Характеристика климатических факторов
Температура - один из наиболее важных климатических факторов. Для различных климатических поясов Земли она колеблется от -75 до +50 °С. Однако большое число изделий работает в условиях нагрева (до 500 °С и выше) или охлаждения (-100 ºС и ниже) их элементов. Тепловое воздействие может быть стационарным, периодическим и непериодическим. Установившийся режим теплообмена как внутри изделия, так и изделия с внешней средой создает стационарное тепловое воздействие. Периодическое тепловое воздействие происходит при повторно-кратковременной работе изделий, суточном изменении температуры окружающей среды, регулярном солнечном облучении и т.д.; непериодическое тепловое воздействие вызывается единичными или сравнительно редкими случайными действиями тепла и холода.
Изменение температуры окружающей среды может изменить физико-химические свойства материалов. При повышении температуры ускоряется развитие некоторых дефектов в материалах, понижающих прочность соединений конструкций, ухудшаются функциональные и электрические характеристики изделий. При одновременном воздействии тепла и механических нагрузок многие материалы легко деформируются. У ряда материалов при нагреве происходит химическое разложение и ускоряется старение, что приводит к изменению их характеристик.
В зонах с холодным климатом могут быть резкие колебания температуры изделий, вызываемые их нагревом в период работы и охлаждением после выключения. При резком изменении окружающей температуры на поверхности и внутри изделия конденсируется влага. Периодические расширения и сжатия, соприкасающихся металлических и пластмассовых деталей могут вызывать нарушение герметичности изделия и разрушение деталей. Резкие колебания температуры приводят к разрушению паяных, сварных, клепаных и других соединений, отслоению и растрескиванию покрытий, появлению утечки наполнителей.
Влажность - один из наиболее опасных воздействующих климатических факторов. Она ускоряет коррозию материалов, изменяет электрические характеристики диэлектриков, вызывает тепловой распад материалов, гидролиз, рост плесени и многие другие механические повреждения изделий.
Воздействие влажности на изделия существенно зависит от свойств воды, которая может находиться в трех состояниях: жидком, твердом (лед) и газообразном (пар). В жидком состоянии вода характеризуется следующими основными физическими параметрами: плотностью, вязкостью и поверхностным натяжением. При увеличении температуры от 20 до 100°С значения всех перечисленных факторов уменьшаются: плотность от 0,998 до 0,985 г • см-1; вязкость от 10 до 2,5 Па • с; поверхностное натяжение от 76 • 103 до 60 • 103 Н • см-1. Абсолютно чистой воды в природе не бывает. Она представляет собой химически активное соединение, легко вступающее в реакции со многими веществами.
Для характеристики содержания водяного пара в воздухе и других газах, т.е. оценки влажности, пользуются следующими основными параметрами:
1) Абсолютная влажность, под которой понимают выраженную в граммах массу водяного пара (МВ.П , г), содержащегося в единице объема (V,м3) влажного воздуха:
E=Mв.п./V(2)
В большинстве случаев абсолютную влажность воздуха выражают давлением упругости водяною пара (парциальным давлением pв.п.), содержащегося в воздухе, т. к возникает сложность определения массы водяного пара. Упругость водяного пара выражают в единицах давления (в паскалях, в миллиметрах ртутного столба или в миллибарах).
2)Влагосодержание d, т.е. отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха (газа), в том же объеме:
d=Мв.п/Мс.в. (3)
При этом d пропорционально барометрическому давлению и является функцией только парциального давления пара.
3)Температура точки росы, т.е. температура, которую будет иметь влажный воздух (газ), если охладить его до полного насыщения по отношению к плоской поверхности воды.
4)Относительная влажность φ - отношение давления pв.п. водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению pн.пt0 насыщенного пара при данной температуре или отношение действительной влажности Е к максимально возможной Ен при данной температуре. Относительная влажность выражается в относительных единицах (φ=Е/Ен≤1) или в процентах (φ ≤100%).
Относительная влажность характеризует степень насыщения газа водяным паром.
Влажность воздуха следует рассматривать во взаимосвязи с другими параметрами, характеризующими состояние газа (давлением, температурой, плотностью). При постоянной относительной влажности абсолютная влажность является функцией температуры.
Атмосферные конденсированные осадки, такие, как роса, иней, изморозь и гололед, оказывают существенное влияние на различные изделия; для оценки атмосферных конденсированных осадков рекомендуется пользоваться такими характеристиками, как толщина отложения, плотность осадков, продолжительность воздействия и ряд других.
Если температура падает ниже точки росы, при которой абсолютная влажность равна 100%, и содержащийся в воздухе водяной пар достигает состояния насыщения, то выпадают осадки в виде воды, снега, росы, инея, тумана.
Смотрите также
Пиролиз угля
...
Кванты излучения и переходы. Уровни энергии и спектральные переходы в атоме водорода
Квантовая
механика изучает объекты с размерами от 10-7¸10-8
см до
10-16см.
Её
разделы, посвящённые строению вещества:
Квантовая
химия, изучает электронное строение атомно-мо ...
Химия и медицина
Химия с давних времен вторглась
в жизнь человека и продолжает оказывать ему разностороннюю помощь и сейчас.
Особенно важна органическая химия, рассматривающая органические соединения – ...