Properties of Moist Air (Psychrometric Properties) MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Properties of Moist Air (Psychrometric Properties) - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

स्पष्टीकरण:

सही उत्तर वाष्प दाब है।

 Key Points

• वाष्प दाब से तात्पर्य उस दाब से है जो वाष्प द्वारा तब लगाया जाता है जब वह किसी निश्चित तापमान पर अपने द्रव चरण के साथ संतुलन में होती है।
• यह वाष्पीकरण और संघनन की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण कारक है।
• तापमान के साथ वाष्प का दाब बढ़ता है, यही कारण है कि उच्च तापमान पर द्रव पदार्थ तेजी से वाष्पित हो जाते हैं।
• इस अवधारणा का उपयोग मौसम विज्ञान में मौसम पैटर्न की भविष्यवाणी करने तथा इंजीनियरिंग में विभिन्न प्रणालियों के डिजाइन के लिए व्यापक रूप से किया जाता है।

 Additional Information

• सापेक्षिक आर्द्रता
  • सापेक्ष आर्द्रता जल के वर्तमान वाष्प दाब तथा समान तापमान पर संतुलन वाष्प दाब का अनुपात है।
  • इसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है और यह हवा की संतृप्ति की डिग्री को दर्शाता है।
  • सापेक्ष आर्द्रता का उच्च स्तर असुविधा और विभिन्न स्वास्थ्य समस्याओं का कारण बन सकता है, जबकि निम्न स्तर सूखापन और जलन पैदा कर सकता है।
  • सापेक्ष आर्द्रता को समझना मौसम पूर्वानुमान, HVAC प्रणाली डिजाइन और इनडोर वायु गुणवत्ता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• ओसांक
  • ओस बिंदु वह तापमान है जिस पर वायु नमी से संतृप्त हो जाती है और जल वाष्प द्रव जल में संघनित होने लगती है।
  • यह कोहरा, पाला और ओस के निर्माण की भविष्यवाणी के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है।
  • ओस बिंदु सीधे वायु में नमी की मात्रा से संबंधित होता है और आर्द्रता के स्तर का स्पष्ट संकेत देता है।
  • ओस बिंदु की निगरानी कृषि, मौसम विज्ञान और जलवायु नियंत्रण सहित विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है।

वर्णन:

प्रभावी तापमान

• यह संतृप्त वायु का वह तापमान होता है जिसपर एक व्यक्ति या मनुष्य वास्तविक वातावरण के समान स्तर का आराम महसूस करता है। 
• इसमें आरामदायक तापमान, वेग और शुद्धता शामिल होती है। 

प्रभावी तापमान को प्रभावित करने वाले कारक

जलवायु और मौसमी अंतर

• किसी ठंडे क्षेत्र में रहने वाले व्यक्तियों की तुलना में गर्म क्षेत्र में रहने वाले व्यक्ति उच्चतम प्रभावी तापमान पर अधिक आराम महसूस करते हैं।
• गर्मियों में प्रभावी तापमान 21.6 ° C और सर्दियों में, इष्टतम प्रभावी तापमान 20 °C होता है।

आयु और लिंग

• वयस्कों की तुलना में बच्चों और बूढ़ों को  2-3 °C उच्चतम प्रभावी तापमान की आवश्यकता होती है। समान स्थिति महिलाओं के साथ है।

गतिविधि का प्रकार

• यदि कोई व्यक्ति ढलाईखाना, नृत्य या जॉगिंग इत्यादि में शामिल है, तो शेष व्यक्तियों की तुलना में उन्हें कम प्रभावी तापमान की आवश्यकता होती है।

निवासी का घनत्व

• उच्च घनी आबादी वाले स्थान में निम्न घनी आबादी वाले स्थान की तुलना में कम प्रभावी तापमान की आवश्यकता होती है। 

आराम आलेख

आकृति: आराम आलेख

• ASHRAE (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ हीटिंग रेफ्रिजरेशन एंड एयर कंडीशनिंग इंजीनियर्स), ने पर्यावरण के तापमान की स्थिति, आर्द्रता की शुद्धता और वायु वेग की एक विस्तृत श्रृंखला के अधीन विभिन्न प्रकार के लोगों पर एक सर्वेक्षण किया और उपरोक्त आराम आलेख को विकसित किया है।
• यदि सापेक्षिक आर्द्रता का मान 60% से अधिक है, तो चिपचिपी संवेदन की प्रवृत्ति विकसित होती है और यदि सापेक्षिक आर्द्रता का मान 50% से कम है, तो त्वचा की सतह बहुत शुष्क होती है। तो आरामदायक वायु शीतलन के लिए सापेक्षिक आर्द्रता 60% है।

व्याख्या:

संवेदनशील तापन: यह नियत विशिष्ट आर्द्रता पर शुष्क बल्ब तापमान बढ़ाने की प्रक्रिया है।

संवेदनशील तापन के प्रभाव:

i) शुष्क बल्ब तापमान बढ़ता है

ii) विशिष्ट आर्द्रता या आर्द्रता अनुपात स्थिर रहता है

iii) ओसांक ताप स्थिर रहता है।

iv) आपेक्षिक आर्द्रता घटती है

v) एन्थैल्पी बढ़ती है

vi) विशिष्ट आयतन बढ़ता है।

vii) गीला बल्ब तापमान बढ़ता है

इसलिए, विकल्प 1 सही है।

संप्रत्यय:

सापेक्ष आर्द्रता निम्न द्वारा दी जाती है

जहाँ P _v जल वाष्प का दाब है और P_vs संतृप्ति बिंदु पर जल वाष्प का दाब है।

समतापीय प्रक्रिया के लिए:

PV = स्थिरांक

गणना:

दिया गया है:

ϕ₁ = 50%, P_v1

चूँकि आयतन आधा हो गया है इसलिए दाब दोगुना हो गया है।

P_v2 = 2P_v1

ϕ₂ = 2ϕ₁

ϕ₂ = 2 x 50 ⇒ 100%।

अतिरिक्त जानकारीयहाँ, प्रारंभिक स्थिति नम हवा के रूप में दी गई है, लेकिन हम इसके लिए आदर्श गैस लागू नहीं कर सकते। तकनीकी रूप से शब्दांकन गलत है लेकिन यहाँ हमें इसे आदर्श मानकर हल करना होगा।

दिया गया है: अन्तर्गम (अवस्था 1): 35°C और 100% RH; निर्गम (अवस्था 2): 25°C और 100% RH, आपेक्षिक आर्द्रता समान है लेकिन जैसे-जैसे ताप कम हो रहा है और विशिष्ट आर्द्रता भी कम हो रही है। तो प्रक्रिया 1-2 शीतलन और अनार्द्रीकरण प्रक्रिया है। उपकरण का नाम अनार्द्रीकारक है। 

संकल्पना:

एक साइकोमेट्रिक आलेख को नीचे दी गयी आकृति में दर्शाया गया है। 

गणना:

दिया गया है, नम वायु बंद पात्र में शामिल है, इसलिए हम कह सकते हैं कि नम वायु का द्रव्यमान स्थिर है। 

इसलिए विशिष्ट आर्द्रता भी समान होती है। 

अब चूँकि पात्र को गर्म किया जाता है, इसलिए तापमान बढ़ता है। साइकोमेट्रिक आलेख से इसे प्रक्रिया 1 - 2 द्वारा दर्शाया जा सकता है। 

संतृप्त रेखा के साथ RH, 100% है। अतः इस स्थिति में RH कम होता है। 

वर्णन:

गतिमान ब्लेड

• गतिमान ब्लेड भाप के आवेग (संवेग के परिवर्तन के कारण होने वाला) के परिणामस्वरूप और साथ ही उनके सापेक्ष भाप के विस्तार और त्वरण के परिणामस्वरूप भी गति करते हैं। 
• अन्य शब्दों में वे नोज़ल के रूप में भी कार्य करते हैं। 

निष्क्रियता तापमान

• निष्क्रियता मान संपीड्य प्रवाह में उपयोगी संदर्भ स्थितियां होते हैं। 
• एक बिंदु पर निष्क्रियता गुणों को गुणों के रूप में परिभाषित किया जाता है जो तब प्राप्त किया जाना होता है यदि स्थानीय प्रवाह को समऐन्ट्रॉपिक रूप से शून्य वेग पर समाप्त होने वाला माना गया था। 
• जब थर्मामीटर का प्रयोग नोज़ल में गतिमान भाप में तापमान को मापने के लिए किया जाता है, तो यह निष्क्रियता तापमान को मापता है। 
• संख्यात्मक रूप से दिए गए निष्क्रियता तापमान को निम्न रूप में ज्ञात किया गया है 

जहाँ क्रमशः T_o निष्क्रियता तापमान है, T स्थानीय तापमान है और Ma मैक संख्या है। 

स्थैतिक तापमान

• यह तरल पदार्थ के समान वेग पर यात्रा करने वाले संवेदक के साथ मापा गया तापमान होता है। 
• अन्य शब्दों में बिना किसी वेग के साथ तापमान प्रभावित होता है।

नम-बल्ब तापमान

• यह उन जल-सिक्त कपड़ों में आवृत्त थर्मामीटर द्वारा दर्ज किया गया तापमान होता है जिसपर वायु पारित होती है। 
• 100% सापेक्षिक आद्रता पर नम-बल्ब तापमान वायु तापमान के बराबर होता है;
• न्यूनतम आद्रता पर नम-बल्ब तापमान वाष्पीकरणीय शीतलन के कारण शुष्क-बल्ब तापमान की तुलना में कम होता है। 

गतिशील तापमान

• इसमें गैस की गतिज ऊर्जा के संबंध में स्थैतिक तापमान और गतिशील घटक शामिल होते हैं। 

वर्णन:

संवेदी तापन प्रक्रिया के लिए

1.  शुष्क बल्ब तापमान बढ़ता है। 
2. नम बल्ब तापमान बढ़ता है। 
3. ओसांक तापमान, विशिष्ट आर्द्रता और वाष्प दबाव स्थिर रहता है। 
4. तापीय धारिता बढ़ती है। 

संवेदी तापन के लिए साइकोमेट्रिक आलेख

यदि असंतृप्त नम वायु को स्थिर दबाव पर ठंडा किया जाता है, तो वह तापमान जिसपर वायु में नमी संघनित होना शुरू हो जाती है, उसे वायु के ओसांक तापमान (DPT) के रूप में जाना जाता है।

• यदि ओसांक तापमान शुष्क वायु तापमान के निकट होता है - तो सापेक्षिक आर्द्रता उच्च होती है
• यदि ओसांक शुष्क वायु तापमान से बहुत कम होती है - तो सापेक्षिक आर्द्रता निम्न होती है

शुष्क बल्ब तापमान: गैस या गैसों के मिश्रण का वास्तविक तापमान।

नम बल्ब तापमान: आसुत जल द्वारा नम बाती के साथ एक सटीक थर्मामीटर द्वारा प्राप्त तापमान।

ओसांक तापमान: वह तापमान जिसपर तरल की बूंदे तब बनना शुरू करती है जब आर्द्र वायु निरंतर ठंडा होता रहता है।

संवेदनशील तापन: वायु की नम सामग्री स्थिर रहती है इसलिए विशिष्ट आर्द्रता स्थिर होती है, तो तापमान बढ़ता है क्योंकि यह तापन कुंडल से गुजरता है।

संवेदनशील शीतलन: वायु की नम सामग्री स्थिर रहती है इसलिए विशिष्ट आर्द्रता स्थिर होती है, लेकिन इसका तापमान कम होता है क्योंकि यह शीतलन कुंडल से गुजरता है।

अवधारणा:

• यदि असंतृप्त नम वायु को स्थिर दबाव पर ठंडा किया जाता है, तो वह तापमान जिसपर वायु में नमी संघनित होना शुरू हो जाती है, उसे वायु के ओसांक तापमान (DPT) के रूप में जाना जाता है।
  • यदि ओसांक तापमान शुष्क वायु तापमान के निकट होता है - तो सापेक्षिक आर्द्रता उच्च होती है
  • यदि ओसांक शुष्क वायु तापमान से बहुत कम होती है - तो सापेक्षिक आर्द्रता निम्न होती है

• शुष्क बल्ब तापमान: गैस या गैसों के मिश्रण का वास्तविक तापमान।
• नम बल्ब तापमान: आसुत जल द्वारा नम बाती के साथ एक सटीक थर्मामीटर द्वारा प्राप्त तापमान।
• ओसांक तापमान: वह तापमान जिसपर तरल की बूंदे तब बनना शुरू करती है जब आर्द्र वायु निरंतर ठंडा होता रहता है।
• संवेदनशील तापन: वायु की नम सामग्री स्थिर रहती है इसलिए विशिष्ट आर्द्रता स्थिर होती है, तो तापमान बढ़ता है क्योंकि यह तापन कुंडल से गुजरता है।
• संवेदनशील शीतलन: वायु की नम सामग्री स्थिर रहती है इसलिए विशिष्ट आर्द्रता स्थिर होती है, लेकिन इसका तापमान कम होता है क्योंकि यह शीतलन कुंडल से गुजरता है।

संकल्पना:

यदि एक वायु रोधक पात्र में नमीयुक्त हवा के एक द्रव्यमान को उच्च तापमान तक गर्म किया जाता है, तो हवा की सापेक्ष आर्द्रता कम हो जाती है।

महत्वपूर्ण बिंदु:

तापन व आर्द्रीकरण: शुष्क बल्ब तापमान और हवा के आर्द्रता अनुपात में एक साथ वृद्धि।

शीतलन व निरार्द्रीकरण: जैसे ही हवा का तापमान ओसांक तापमान से नीचे आता है, इसमें हवा से पानी का निष्कासन किया जाता है।

संवेदी तापन​: इस प्रक्रिया के दौरान वायु में नमी की मात्रा स्थिर रहती है और इसका तापमान बढ़ता है जैसे ही यह एक तप्त कुण्डल पर से प्रवाहित होता है।

संवेदी शीतलन: इस प्रक्रिया के दौरान, वायु में नमी की मात्रा स्थिर रहती है, लेकिन इसका तापमान कम होता है क्योंकि यह शीतलक कुण्डल पर से प्रवाहित होती है।

संवेदी तापन/शीतलन में, विशिष्ट आर्द्रता स्थिर होती है, जबकि सापेक्ष आर्द्रता परिवर्तनीय होती है। रासायनिक आर्द्रीकरण/निरार्द्रीकरण के साथ तापन/शीतलन में, विशिष्ट आर्द्रता और सापेक्ष आर्द्रता दोनों परिवर्तनीय होती हैं।

व्याख्या:

स्पष्टीकरण:

एक दिए गए नम वायु प्रतिरूप के आर्द्रता अनुपात/विशिष्ट आर्द्रता (ω) (kg/kg) को जलवाष्प के द्रव्यमान (mw) और प्रतिरूप में शामिल शुष्क वायु के द्रव्यमान (ma) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

सापेक्षिक आर्द्रता (ϕ):

इसे मिश्रण में जल वाष्प (p_v ) के आंशिक दबाव और मिश्रण के एक ही तापमान पर शुद्ध पानी के संतृप्त दबाव (p_s ) के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

संतृप्ति की डिग्री (μ) समान तापमान और दबाव पर आद्रता अनुपात (ω) और संतृप्त मिश्रण (ωs) के आद्रता अनुपात का अनुपात होता है। इसे संतृप्ति अनुपात या प्रतिशत आद्रता भी कहा जाता है