1. हवा क्या है? सामान्य हवा क्या होती है?
उत्तर: पृथ्वी के चारों ओर के वातावरण को हम हवा कहते हैं।
0.1 एमपीए के निर्धारित दाब, 20°C के तापमान और 36% सापेक्ष आर्द्रता वाली हवा सामान्य हवा कहलाती है। सामान्य हवा तापमान में मानक हवा से भिन्न होती है और इसमें नमी होती है। जब हवा में जल वाष्प मौजूद होती है, तो जल वाष्प के अलग होने पर हवा का आयतन कम हो जाता है।
2. वायु की मानक राज्य परिभाषा क्या है?
उत्तर: मानक अवस्था की परिभाषा यह है: वायु की वह अवस्था जब वायु चूषण दाब 0.1 एमपीए और तापमान 15.6 डिग्री सेल्सियस (घरेलू उद्योग में इसकी परिभाषा 0 डिग्री सेल्सियस है) होता है, उसे वायु की मानक अवस्था कहा जाता है।
मानक अवस्था में, वायु का घनत्व 1.185 किलोग्राम/मीटर³ होता है (वायु कंप्रेसर निकास, ड्रायर, फिल्टर और अन्य पश्चात प्रसंस्करण उपकरणों की क्षमता को वायु की मानक अवस्था में प्रवाह दर द्वारा चिह्नित किया जाता है, और इकाई को Nm³/min के रूप में लिखा जाता है)।
3. संतृप्त वायु और असंतृप्त वायु क्या हैं?
उत्तर: एक निश्चित तापमान और दाब पर, नम हवा में जल वाष्प की मात्रा (अर्थात जल वाष्प का घनत्व) एक निश्चित सीमा तक सीमित होती है; जब किसी निश्चित तापमान पर जल वाष्प की मात्रा अधिकतम संभव स्तर तक पहुँच जाती है, तो उस समय की हवा को संतृप्त हवा कहा जाता है। अधिकतम संभव जल वाष्प की मात्रा के बिना नम हवा को असंतृप्त हवा कहा जाता है।
4. किन परिस्थितियों में असंतृप्त वायु संतृप्त वायु में परिवर्तित होती है? संघनन क्या है?
जब असंतृप्त हवा संतृप्त हवा में परिवर्तित होती है, तो नम हवा में पानी की बूंदें संघनित हो जाती हैं, जिसे संघनन कहते हैं। संघनन एक आम प्रक्रिया है। उदाहरण के लिए, गर्मियों में हवा में नमी बहुत अधिक होती है, जिससे पानी के पाइप की सतह पर पानी की बूंदें आसानी से बन जाती हैं। सर्दियों की सुबह, घरों की खिड़कियों के शीशे पर पानी की बूंदें दिखाई देती हैं। ये नम हवा स्थिर दबाव में ठंडी होकर ओस बिंदु तक पहुँच जाती है। तापमान के कारण होने वाले संघनन का यही परिणाम है।
5. वायुमंडलीय दाब, निरपेक्ष दाब और गेज दाब क्या हैं? दाब की सामान्य इकाइयाँ क्या हैं?
उत्तर: पृथ्वी की सतह के चारों ओर स्थित वायुमंडल की अत्यधिक मोटी परत द्वारा पृथ्वी की सतह या सतह पर स्थित वस्तुओं पर पड़ने वाले दबाव को "वायुमंडलीय दबाव" कहा जाता है, और इसका प्रतीक πb है; किसी पात्र या वस्तु की सतह पर सीधे लगने वाले दबाव को "निरपेक्ष दबाव" कहा जाता है। दबाव का मान निरपेक्ष निर्वात से शुरू होता है, और इसका प्रतीक π है; दाब गेज, निर्वात गेज, यू-आकार की नलिकाओं और अन्य उपकरणों द्वारा मापा गया दबाव "मापक दाब" कहलाता है, और "मापक दाब" वायुमंडलीय दबाव से शुरू होता है, और इसका प्रतीक πg है। इन तीनों के बीच संबंध इस प्रकार है:
Pa=Pb+Pg
दाब प्रति इकाई क्षेत्रफल पर लगने वाले बल को कहते हैं, और दाब की इकाई N/वर्ग है, जिसे Pa (पास्कल) से दर्शाया जाता है। इंजीनियरिंग में आमतौर पर MPa का उपयोग किया जाता है।
1MPa = 10 की घात Pa
मानक वायुमंडलीय दाब = 0.1013 एमपीए
1kPa = 1000Pa = 0.01kgf/वर्ग
1MPa = 10 की छठी घात Pa = 10.2 kgf/वर्ग
इकाइयों की पुरानी प्रणाली में, दबाव को आमतौर पर किलोग्राम बल/सेमी² (किलोग्राम बल/वर्ग सेंटीमीटर) में व्यक्त किया जाता है।
6. तापमान क्या है? तापमान की सामान्यतः प्रयुक्त इकाइयाँ क्या हैं?
ए: तापमान किसी पदार्थ के अणुओं की ऊष्मीय गति का सांख्यिकीय औसत है।
निरपेक्ष तापमान: वह तापमान जो उस न्यूनतम तापमान से शुरू होता है जब गैस के अणु गति करना बंद कर देते हैं, जिसे T से दर्शाया जाता है। इसकी इकाई "केल्विन" है और इकाई चिह्न K है।
सेल्सियस तापमान: बर्फ के गलनांक से शुरू होने वाला तापमान, जिसकी इकाई "सेल्सियस" है और इकाई चिह्न ℃ है। इसके अतिरिक्त, ब्रिटिश और अमेरिकी देश अक्सर "फ़ारेनहाइट तापमान" का उपयोग करते हैं, और इकाई चिह्न F है।
तापमान की तीनों इकाइयों के बीच रूपांतरण संबंध इस प्रकार है:
T (K) = t (°C) + 273.16
t(F)=32+1.8t(℃)
7. नम हवा में जल वाष्प का आंशिक दाब कितना होता है?
उत्तर: नम हवा जलवाष्प और शुष्क हवा का मिश्रण होती है। नम हवा के एक निश्चित आयतन में, जलवाष्प की मात्रा (द्रव्यमान के अनुसार) आमतौर पर शुष्क हवा की तुलना में बहुत कम होती है, लेकिन यह शुष्क हवा के समान आयतन घेरती है। नम हवा का दाब उसमें मौजूद गैसों (यानी, शुष्क हवा और जलवाष्प) के आंशिक दाबों का योग होता है। नम हवा में जलवाष्प के दाब को जलवाष्प का आंशिक दाब कहा जाता है, जिसे Pso से दर्शाया जाता है। इसका मान नम हवा में जलवाष्प की मात्रा को दर्शाता है; जलवाष्प की मात्रा जितनी अधिक होगी, जलवाष्प का आंशिक दाब उतना ही अधिक होगा। संतृप्त हवा में जलवाष्प के आंशिक दाब को संतृप्त जलवाष्प का आंशिक दाब कहा जाता है, जिसे Pab से दर्शाया जाता है।
8. हवा में आर्द्रता कितनी है? कितनी आर्द्रता है?
उत्तर: हवा की शुष्कता और नमी को व्यक्त करने वाली भौतिक मात्रा को आर्द्रता कहते हैं। आर्द्रता के लिए आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले शब्द हैं: निरपेक्ष आर्द्रता और सापेक्ष आर्द्रता।
मानक परिस्थितियों में, 1 घन मीटर आयतन में नम हवा में निहित जल वाष्प की मात्रा को उस हवा की "निरपेक्ष आर्द्रता" कहा जाता है, और इसकी इकाई ग्राम/घन मीटर है। निरपेक्ष आर्द्रता केवल यह दर्शाती है कि नम हवा के एक इकाई आयतन में कितनी जल वाष्प मौजूद है, लेकिन यह नम हवा की जल वाष्प को अवशोषित करने की क्षमता, यानी नम हवा की आर्द्रता की मात्रा को नहीं दर्शाती है। निरपेक्ष आर्द्रता नम हवा में जल वाष्प का घनत्व है।
नम हवा में मौजूद जलवाष्प की वास्तविक मात्रा और समान तापमान पर जलवाष्प की अधिकतम संभव मात्रा के अनुपात को "सापेक्ष आर्द्रता" कहा जाता है, जिसे अक्सर φ से दर्शाया जाता है। सापेक्ष आर्द्रता φ का मान 0 से 100% के बीच होता है। φ का मान जितना कम होगा, हवा उतनी ही शुष्क होगी और जल अवशोषण क्षमता उतनी ही अधिक होगी; φ का मान जितना अधिक होगा, हवा उतनी ही नम होगी और जल अवशोषण क्षमता उतनी ही कम होगी। नम हवा की नमी अवशोषण क्षमता उसके तापमान से भी संबंधित होती है। नम हवा का तापमान बढ़ने पर संतृप्ति दाब भी उसी अनुपात में बढ़ता है। यदि इस समय जलवाष्प की मात्रा अपरिवर्तित रहती है, तो नम हवा की सापेक्ष आर्द्रता φ कम हो जाएगी, यानी नम हवा की नमी अवशोषण क्षमता बढ़ जाएगी। इसलिए, एयर कंप्रेसर रूम की स्थापना के दौरान, हवा में नमी को कम करने के लिए वेंटिलेशन बनाए रखने, तापमान कम करने, जल निकासी न करने और कमरे में पानी जमा न होने देने पर ध्यान देना चाहिए।
9. नमी की मात्रा क्या है? नमी की मात्रा की गणना कैसे की जाती है?
उत्तर: नम वायु में, 1 किलोग्राम शुष्क वायु में निहित जल वाष्प की मात्रा को नम वायु की "आर्द्रता मात्रा" कहा जाता है। यह दर्शाया जाता है कि आर्द्रता मात्रा ω जल वाष्प के आंशिक दाब Pso के लगभग समानुपाती होती है और कुल वायु दाब p के व्युत्क्रमानुपाती होती है। ω वायु में निहित जल वाष्प की मात्रा को सटीक रूप से दर्शाती है। यदि वायुमंडलीय दाब सामान्यतः स्थिर रहता है, तो नम वायु का तापमान स्थिर होने पर Pso भी स्थिर रहता है। इस स्थिति में, सापेक्ष आर्द्रता बढ़ती है, आर्द्रता मात्रा बढ़ती है और आर्द्रता अवशोषण क्षमता घटती है।
10. संतृप्त हवा में जल वाष्प का घनत्व किस पर निर्भर करता है?
उत्तर: हवा में जल वाष्प की मात्रा (जल वाष्प घनत्व) सीमित होती है। वायुगतिकीय दाब (2 एमपीए) की सीमा में, यह माना जा सकता है कि संतृप्त हवा में जल वाष्प का घनत्व केवल तापमान पर निर्भर करता है और वायु दाब से इसका कोई संबंध नहीं है। तापमान जितना अधिक होगा, संतृप्त जल वाष्प का घनत्व उतना ही अधिक होगा। उदाहरण के लिए, 40°C पर, 1 घन मीटर हवा में संतृप्त जल वाष्प का घनत्व समान रहता है, चाहे उसका दाब 0.1 एमपीए हो या 1.0 एमपीए।
11. नम हवा क्या होती है?
उत्तर: जिस हवा में जलवाष्प की एक निश्चित मात्रा होती है, उसे नम हवा कहते हैं, और जिसमें जलवाष्प नहीं होता, उसे शुष्क हवा कहते हैं। हमारे आसपास की हवा नम हवा होती है। एक निश्चित ऊंचाई पर, शुष्क हवा की संरचना और अनुपात लगभग स्थिर होते हैं, और इसका संपूर्ण नम हवा के ऊष्मीय गुणों पर कोई विशेष प्रभाव नहीं पड़ता। हालांकि नम हवा में जलवाष्प की मात्रा अधिक नहीं होती, फिर भी इसकी मात्रा में परिवर्तन से नम हवा के भौतिक गुणों पर बहुत प्रभाव पड़ता है। जलवाष्प की मात्रा हवा की शुष्कता और नमी की मात्रा निर्धारित करती है। वायु संपीडन का मुख्य कार्य नम हवा को संचालित करना है।
12. ऊष्मा क्या है?
उत्तर: ऊष्मा ऊर्जा का एक रूप है। सामान्यतः प्रयुक्त इकाइयाँ: KJ/(kg·℃), cal/(kg·℃), kcal/(kg·℃), आदि। 1kcal = 4.186kJ, 1kJ = 0.24kcal।
ऊष्मागतिकी के नियमों के अनुसार, ऊष्मा का स्थानांतरण संवहन, चालन, विकिरण और अन्य माध्यमों से स्वतः ही उच्च तापमान वाले सिरे से निम्न तापमान वाले सिरे की ओर हो सकता है। बाह्य ऊर्जा की खपत के अभाव में, ऊष्मा का स्थानांतरण कभी भी विपरीत दिशा में नहीं हो सकता।
13. संवेदी ऊष्मा क्या है? गुप्त ऊष्मा क्या है?
उत्तर: किसी वस्तु के तापमान में वृद्धि या कमी होने पर, उसकी मूल अवस्था में कोई परिवर्तन न होने पर, वस्तु द्वारा अवशोषित या उत्सर्जित ऊष्मा को संवेदी ऊष्मा कहते हैं। इससे व्यक्ति को ठंड और गर्मी का स्पष्ट अनुभव होता है, जिसे आमतौर पर थर्मामीटर से मापा जा सकता है। उदाहरण के लिए, पानी का तापमान 20°C से 80°C तक बढ़ाने पर अवशोषित ऊष्मा को संवेदी ऊष्मा कहते हैं।
जब कोई वस्तु ऊष्मा अवशोषित या उत्सर्जित करती है, तो उसकी अवस्था बदल जाती है (जैसे गैस द्रव में बदल जाती है...), लेकिन तापमान में कोई परिवर्तन नहीं होता। इस अवशोषित या उत्सर्जित ऊष्मा को गुप्त ऊष्मा कहते हैं। गुप्त ऊष्मा को थर्मामीटर से मापा नहीं जा सकता, न ही मानव शरीर इसे महसूस कर सकता है, लेकिन इसे प्रायोगिक रूप से परिकलित किया जा सकता है।
संतृप्त वायु द्वारा ऊष्मा मुक्त होने के बाद, जल वाष्प का एक भाग तरल जल में परिवर्तित हो जाता है, और इस समय संतृप्त वायु का तापमान नहीं गिरता है, और मुक्त हुई ऊष्मा का यह भाग गुप्त ऊष्मा कहलाता है।
14. वायु की एन्थैल्पी क्या है?
उत्तर: वायु की एन्थैल्पी वायु में निहित कुल ऊष्मा को संदर्भित करती है, जो आमतौर पर शुष्क वायु के इकाई द्रव्यमान पर आधारित होती है। एन्थैल्पी को प्रतीक ι से दर्शाया जाता है।
15. ओस बिंदु क्या है? यह किससे संबंधित है?
उत्तर: ओस बिंदु वह तापमान है जिस पर असंतृप्त हवा अपना तापमान कम करती है जबकि जल वाष्प का आंशिक दाब स्थिर रहता है (अर्थात, निरपेक्ष जल मात्रा स्थिर रहती है) ताकि वह संतृप्ति की स्थिति में पहुँच जाए। जब तापमान ओस बिंदु तक गिर जाता है, तो संघनित जल की बूँदें नम हवा में अवक्षेपित हो जाती हैं। नम हवा का ओस बिंदु न केवल तापमान से संबंधित होता है, बल्कि नम हवा में नमी की मात्रा से भी संबंधित होता है। अधिक जल मात्रा होने पर ओस बिंदु अधिक होता है, और कम जल मात्रा होने पर ओस बिंदु कम होता है। एक निश्चित नम हवा के तापमान पर, ओस बिंदु जितना अधिक होगा, नम हवा में जल वाष्प का आंशिक दाब उतना ही अधिक होगा, और नम हवा में जल वाष्प की मात्रा भी उतनी ही अधिक होगी। कंप्रेसर इंजीनियरिंग में ओस बिंदु तापमान का महत्वपूर्ण उपयोग है। उदाहरण के लिए, जब एयर कंप्रेसर का आउटलेट तापमान बहुत कम होता है, तो तेल-गैस बैरल में कम तापमान के कारण तेल-गैस मिश्रण संघनित हो जाता है, जिससे चिकनाई वाले तेल में पानी की मात्रा बढ़ जाती है और स्नेहन प्रभाव प्रभावित होता है। इसलिए, एयर कंप्रेसर के आउटलेट तापमान को इस तरह से डिजाइन किया जाना चाहिए कि यह संबंधित आंशिक दबाव के तहत ओस बिंदु तापमान से कम न हो।
पोस्ट करने का समय: 17 जुलाई 2023
