздуха;

Е1max, Е2max и Е3max – максимально возможные парциальные давления водяных паров при данной температуре воздуха;

φ1в, φ2в и φ3в – относительные влажности воздуха при данной температуре.

Абсолютная влажность воздуха (f) – это количество водяных паров по весу, содержащихся в единице объема воздуха. Каждому значению температуры воздуха (при фиксированном его давлении) соответствует максимально возможное при данной температуре значение абсолютной влажности.

Парциальное давление водяного пара (е, Е) – это та часть общего давления воздуха, которая обеспечивается давлением водяного пара. Для каждой температуры воздуха есть свое максимально возможное значение парциального давления водяных паров.

Относительная влажность воздуха (φ) – это отношение фактической массовой доли водяных паров в воздухе к максимально возможной доли при данной температуре воздуха, измеряемое в процентах. Не углубляясь в детали термодинамики, φ можно определять по формулам:

φ = e/ Е max = f / f max.

Из вышесказанного видно, что основным условием для выпадения конденсата является понижение температуры воздуха до значений точки росы и ниже. Достижение точки росы характеризуется повышением относительной влажности воздуха до 100%, что, в свою очередь, означает достижение равенства фактического и максимально возможного значений, как абсолютной влажности воздуха, так и парциального давления водяных паров в нем.

Таким образом, чтобы предотвратить выпадение конденсата необходимо:

  • либо повысить температуру поверхностей ограждающих конструкций;

  • либо понизить относительную влажность воздуха;

  • либо защитить места нежелательного выпадения конденсата (внутренние слои ограждающих конструкций) пароизоляцией.

На практике применяют сразу все три указанных приема защиты от конденсата.

О причинах возникновении конденсата и путях его предотвращения читайте также:

Что такое точка росы
При каких условиях образуется конденсат
Зачем нужна пароизоляция
Критерии оценки теплозащиты здания
Конденсат на чердаке

 просмотров: 16426  рейтинг: 17


<< назад к списку
В избранное Это нравится:6Да/0Нет
Это нравится:2Да/0Нет
Света Выборнова
Ну, это какой-то учебник физики! В середине запутался, но концовка полезная для практического применения, особенно для троечников по физике.
Имя Цитировать Это нравится:2Да/0Нет
Это нравится:1Да/0Нет
Алекс Архитов
Понятие "точка росы" хорошо раскрыто в в статье Wiki-справочника "Точка росы"
Имя Цитировать Это нравится:1Да/0Нет
Это нравится:1Да/0Нет
Петр Понкратов
Да, непросто разобраться во всех этих формулах, но физическая суть конденсата стала ясна, спасибо.
Имя Цитировать Это нравится:1Да/0Нет
Это нравится:1Да/0Нет
Дмитрий Дачков
Я бы уточнил определение точки росы - это температура ДЛЯ которой фактическое содержание водяных паров в воздухе ЯВЛЯЕТСЯ максимально возможным.
Имя Цитировать Это нравится:1Да/0Нет
Это нравится:0Да/0Нет
Guest
а как узнать сколько выпадет конденсата в граммах если воздух в обьёме 1 куб м находился в бочке когда её закрыли при 100 % влажности и при температуре 43 радуса Цельсия. а открыли при 20 гадусах Цельсия
Имя Цитировать Это нравится:0Да/0Нет
Это нравится:0Да/0Нет
Игорь Свидерский
Цитата
Guest написал:
а как узнать сколько выпадет конденсата в граммах если воздух в обьёме 1 куб м находился в бочке когда её закрыли при 100 % влажности и при температуре 43 радуса Цельсия. а открыли при 20 гадусах Цельсия
Нужно узнать максимальную абсолютную влажность воздуха (в г/куб.м) при температурах 43 и 20 град. и отнять первую от второй. Разность и будет обозначать количество конденсата в граммах выпавшего в Вашем случае.
Вот таблица:
[FILE ID=11165]

из которой определяем: при 20 град. макс. абс. вл. = 17,3 г/куб.м, а при 43 град. = 59,7 (с помощью интерполяци). Итак: 59,7-17,3=42,4 г. В Вашей бочке образуется 42,4 г конденсата.
Condensate1.jpg (115.71 КБ)
Имя Цитировать Это нравится:0Да/0Нет
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 
ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ