1. காற்று என்றால் என்ன? இயல்பான காற்று என்றால் என்ன?
பதில்: பூமியைச் சுற்றியுள்ள வளிமண்டலத்தைத்தான் நாம் காற்று என்று அழைக்கிறோம்.
0.1MPa என்ற குறிப்பிட்ட அழுத்தம், 20°C வெப்பநிலை மற்றும் 36% ஒப்பு ஈரப்பதம் ஆகியவற்றில் உள்ள காற்று சாதாரண காற்று ஆகும். சாதாரண காற்று, வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தில் தரநிலைக் காற்றிலிருந்து வேறுபடுகிறது. காற்றில் நீராவி இருக்கும்போது, அந்த நீராவி பிரிக்கப்பட்டவுடன், காற்றின் கன அளவு குறையும்.
2. காற்றின் பொதுவான அரசு வரையறை என்ன?
பதில்: திட்ட நிலை என்பதன் வரையறை: காற்று உறிஞ்சும் அழுத்தம் 0.1MPa ஆகவும், வெப்பநிலை 15.6°C ஆகவும் (உள்நாட்டுத் தொழில்துறை வரையறைப்படி இது 0°C ஆகும்) இருக்கும் காற்றின் நிலையே, காற்றின் திட்ட நிலை என அழைக்கப்படுகிறது.
நிலையான நிலையில், காற்றின் அடர்த்தி 1.185kg/m³ ஆகும் (காற்று அமுக்கியின் வெளியேற்றம், உலர்த்தி, வடிகட்டி மற்றும் பிற பிந்தைய செயலாக்க உபகரணங்களின் திறன், காற்றின் நிலையான நிலையில் உள்ள பாய்வு விகிதத்தால் குறிக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் அலகு Nm³/min என எழுதப்படுகிறது).
3. தெவிட்டிய காற்று மற்றும் தெவிட்டாத காற்று என்றால் என்ன?
விடை: ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில், ஈரப்பதமான காற்றில் உள்ள நீராவியின் அளவு (அதாவது, நீராவியின் அடர்த்தி) ஒரு குறிப்பிட்ட எல்லையைக் கொண்டுள்ளது; ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் உள்ள நீராவியின் அளவு, சாத்தியமான அதிகபட்ச அளவை அடையும்போது, அந்த நேரத்தில் உள்ள ஈரப்பதம் தெவிட்டிய காற்று என்று அழைக்கப்படுகிறது. சாத்தியமான அதிகபட்ச நீராவி அளவைக் கொண்டிராத ஈரப்பதமான காற்று, தெவிட்டாத காற்று என்று அழைக்கப்படுகிறது.
4. எந்தச் சூழ்நிலைகளில் தெவிட்டிய காற்று, தெவிட்டிய காற்றாக மாறுகிறது? “நிமிர்வு” என்றால் என்ன?
ஈரப்பதம் குறைந்த காற்று, ஈரப்பதம் நிறைந்த காற்றாக மாறும் தருணத்தில், ஈரப்பதமான காற்றில் திரவ நீர்த்துளிகள் ஒடுங்குகின்றன. இது "ஒடுக்கம்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒடுக்கம் என்பது ஒரு பொதுவான நிகழ்வாகும். உதாரணமாக, கோடை காலத்தில் காற்றின் ஈரப்பதம் மிக அதிகமாக இருப்பதால், தண்ணீர்க் குழாயின் மேற்பரப்பில் நீர்த்துளிகள் எளிதில் உருவாகின்றன. குளிர்கால காலையில், குடியிருப்பாளர்களின் கண்ணாடி ஜன்னல்களில் நீர்த்துளிகள் தோன்றும். இவை, ஈரப்பதமான காற்று நிலையான அழுத்தத்தின் கீழ் குளிர்விக்கப்பட்டு, பனிப்புள்ளியை அடைவதால் ஏற்படும் வெப்பநிலை சார்ந்த ஒடுக்கத்தின் விளைவாகும்.
5. வளிமண்டல அழுத்தம், தனி அழுத்தம் மற்றும் அளவீட்டு அழுத்தம் என்றால் என்ன? அழுத்தத்தின் பொதுவான அலகுகள் யாவை?
விடை: பூமியின் மேற்பரப்பைச் சூழ்ந்துள்ள மிகத் தடிமனான வளிமண்டல அடுக்கினால், பூமியின் மேற்பரப்பு அல்லது மேற்பரப்புப் பொருட்களின் மீது ஏற்படும் அழுத்தம் “வளிமண்டல அழுத்தம்” எனப்படும், அதன் குறியீடு Ρb ஆகும்; ஒரு கொள்கலன் அல்லது பொருளின் மேற்பரப்பில் நேரடியாகச் செயல்படும் அழுத்தம் “முழுமையான அழுத்தம்” எனப்படும். இதன் அழுத்த மதிப்பு முழுமையான வெற்றிடத்திலிருந்து தொடங்குகிறது, அதன் குறியீடு Pa ஆகும்; அழுத்தமானிகள், வெற்றிடமானிகள், U-வடிவக் குழாய்கள் மற்றும் பிற கருவிகளால் அளவிடப்படும் அழுத்தம் “அளவீட்டு அழுத்தம்” எனப்படும், மேலும் “அளவீட்டு அழுத்தம்” வளிமண்டல அழுத்தத்திலிருந்து தொடங்குகிறது, அதன் குறியீடு Ρg ஆகும். இவ்விரண்டிற்கும் இடையேயான தொடர்பு பின்வருமாறு:
Pa=Pb+Pg
அழுத்தம் என்பது ஓரலகு பரப்பிற்கான விசையைக் குறிக்கிறது, மேலும் அழுத்தத்தின் அலகு N/சதுரம் ஆகும், இது Pa எனக் குறிக்கப்படுகிறது, பாஸ்கல் என்று அழைக்கப்படுகிறது. MPa (MPa) பொதுவாக பொறியியலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
1MPa=10 ஆறாம் அடுக்கு Pa
1 நிலையான வளிமண்டல அழுத்தம் = 0.1013MPa
1kPa=1000Pa=0.01kgf/சதுரம்
1MPa=10 ஆறாம் அடுக்கு Pa=10.2kgf/சதுரம்
பழைய அலகு முறையில், அழுத்தம் பொதுவாக kgf/cm² (கிலோகிராம் விசை/சதுர சென்டிமீட்டர்) இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
6. வெப்பநிலை என்றால் என்ன? பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வெப்பநிலை அலகுகள் யாவை?
அ: வெப்பநிலை என்பது ஒரு பொருளின் மூலக்கூறுகளின் வெப்ப இயக்கத்தின் புள்ளிவிவர சராசரி ஆகும்.
தனி வெப்பநிலை: வாயு மூலக்கூறுகள் நகர்வதை நிறுத்தும் போது உள்ள குறைந்தபட்ச வரம்பு வெப்பநிலையிலிருந்து தொடங்கும் வெப்பநிலை, T எனக் குறிக்கப்படுகிறது. இதன் அலகு “கெல்வின்” மற்றும் அலகு குறியீடு K ஆகும்.
செல்சியஸ் வெப்பநிலை: பனிக்கட்டியின் உருகுநிலையிலிருந்து தொடங்கும் வெப்பநிலை, இதன் அலகு “செல்சியஸ்” மற்றும் அலகு குறியீடு ℃ ஆகும். மேலும், பிரிட்டிஷ் மற்றும் அமெரிக்க நாடுகள் பெரும்பாலும் “ஃபாரன்ஹீட் வெப்பநிலையை” பயன்படுத்துகின்றன, அதன் அலகு குறியீடு F ஆகும்.
மூன்று வெப்பநிலை அலகுகளுக்கு இடையேயான மாற்றுத் தொடர்பு
T (K) = t (°C) + 273.16
t(F)=32+1.8t(℃)
7. ஈரக்காற்றில் நீராவியின் பகுதி அழுத்தம் என்ன?
விடை: ஈரக் காற்று என்பது நீராவி மற்றும் உலர் காற்றின் கலவையாகும். ஒரு குறிப்பிட்ட கன அளவு ஈரக் காற்றில், நீராவியின் அளவு (நிறையின் அடிப்படையில்) பொதுவாக உலர் காற்றை விட மிகவும் குறைவாக இருக்கும், ஆனால் அது உலர் காற்றின் அதே கன அளவை ஆக்கிரமிக்கிறது. மேலும், அதே வெப்பநிலையையும் கொண்டுள்ளது. ஈரக் காற்றின் அழுத்தம் என்பது அதன் கூறுகளான வாயுக்களின் (அதாவது, உலர் காற்று மற்றும் நீராவி) பகுதி அழுத்தங்களின் கூட்டுத்தொகையாகும். ஈரக் காற்றில் உள்ள நீராவியின் அழுத்தம், நீராவியின் பகுதி அழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது Pso எனக் குறிக்கப்படுகிறது. இதன் மதிப்பு ஈரக் காற்றில் உள்ள நீராவியின் அளவைப் பிரதிபலிக்கிறது; நீராவியின் அளவு அதிகமாக இருந்தால், நீராவியின் பகுதி அழுத்தமும் அதிகமாக இருக்கும். தெவிட்டிய காற்றில் உள்ள நீராவியின் பகுதி அழுத்தம், தெவிட்டிய நீராவியின் பகுதி அழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது Pab எனக் குறிக்கப்படுகிறது.
8. காற்றின் ஈரப்பதம் என்ன? எவ்வளவு ஈரப்பதம்?
விடை: காற்றின் வறட்சி மற்றும் ஈரப்பதத்தை வெளிப்படுத்தும் இயற்பியல் அளவு ஈரப்பதம் எனப்படும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஈரப்பத வெளிப்பாடுகள்: தனி ஈரப்பதம் மற்றும் சார்பு ஈரப்பதம்.
நிலையான சூழ்நிலைகளில், 1 மீ³ கனஅளவில் உள்ள ஈரக் காற்றில் அடங்கியுள்ள நீராவியின் நிறை, அந்த ஈரக் காற்றின் “முழுமையான ஈரப்பதம்” என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் அதன் அலகு கி/மீ³ ஆகும். முழுமையான ஈரப்பதம் என்பது ஒரு அலகு கனஅளவு ஈரக் காற்றில் எவ்வளவு நீராவி அடங்கியுள்ளது என்பதை மட்டுமே குறிக்கிறது, ஆனால் அது ஈரக் காற்றின் நீராவியை உறிஞ்சும் திறனை, அதாவது அதன் ஈரப்பதத்தின் அளவைக் குறிப்பதில்லை. முழுமையான ஈரப்பதம் என்பது ஈரக் காற்றில் உள்ள நீராவியின் அடர்த்தி ஆகும்.
ஈரப்பதமான காற்றில் உள்ள உண்மையான நீராவி அளவுக்கும், அதே வெப்பநிலையில் இருக்கக்கூடிய அதிகபட்ச நீராவி அளவுக்கும் உள்ள விகிதம் "சார்பு ஈரப்பதம்" என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது பெரும்பாலும் φ எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது. சார்பு ஈரப்பதம் φ என்பது 0 முதல் 100% வரை இருக்கும். φ மதிப்பு குறைவாக இருந்தால், காற்று வறண்டதாகவும், நீர் உறிஞ்சும் திறன் அதிகமாகவும் இருக்கும்; φ மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால், காற்று ஈரப்பதமாகவும், நீர் உறிஞ்சும் திறன் குறைவாகவும் இருக்கும். ஈரப்பதமான காற்றின் ஈரப்பதம் உறிஞ்சும் திறன் அதன் வெப்பநிலையுடனும் தொடர்புடையது. ஈரப்பதமான காற்றின் வெப்பநிலை அதிகரிக்கும்போது, அதற்கேற்ப செறிவூட்டல் அழுத்தமும் அதிகரிக்கிறது. இந்த நேரத்தில் நீராவியின் அளவு மாறாமல் இருந்தால், ஈரப்பதமான காற்றின் சார்பு ஈரப்பதம் φ குறையும், அதாவது ஈரப்பதமான காற்றின் ஈரப்பதம் உறிஞ்சும் திறன் அதிகரிக்கும். எனவே, காற்று அமுக்கி அறையை நிறுவும்போது, காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்தைக் குறைக்க, காற்றோட்டத்தைப் பராமரித்தல், வெப்பநிலையைக் குறைத்தல், வடிகால் மற்றும் அறையில் நீர் தேங்காமல் பார்த்துக் கொள்ளுதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்த வேண்டும்.
9. ஈரப்பதம் என்றால் என்ன? ஈரப்பதத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?
பதில்: ஈரப்பதமான காற்றில், 1 கிலோகிராம் உலர் காற்றில் உள்ள நீராவி நிறை, பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் "ஈரப்பத அளவு" என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஈரப்பத அளவு ω என்பது நீராவி பகுதி அழுத்தம் Pso-க்கு ஏறக்குறைய நேர் விகிதத்திலும், மொத்த காற்று அழுத்தம் p-க்கு எதிர் விகிதத்திலும் இருக்கும் என்பதைக் காட்டவே இது பயன்படுகிறது. ω காற்றில் உள்ள நீராவி அளவைத் துல்லியமாகப் பிரதிபலிக்கிறது. வளிமண்டல அழுத்தம் பொதுவாக மாறாமல் இருக்கும்போது, ஈரப்பதமான காற்றின் வெப்பநிலையும் மாறாமல் இருந்தால், Pso-வும் மாறாமல் இருக்கும். இந்த நிலையில், ஒப்பு ஈரப்பதம் அதிகரிக்கும்போது, ஈரப்பத அளவும் அதிகரித்து, ஈரப்பதத்தை உறிஞ்சும் திறன் குறைகிறது.
10. தெவிட்டிய காற்றில் உள்ள நீராவி அடர்த்தி எதைச் சார்ந்துள்ளது?
பதில்: காற்றில் உள்ள நீராவியின் அளவு (நீராவி அடர்த்தி) வரையறுக்கப்பட்டதாகும். காற்றியக்க அழுத்த வரம்பில் (2MPa), தெவிட்டிய காற்றில் உள்ள நீராவியின் அடர்த்தி வெப்பநிலையை மட்டுமே சார்ந்துள்ளது என்றும், காற்று அழுத்தத்துடன் அதற்கு எந்தத் தொடர்பும் இல்லை என்றும் கருதலாம். வெப்பநிலை அதிகரிக்க அதிகரிக்க, தெவிட்டிய நீராவியின் அடர்த்தியும் அதிகரிக்கும். உதாரணமாக, 40°C வெப்பநிலையில், ஒரு கன மீட்டர் காற்றின் அழுத்தம் 0.1MPa ஆக இருந்தாலும் சரி அல்லது 1.0MPa ஆக இருந்தாலும் சரி, அதன் தெவிட்டிய நீராவி அடர்த்தி ஒரே மாதிரியாகவே இருக்கும்.
11. ஈரப்பதமான காற்று என்றால் என்ன?
பதில்: ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு நீராவியைக் கொண்ட காற்று ஈரக் காற்று என்றும், நீராவி இல்லாத காற்று உலர் காற்று என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. நம்மைச் சுற்றியுள்ள காற்று ஈரப்பதமான காற்று ஆகும். ஒரு குறிப்பிட்ட உயரத்தில், உலர் காற்றின் கலவையும் விகிதமும் அடிப்படையில் நிலையானதாக இருக்கும், மேலும் இது ஒட்டுமொத்த ஈரக் காற்றின் வெப்பச் செயல்திறனுக்கு எந்தவொரு சிறப்பு முக்கியத்துவத்தையும் கொண்டிருப்பதில்லை. ஈரக் காற்றில் நீராவியின் அளவு அதிகமாக இல்லாவிட்டாலும், அதன் அளவில் ஏற்படும் மாற்றம் ஈரக் காற்றின் இயற்பியல் பண்புகளில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நீராவியின் அளவு காற்றின் வறட்சி மற்றும் ஈரப்பதத்தின் அளவைத் தீர்மானிக்கிறது. காற்று அமுக்கியின் செயல்பாட்டுப் பொருள் ஈரப்பதமான காற்று ஆகும்.
12. வெப்பம் என்றால் என்ன?
விடை: வெப்பம் என்பது ஆற்றலின் ஒரு வடிவம். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அலகுகள்: KJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃) போன்றவை. 1kcal=4.186kJ, 1kJ=0.24kcal.
வெப்ப இயக்கவியல் விதிகளின்படி, வெப்பச்சலனம், வெப்பக்கடத்தல், கதிர்வீச்சு மற்றும் பிற வடிவங்கள் மூலம், அதிக வெப்பநிலை முனையிலிருந்து குறைந்த வெப்பநிலை முனைக்கு வெப்பம் தன்னிச்சையாகப் பரிமாற்றம் செய்யப்படலாம். வெளிப்புற ஆற்றல் நுகர்வு இல்லாத நிலையில், வெப்பத்தை ஒருபோதும் மீளப்பெற முடியாது.
13. புலப்படும் வெப்பம் என்றால் என்ன? மறை வெப்பம் என்றால் என்ன?
பதில்: வெப்பப்படுத்தும் அல்லது குளிர்விக்கும் செயல்பாட்டில், ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை அதன் அசல் நிலையில் மாற்றம் அடையாமல் உயரும்போது அல்லது குறையும்போது, அது உறிஞ்சும் அல்லது வெளியிடும் வெப்பம் புலன் வெப்பம் எனப்படும். இது மனிதர்களுக்குக் குளிர் மற்றும் வெப்பத்தில் தெளிவான மாற்றங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும், இதை வழக்கமாக ஒரு வெப்பமானி மூலம் அளவிடலாம். எடுத்துக்காட்டாக, நீரின் வெப்பநிலையை 20°C-இலிருந்து 80°C-ஆக உயர்த்தும்போது உறிஞ்சப்படும் வெப்பம் புலன் வெப்பம் எனப்படும்.
ஒரு பொருள் வெப்பத்தை உறிஞ்சும்போதோ அல்லது வெளியிடும்போதோ, அதன் நிலை மாறுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, வாயு திரவமாக மாறுகிறது...), ஆனால் அதன் வெப்பநிலை மாறுவதில்லை. இவ்வாறு உறிஞ்சப்பட்ட அல்லது வெளியிடப்பட்ட வெப்பம் மறைவெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மறைவெப்பத்தை வெப்பமானி கொண்டு அளவிடவோ, மனித உடலால் உணரவோ முடியாது, ஆனால் அதனைச் சோதனை மூலம் கணக்கிட முடியும்.
தெவிட்டிய காற்று வெப்பத்தை வெளியிட்ட பிறகு, நீராவியின் ஒரு பகுதி திரவ நீராக மாறும். இந்த நேரத்தில் தெவிட்டிய காற்றின் வெப்பநிலை குறையாது, மேலும் வெளியிடப்பட்ட இந்த வெப்பத்தின் பகுதி மறைவெப்பம் ஆகும்.
14. காற்றின் என்டால்பி என்றால் என்ன?
விடை: காற்றின் என்டால்பி என்பது காற்றில் அடங்கியுள்ள மொத்த வெப்பத்தைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக உலர் காற்றின் ஓரலகு நிறையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. என்டால்பி ι என்ற குறியீட்டால் குறிக்கப்படுகிறது.
15. பனிப்புள்ளி என்றால் என்ன? அதற்கும் இதற்கும் என்ன தொடர்பு?
பதில்: பனிப்புள்ளி என்பது, தெவிட்டிய காற்று அதன் வெப்பநிலையைக் குறைத்து, நீராவிப் பகுதி அழுத்தத்தை (அதாவது, முழுமையான நீர் உள்ளடக்கத்தை) நிலையாக வைத்திருக்கும்போது, தெவிட்டிய நிலையை அடையும் வெப்பநிலையாகும். வெப்பநிலை பனிப்புள்ளிக்குக் குறையும்போது, ஈரப்பதமான காற்றில் ஒடுங்கிய நீர்த்துளிகள் வீழ்படிவாகும். ஈரப்பதமான காற்றின் பனிப்புள்ளி வெப்பநிலையை மட்டும் சார்ந்தது அல்ல, ஈரப்பதமான காற்றில் உள்ள ஈரப்பதத்தின் அளவையும் சார்ந்தது. அதிக நீர் உள்ளடக்கம் இருந்தால் பனிப்புள்ளி அதிகமாகவும், குறைந்த நீர் உள்ளடக்கம் இருந்தால் பனிப்புள்ளி குறைவாகவும் இருக்கும். ஒரு குறிப்பிட்ட ஈரப்பதமான காற்றின் வெப்பநிலையில், பனிப்புள்ளி வெப்பநிலை அதிகமாக இருந்தால், ஈரப்பதமான காற்றில் உள்ள நீராவிப் பகுதி அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும், மேலும் ஈரப்பதமான காற்றில் நீராவி உள்ளடக்கமும் அதிகமாக இருக்கும். அமுக்கிப் பொறியியலில் பனிப்புள்ளி வெப்பநிலைக்கு ஒரு முக்கியப் பயன்பாடு உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, காற்று அமுக்கியின் வெளி வெப்பநிலை மிகவும் குறைவாக இருக்கும்போது, எண்ணெய்-வாயு கலனில் உள்ள குறைந்த வெப்பநிலையால் எண்ணெய்-வாயு கலவை ஒடுங்கும். இது மசகு எண்ணெயில் நீர் கலந்து, மசகு விளைவைப் பாதிக்கும். எனவே, காற்று அமுக்கியின் வெளி வெப்பநிலை, அதற்கேற்ற பகுதி அழுத்தத்தின் கீழ் உள்ள பனிப்புள்ளி வெப்பநிலையை விடக் குறைவாக இல்லாதவாறு வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூலை-17-2023
