Kondensering: Betydning, prosess og typer

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om: - 1. Betydning av kondensering 2. Forutsetninger for kondensering 3. Prosess 4. Typer.

Betydning av kondensering:

Kondensering er en prosess hvor vanndamp forandrer seg fra gassform til væskeform. Hvis luften avkjøles under duggpunktet, endres en del av vanndamp til væske. Kondensering i luften skjer ikke automatisk som det skjer i den forseglede vannbeholderen.

I en lukket beholder, etter at metningen er nådd, begynner vanndamp å kondensere tilbake i vannet. Men i atmosfæren er kondensering ikke en enkel prosess. Det er en forutsetning for kondensering av vanndamp at det må være overflate hvor vanndamp kan kondensere ved daggpunkt.

Overflaten for kondensering av vanndamp er tilveiebragt av kondensasjonskjernene som er til stede i stort antall i atmosfæren. Derfor skjer kondensering av vanndamp i atmosfæren bare dersom tilstrekkelig antall kondensasjonskjerner er tilstede.

Forutsetninger for kondensering:

Jeg. Tilstrekkelig mengde vanndamp bør være tilgjengelig i luften.

ii. Metning av luft oppnås ved å senke temperaturen eller ved å legge til vanndamp i den.

iii. Tilstrekkelig antall kondensasjonskjerner bør være tilgjengelig.

I fravær av kondensasjonskjerner kan kondensering ikke starte selv om relativ fuktighet overstiger 100 prosent. Men det er alltid et stort antall støvpartikler i luften. Under slike forhold overstiger relativ luftfuktighet sjelden 101 prosent.

På den annen side har hygroskopiske kjerner stor affinitet for vanndamp, derfor kan kondensering starte selv om relativ fuktighet er langt mindre enn 100 prosent. Senere, når den relative fuktigheten når nærmere 100 prosent, vokser vanndråpene i størrelse. Slike typer forhold er avgjørende for dannelsen av skyene.

Den eneste måten hvorpå store mengder vanndamp i atmosfæren kan omdannes til væske, er kondens og til fast substans, er sublimering som fører til reduksjon i temperaturen i luften nær eller under duggpunkt.

Den usynlige fuktigheten i atmosfæren er forandret til en rekke former. Hvis atmosfæren er avkjølt, reduseres kapasiteten til å holde vann, og hvis den er tilstrekkelig senket, skjer det kondensering.

Skjemaet der vanndampene kondenserer, bestemmes av forholdene under hvilke kjøling finner sted.

Kondensasjonsprosess:

Det er fire viktige prosesser hvor luften kjøler under duggpunktet:

1. Loss av helbredelse ved stråling,

2. Kontakt med kalde overflater som kjølig jord, planteliv, lag med snø og isfjell,

3. Blanding med kald luft, og

4. Ingen faktisk tillegg eller tilbaketrekking av varme. Denne typen temperaturendringer skyldes interne prosesser i adiabatisk forandring, f.eks. Adiabatisk kjøling ved ekspansjon i stigende luftstrøm.

Adiabatisk kjøleprosess:

Adiabatisk prosess er definert som den prosessen der ingen varme tilsettes eller trekkes fra luftmassen. En prosess med adiabatisk eller ekspansjonskjøling avhenger i første omgang av pakken av luftmasse som stiger gjennom atmosfæren til høyere høyder. Temperaturendringene som involverer ingen subtraksjon eller tilførsel av varme kalles adiabatiske temperaturendringer.

Luft er en dårlig varmeleder. Derfor beholder vertikalt bevegelig luftmasse varmeenergi, slik at den termiske identiteten er forskjellig fra omgivende luft. Når luftmassen stiger, ekspanderer den på grunn av nedgang i trykk ved høyere høyder. Som et resultat øker volumet av stigende luftmasse på grunn av ekspansjon.

Under ekspansjonen må luftmassen gjøre arbeid mot omgivende luft. Under denne prosessen forbrukes intern varmeenergi av luftmassen på grunn av ekspansjonsreduserende termisk energi per volumvolum som resulterer i reduksjon i temperatur.

Frekvensen av reduksjon av temperaturen i den bevegelige luftmassen med høyde kalles adiabatisk bortfallshastighet (ALR). Hvis luftmassen forblir tørr, kalles temperaturreduksjonen tørr adiabatisk bortfallshastighet (DALR). Verdien av DALR er ca. 10 ° C / km. Det er forskjellig fra normal bortfallshastighet. Det kalles også miljøforløp, som registreres av termometeret som gjennomføres gjennom atmosfæren av en stigende ballong.

Temperaturen i den stigende luftmassen fortsetter å senke til den blir mettet. Ytterligere kjøling av luftmassen resulterer i kondensering. Under kondensering omdannes vanndamp til væskefrigivende latent kondensvann. Den latente kondensvarmen blander seg med den bevegelige luftmassen.

Som et resultat avkjøles luftmasse pakken langsommere enn tørr adiabatisk bortfallshastighet. Den lavere kjølehastigheten kalles mettet adiabatisk bortfallshorisont (SALR). Generelt forblir verdien 5 ° C / km, men verdien varierer fra 4 ° C / km til svært fuktig luft i ekvatorialområdene til ca. 9 ° C / km for kald luft i polarområdene.

Kondensasjon er derfor avhengig av to variabler, dvs. mengde kjøling og relativ fuktighet i luften.

Typer kondensering:

Ulike former for kondensasjon nær bakken er:

1. Dew,

2. Tåke,

3. Frost og

4. Smog.

I. Dew:

Dugg dannes direkte ved kondensasjon nær bakken, når overflaten er avkjølt av utgående stråling. Duggformasjon skjer hovedsakelig når nettene er klare og vinden er rolig. Generelt dug former på gresset, på blader av plantene og andre faste gjenstander nær bakken.

Forhold gunstige for dugg :

(i) Radiasjonskjøling om natten,

(ii) rolige forhold / lette vind,

(iii) Klar himmel, kule og lange netter,

(iv) Tilstrekkelig tilgjengeligheten av vanndamp,

(v) Antisyklon vind, og

(vi) kald adveksjon

Forhold som ikke er gunstige for dugg:

(i) Skyet himmel,

(ii) Sterke overflatesvind,

(iii) Tilstedeværelse av cyklonisk sirkulasjon, og

iv) varm adveksjon

II. Tåke:

Tåke resulterer fra kondensering av atmosfæriske vanndampene i vanndråper som forblir opphengt i luften i tilstrekkelige konsentrasjoner for å redusere overflatesynligheten. Tåke er ganske enkelt et skylagelag veldig nær overflaten. Det er en stor fare i industriområdet. Det er svært vanlig om vinteren. Det er også veldig vanlig nær kystområder.

Forhold som er gunstige for tåke:

1. Overdreven fuktighet, relativ luftfuktighet skal være over 75 prosent.

2. Rolig / lett vind, og

3. Antisyklonic vind.

Typer av tåke:

1. Fordampingsdåpe:

(a) Frontdemper, og

(b) damptåke.

2. Kjøle tåke:

(a) Advection Fog,

(b) stråling tåke,

(c) Inversion Fog, og

(d) Upslope tåke.

(1) Fordampingsdåpe:

(a) Frontdåpe:

Når varmt regn faller gjennom kald luft, dannes skyer eller stratus på frontflaten på grunn av supermetning forårsaket av fordampning fra varmt regn til kald luft.

(b) damptåke:

Det er en ustabil type tåke produsert ved intens fordampning fra vannoverflaten til relativt kald luft. Damptåke finnes i midtbreddegrader i nærheten av innsjøer og elver om høsten når vannoverflatene fremdeles er varme og luften er kald.

(2) Kjølevåke:

(a) Adveksjon tåke:

Advection tåke er produsert ved transport av varm fuktig luft over en kaldere overflate, noe som resulterer i avkjøling av overflatelagene under duggpunktene, med kondensering i form av tåke. Det kan også produseres, hvis den kalde luftmassen beveger seg over den varme havflaten.

(b) strålingsmåke:

Strålings tåke eller grunntåke er produsert når stillestående fuktig luft kommer i kontakt med bakken som har blitt gradvis kjøligere om natten på grunn av overdreven utgående stråling.

(c) Inversion tåke:

Det er navnet gitt til en hvilken som helst type tåke- eller stratussky som først utvikler seg på toppen av et fuktig lag, ledsaget av nedgang over inversjonen, intensiverer sistnevnte og produserer stratusskyen som kan bygge ned til bakken som tåke.

(d) Upslope tåke:

Upslope tåke er en stabil type tåke som følge av den gradvise orografiske oppløftingen av konvektivt stabil luft. Luften avkjøles adiabatisk og tåken begynner å danne når den når en høyde hvor luften har avkjølt til metning.

III. Frost:

Det er ikke den frosne duggen. Frost oppstår når duggpunktet i luften faller under frysepunktet (0 ° C). Når kondens begynner med temperatur under 0 ° C, passerer vanndampene i luften direkte fra gassformig til fast tilstand (sublimering).

Frost kan være lett eller tung. Når frosten er tung, er avlingen skadet. Det kalles også å drepe frost. Frosty netter er vanligere i vintersesongen i Nord-India. Avlingene, som er følsomme for lavtemperaturskader, har stor skade.

en. Stråling frost:

Det skjer på rolige, klare netter når jordbasert stråling går tapt i rommet. Fraværet av skyer og tung konsentrasjon av vanndamp fører til dannelsen av strålings frost.

b. Adveksjon frost:

Det forekommer i de områder hvor kald luft er advected fra kaldere områder ved sterkere vind. Adventisk frost eller vindfrost kan forekomme når som helst på dagen eller natten, uansett himmelforholdene. I noen tilfeller kan den advektive frosten bli forsterket av strålings frost.

c. Hoar frost eller hvit frost:

Det er forårsaket av sublimering av iskrystaller på gjenstander som tregrener, ledninger etc. Disse gjenstandene må være under en temperatur under frysing, da luft med duggpunkt under frysing bringes til metning ved avkjøling.

d. Svart frost:

Det oppstår når vegetasjonen er frosset på grunn av en reduksjon i lufttemperaturen som ikke inneholder tilstrekkelig fuktighet.

Forskjellen mellom stråling og adveksjon Frost:

I tilfelle stråling frost, rolige, klare netter og temperatur inversjon er de viktigste forholdene. Det er kortvarig. I tilfelle av adveksjon frost, sterke vind og fravær av temperatur inversjon er de viktigste forholdene. Det har lang varighet.

Frostkontroll:

Frost bør kontrolleres for å opprettholde vegetasjonens vev over dødelig temperatur. Vegetabilske avlinger er skadet av frosten. Skader på planteplanter er avhengig av type avling. Tilstedeværelsen av frost på bladene hindrer normal funksjon av stomata.

Som et resultat er fotosyntesen negativt påvirket. Under alvorlige frostforhold kan planteplanter bli drept. Derfor blir det viktig å redde avlingene mot frostskader.

Følgende metoder kan bli vedtatt for å redde avlinger fra frostskader:

1. Valg av nettsted,

2. Økt stråleavbrudd (røykskjerm),

3. Termisk isolasjon,

4. Luftblanding (motordrevne propellere og varme fans for å drive varm luft i inversjonslaget nedover),

5. Direkte luft- og anleggsoppvarming,

6. Vannapplikasjon, og

7. Soilmanipulering.

IV. smog:

Det er kombinasjonen av tåke og røyk som finnes over store industrielle byer i midten eller høye breddegrader. Siden det vedvarer i flere dager sammen og forårsaker så mange sykdommer og dødsfall, er det derfor også kjent som en tåkefare.

Kondens over bakken:

I sommersesongen blir luftmassen på bakken oppvarmet på grunn av intens varmeenergi. Denne luftmassen blir varmere i forhold til omgivelsene. Sterke vertikale strømmer genereres, som opphefter varm og lett luftmasse. Den stigende luftmassen blir mettet på grunn av kjøling.

Ytterligere kjøling av mettet luftmasse fører til kondensering. Oppløftingen av luftmassen fortsetter selv om den opprinnelige årsaken til oppløftingen har opphørt å være effektiv. Senere er oppadgående bevegelse av luft forårsaket av oppdriftskraften. Ofte synker luftmassen tilbake til det tidligere nivået. Luftmassens oppad og nedadgående bevegelse avhenger av stabiliteten og ustabiliteten til atmosfæren.