Három esszétéma közül kell választania egyet (az alábbi az egyik). Fejtse ki másfél‑két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie.
Páralecsapódás
Egy lakásfelújítás részeként az ablakokat is kicserélik. A jól szigetelő ablakok nagymértékben csökkentik a fűtési költségeket, de a szellőzés hiánya újabb problémákat vet fel. Ezek egyike a lakás nedvesedése, ami penészképződéshez vezet. A nedvesedés oka elsősorban a lakók által kilehelt nedvesség, mely szellőzés hiányában megnövekedett páratartalmat eredményez a lakásban. Fontos tényező ezen kívül a téli időszakban a falak alacsony hőmérséklete. A falak a harmatpont hőmérséklete alá hűtik a páradús levegőt, így a víz lecsapódik a falakra. A falak nedvesedése tehát a levegő páratartalmának és a falak hőmérsékletének függvénye. Az alábbi táblázat a harmatpont hőmérsékletét tartalmazza különböző hőmérsékletű és relatív páratartalmú nedves levegő esetében. Például a $21\ \mathrm{{}^\circ C}$ hőmérsékletű, $40\%$ relatív páratartalmú levegő harmatpontja $6,9\ \mathrm{{}^\circ C}$, azaz ebből a levegőből a nedvesség egy $6,9\ \mathrm{{}^\circ C}$‑nál hidegebb felületre már kicsapódik.
| $30\%$ | $40\%$ | $50\%$ | $60\%$ | $70\%$ | $80\%$ | $90\%$ | |
| $25\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 6,2 | 10,5 | 13,9 | 16,7 | 19,1 | 21,3 | 23,2 |
| $24\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 5,4 | 9,6 | 12,9 | 15,8 | 18,2 | 20,3 | 22,3 |
| $23\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 4,5 | 8,7 | 12,0 | 14,8 | 17,2 | 19,4 | 21,3 |
| $22\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 3,6 | 7,8 | 11,1 | 13,9 | 16,3 | 18,4 | 20,3 |
| $21\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 2,8 | 6,9 | 10,2 | 12,9 | 15,3 | 17,4 | 19,3 |
| $20\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 1,9 | 6,0 | 9,3 | 12,0 | 14,4 | 16,4 | 18,3 |
| $19\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 1,0 | 5,1 | 8,3 | 11,1 | 13,4 | 15,5 | 17,3 |
| $18\ \mathrm{{}^\circ C}$ | 0,2 | 4,2 | 7,4 | 10,1 | 12,5 | 14,5 | 16,3 |
a) Ismertesse a relatív páratartalom fogalmát! Mikor mondjuk, hogy a gőztér telített?
b) Hogyan lehet csökkenteni a lakás levegőjében lévő pára mennyiségét?
c) Hogyan lehet csökkenteni egy lakásban a relatív páratartalmat?
d) Hogyan hat a hőmérséklet növekedése az abszolút és a relatív páratartalomra?
e) Mi a harmatpont?
f) Egy lakásban $23\ \mathrm{{}^\circ C}$‑os hőmérsékleten a relatív páratartalom $50\%$‑os. Legfeljebb mekkora lehet az ablaküveg hőmérséklete, ha a vízgőz kicsapódott rajta, s így vízcseppek szaladnak le az üvegfelületen?
g) Mekkora a $23\ \mathrm{{}^\circ C}$‑os lakásban lévő, $50\%$‑os relatív páratartalmú levegőben a vízgőz sűrűsége? Közelítőleg mennyi lenne a relatív páratartalom a lakásban, ha a hőmérséklet $20\ \mathrm{{}^\circ C}$‑ra csökkenne?
| Hőmérséklet $({}^\circ \mathrm{C})$ | Telített gőzsűrűség $\left(\mathrm{\displaystyle \frac{g}{\ m^3}}\right)$ |
| 10 | 9,4 |
| 11 | 10 |
| 12 | 10,7 |
| 13 | 11,4 |
| 14 | 12,1 |
| 15 | 12,8 |
| 16 | 13,6 |
| 17 | 14,4 |
| 18 | 15,3 |
| 19 | 16,2 |
| 20 | 17,2 |
| 21 | 18,3 |
| 22 | 19,4 |
| 23 | 20,6 |
| 24 | 21,8 |
| 25 | 23,0 |
(Minden pontszám bontható.)
a) A relatív páratartalom és a telített gőztér fogalmának ismertetése:
4 pont
A relatív páratartalom az adott hőmérsékletű levegőben lévő vízgőz sűrűsége a telített vízgőz sűrűségének százalékában (2 pont).
A gőzteret telítettnek mondjuk, ha szabad folyadékfelszín jelenlétében a párolgás és lecsapódás (dinamikus) egyensúlyban van (2 pont).
b) A páratartalom változtatásának bemutatása:
1 pont
A lakásban lévő pára mennyiségét szellőztetéssel (kisebb páratartalmú levegő beengedésével) lehet csökkenteni.
c) A relatív páratartalom csökkentésének bemutatása:
1 pont
A relatív páratartalmat a hőmérséklet növelésével is lehet csökkenteni.
d) A hőmérséklet‑változás hatásának megadása:
2 pont
A hőmérséklet növekedése az abszolút páratartalmat nem változtatja (1 pont), a relatív páratartalmat csökkenti (1 pont).
e) A harmatpont fogalmának ismertetése:
2 pont
A harmatpont az a hőmérséklet, ahol az adott abszolút páratartalmú levegő relatív páratartalma $100\%$‑os lesz.
f) Az ablak hőmérsékletének meghatározása:
3 pont
Az első táblázatból leolvashatóan legfeljebb $12\ \mathrm{{}^\circ C}$ (3 pont).
g) A keresett vízgőzsűrűség meghatározása és a $\mathit{20}\ {}^\circ C$‑hoz tartozó relatív páratartalom megadása:
5 pont
A második táblázat szerint $23\ \mathrm{{}^\circ C}$‑on a telített vízgőz sűrűsége $20,6\ \mathrm{\displaystyle \frac{g}{\ m^3}}$ (1 pont), tehát az $50\%$-os relatív páratartalomhoz $10,3\ \mathrm{\displaystyle \frac{g}{\ m^3}}$ sűrűség (1 pont) tartozik.
Ez a gőzsűrűség a $20\ \mathrm{{}^\circ C}$‑os telített vízgőz $17,2\ \mathrm{\displaystyle \frac{g}{\ m^3}}$ (1 pont) sűrűségének $\sim 60\%$‑a, azaz a relatív páratartalom ekkor $60\%$ (2 pont).
vagy
A relatív páratartalom $20\ \mathrm{{}^\circ C}$ közvetlenül megkapható a felső táblázatból. Ugyanis az azonos hőmérséklet‑értékek a táblázatban azonos gőzsűrűséget (azonos harmatpontot) jeleznek (2 pont). A $23\ \mathrm{{}^\circ C}$‑os, $50\%$ relatív páratartalmú vízgőz $12\ \mathrm{{}^\circ C}$‑on válik telítetté (1 pont). Ugyanezt a hőmérséklet‑értéket $20\ \mathrm{{}^\circ C}$‑on a $60\%$‑os relatív páratartalomnál találjuk meg (2 pont).
Összesen: 18 pont