Powietrze
Powietrze - jednorodna mieszanina gazów stanowiąca atmosferę ziemską.
Zawartość głównych składników powietrza nie zmienia się, zwane są one składnikami stałymi, zawartość niektórych składników zmienia się, zwane są one składnikami zmiennymi.
Składniki stałe:
- (skład niezmienny do wysokości 80 km, w stanie suchym czyli 0% pary wodnej)
Składniki zmienne:
- (różne, w zależności od położenia geograficznego lub też sytuacji, np. erupcji wulkanu)
- para wodna (ok. 0-4%)
- dwutlenek węgla (ok. 0,02-0,20%)
- dwutlenek siarki
- dwutlenek azotu
- ozon (ok. 0,000001 części atmosfery)
- składniki mineralne: pył, sadza
- składniki organiczne: drobnoustroje, zarodniki roślin
Suche powietrze posiada średnią masę molową 28,84 g/mol.
Spis treści |
[edytuj] Wilgotność
Powietrze zawiera różną, zależną od warunków otoczenia, ilość pary wodnej. Naturalny skład chemiczny powietrza podlega wielu różnym wpływom.
Do oceny stopnia wilgotności powietrza stosuje się dwie wielkości:
- wilgotność bezwzględną określającą ilość wody w gramach zawartej w 1 m³ powietrza, przy określonym jego ciśnieniu i temperaturze (zwykle są to warunki normalne fizyczne lub techniczne)
- wilgotność względną określającą stosunek ilości pary wodnej zawartej w 1 m³ powietrza, przy określonym ciśnieniu i temperaturze, do ilości pary wodnej maksymalnie możliwej do pochłonięcia w tych warunkach przy zupełnym nasyceniu powietrza. Stosunek ten zwykle podaje się w procentach. Na ogół, aby zapewnić prawidłową pracę urządzeń pneumatycznych, należy tak osuszać zasilające je powietrze, żeby jego wilgotność względna w najniższej temperaturze pracy nie przekroczyła 80%.
[edytuj] Właściwości fizyczne powietrza
Powietrze jest bezbarwne, nietoksyczne, bezwonne, bez smaku, słabo rozpuszczalne w wodzie. Skroplone powietrze jest bladoniebieskie. Gęstość powietrza zależy od ciśnienia, temperatury oraz składu, dla suchego powietrza, przy ciśnieniu atmosferycznym, na poziomie morza, w temperaturze 20°C wynosi 1,2 kg/m³. Temperatura topnienia zestalonego powietrza wynosi około -213°C, a temperatura wrzenia około -191°C.
[edytuj] Powietrze w technice
Sprężone powietrze wykorzystywane jest jako nośnik energii. W pneumatyce przygotowanie sprężonego powietrza, realizowane w specjalnych urządzeniach (elementach), polega na:
- usunięciu z niego zanieczyszczeń
- redukcji ciśnienia do wymaganego poziomu
- wprowadzeniu czynnika smarnego (dla mechanizmów, które tego wymagają)
Powietrze oczyszczone powinno charakteryzować się:
- brakiem wody w postaci kropel; woda w postaci pary jest dopuszczalna, gdy punkt rosy występuje przy temperaturze niższej o 5 - 10°C od najniższej temperatury pracy układu napędowego
- zanieczyszczeniami mechanicznymi poniżej 5 mikrometrów, przy udziale wagowym do 0,7 mg/m³ w warunkach normalnych fizycznych
- niewystępowaniem olejów oraz innych cieczy w postaci kropel. Konstruktor i użytkownik urządzeń pneumatycznych, znając najniższe temperatury w nich występujące, powinien ocenić, czy przy danej wilgotności powietrza zasilającego może wystąpić szkodliwe wykraplanie się wody zawartej w postaci pary w sprężonym powietrzu (tzn., czy zostanie osiągnięty punkt rosy).
Powietrze opuszczające stację kompresorową ma zwykle temperaturę o 10 - 15°C wyższą od temperatury otoczenia. Podczas stygnięcia powietrza w instalacji pneumatycznej następuje wykroplenie się pary wodnej. Aby wykroplona woda nie dostawała się do instalacji sprężonego powietrza, stosuje się urządzenia osuszające sprężone powietrze.
