Что характеризует относительная влажность воздуха

Молекулярная физика. Влажность воздуха.

Влажность воздуха — это содержание в воздухе водяного пара.

Окружающий нас атмосферный воздух вследствие непрерывного испарения воды с поверхности океанов, морей, водоемов, влажной почвы и растений всегда содержит в себе водяные пары. Чем больше водяных паров находится в определенном объеме воздуха, тем ближе пар к состоянию насыщения. С другой стороны, чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения.

В зависимости от количества водяных паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, воздух бывает различной степени влажности.

Количественная оценка влажности.

Для того чтобы количественно оценить влажность воздуха, пользуются, в частности, поняти­ями абсолю­тной и относительной влажности.

Относительная влажность воздуха φ — это отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного пара при той же температуре. Относительную влажность выражают в процентах:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха.

Концентрация пара связана с давлением (p0 = nkT), поэтому относительную влажность можно определить как процентное отношение парциального давления p пара в воздухе к давлению p0 насыщенного пара при той же температуре:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха.

Под парциальным давлением понимают давление водяного пара, которое он производил бы, если бы все другие газы в атмосферном воздухе отсутствовали.

Если влажный воздух охлаждать, то при некоторой температуре находящийся в нем пар мож­но довести до насыщения. При дальнейшем охлаждении водяной пар начнет конденсироваться в виде росы.

Источник

Что характеризует относительная влажность воздуха

В воздухе всегда содержится водяной пар, являющийся продуктом испарения воды. Содержание водяного пара в воздухе характеризует влажность воздуха.

Для того чтобы судить о степени влажности воздуха, вводят величину, называемую относительной влажностью.

Относительная влажность воздуха ( ϕ ) – это величина, равная отношению плотности водяного пара (р), содержащегося в воздухе (абсолютной влажности), к плотности насыщенного водяного пара (р0) при этой температуре:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Обычно относительную влажность выражают в процентах.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называют точкой росы.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Для измерения влажности воздуха используют гигрометры (конденсационные и волосные) или психрометры.

Психрометр состоит из двух термометров, один из которых сухой, а другой — влажный. Термометры прикреплены к таблице, в которой по вертикали указана температура, которую показывает сухой термометр, а по горизонтали — разность показаний сухого и влажного термометров. Определив показания термометров, по таблице находят значение относительной влажности воздуха.

Например, температура, которую показывает сухой термометр, 20 °С, показание влажного термометра 15 °С. Разность показаний 5 °С. По таблице находим значение относительной влажности ϕ = 59%.

Источник

Увлажнение воздуха: основные понятия

Air humidification: basic concepts

N. Kondrashin, engineer

Keywords: absolute humidity, relative humidity, psychrometric diagram, adiabatic air humidification, isothermal humidification

In the practice of designing and setting up ventilation and air conditioning systems and cold centers for buildings for various purposes, knowledge of the theoretical and practical foundations of issues related to air humidity is required. We bring to the attention of our readers an article on the basics of this section of air conditioning. The topic is supposed to be developed in the next issue of the magazine.

В практике проектирования и наладки систем вентиляции и кондиционирования воздуха и хладоцентров зданий различного назначения необходимы знания теоретических и практических основ вопросов, касающихся влажности воздуха. Предлагаем вниманию читателей статью об основах данного раздела кондиционирования воздуха. Развить тему предполагается в следующем номере журнала.

Увлажнение воздуха: основные понятия

В практике проектирования и наладки систем вентиляции и кондиционирования воздуха зданий различного назначения необходимо знание вопросов, относящихся к учету влажности воздуха. В 2004 году творческий коллектив НП «АВОК» в составе М. Г. Тарабанова, В. Д. Коркина и В. Ф. Сергеева разработал справочное пособие «Влажный воздух», которое стало первой в отечественной практике попыткой систематизировать определения и расчетные зависимости основных параметров влажного воздуха и привести их в соответствие с международными стандартами. В 2012 году издательство «АВОК-ПРЕСС» выпустило книгу М. Г. Тарабанова «Кондиционирование воздуха», в которой много внимания уделено i-d-диаграмме влажного воздуха. Данной теме посвящен и ряд публикаций в журнале «АВОК». Однако, вопросы, относящиеся к учету влажности воздуха, по-прежнему требуют пристального внимания специалистов. Предлагаем вниманию читателей статью об основах раздела «Влажный воздух». Развить тему предполагается в следующем номере журнала.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Абсолютная и относительная влажность

Влажность воздуха характеризуют два основных параметра – абсолютная и относительная влажность. При разных температурах воздух может поглощать разное количество влаги: чем выше температура, тем больше влаги может содержаться в воздухе. Абсолютная влажность описывает точное количество влаги, содержащейся в воздухе в граммах воды на килограмм воздуха. Относительная влажность показывает, какое количество влаги относительно максимально возможного для этой температуры содержится в воздухе. Поэтому летом при температуре +25 °C и относительной влажности 30 % в воздухе присутствует значительно больше влаги, чем зимой при температуре –5 °C и относительной влажности 80 %. Нагревание воздуха приводит к уменьшению его относительной влажности, при этом значение абсолютной влажности остается тем же самым.

Для каждого значения давления существует определенная точка, при которой воздух становится неспособным поглотить большее количество влаги. Эта температура называется температурой насыщения, или точкой росы. Если понизить температуру воздуха ниже точки росы, из воздуха начинает выпадать конденсат. Предположим, что у нас есть закрытый сосуд, температура воздуха в котором составляет +20 °C. Абсолютная влажность этого воздуха составляет 10 г/кг, а относительная влажность – 70 %. На основе этих данных можно определить по психрометрической диаграмме, что при снижении температуры воздуха на 6 °C или повышении абсолютной влажности на 5 г/кг воздух достигнет точки росы, а стенки сосуда с внутренней стороны запотеют – на них появится конденсат.

Психрометрическая диаграмма (диаграмма Молье)

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Линии, соответствующие постоянному значению удельной энтальпии h, проходят слева направо и сверху вниз. Линии, обозначающие постоянное влагосодержание x, располагаются вертикально. Горизонтальная ось, на которую нанесены значения влагосодержания х, не проходит через начало координат – так диаграмма становится более наглядной. В качестве второй оси абсцисс можно использовать кривую парциального давления водяного пара, которое зависит только от влагосодержания x и давления воздуха p. На проходящие под наклоном вниз линии нанесены значения удельной энтальпии h. На диаграмме также показаны кривые относительной влажности. Чтобы определять изменения параметров было проще, на диаграмму могут быть нанесены дополнительные линии (Δhx), например для отслеживания изменений при паровом увлажнении воздуха. Изотермы проходят в области ненасыщенного воздуха с небольшим наклоном. После точки насыщения (относительная влажность = 1) линии направлены вниз, поскольку при достижении максимального паросодержания дополнительная вода может присутствовать в воздухе только в жидкой фазе в виде небольших капель (тумана). В зоне тумана изотерма отличается от проходящей через точку насыщения изоэнтальпы (линии постоянной энтальпии) только на небольшое значение энтальпии, вносимое влагой в виде тумана. В области ненасыщенного воздуха проходят кривые постоянной относительной влажности, равномерно разделенные соответствующими изотермами в диапазоне от 0 до 1. На диаграмме видно, что относительная влажность всегда снижается при нагревании воздуха, если влагосодержание x при этом остается постоянным.

Нагрев при постоянной абсолютной влажности

Нагрев воздуха осуществляется при сохранении количества содержащегося в нем водяного пара. При этом энтальпия воздуха увеличивается, а относительная влажность воздуха снижается (именно это имеют в виду, когда говорят «отопление сушит воздух»). В российских условиях нагрев воздуха – обязательная функция большинства вентиляционных агрегатов, поэтому в течение всего отопительного сезона вентиляционные установки подают в помещения свежий воздух с комфортной температурой, но низкой относительной влажностью.

Адиабатическое увлажнение воздуха (распыление или испарение воды)

Если распыление или испарение воды осуществляется без подвода тепла, то затрачиваемая на испарение энергия забирается из окружающего воздуха, и воздух охлаждается. Так как процесс охлаждения проходит в адиабатических условиях, т. е. без потерь тепла и подвода его извне, он называется адиабатическим охлаждением. На психрометрической диаграмме точное направление, в котором происходит процесс охлаждения во время увлажнения, может быть определено на основе характеристики (Δh/(Δx. Расчет характеристики (Δh/(Δx: (Δh = изменение энтальпии, кДж/кг; (Δx = изменение влагосодержания, г/кг.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Принцип адиабатического увлажнения используют системы увлажнения различных типов: ультразвуковые, оросительные (сотовые), форсуночные низкого и высокого давления. Системы различных типов имеют свои особенности и ограничения для применения.

Изотермическое увлажнение (увлажнение с помощью пара)

Если увлажнение воздуха осуществляется паром, то температура, как правило, остается неизменной, поскольку водяной пар не обменивается энергией с воздухом – подведения теплоты для испарения воды уже не требуется. Расчет характеристики (Δh/(Δx выполняется так же, как и в предыдущем случае.

Изотермическое увлажнение воздуха на практике осуществляется в паровых увлажнителях (парогенераторах) с электродным или резистивным нагревом воды. Выбор технологии нагрева в основном зависит от параметров используемой воды.

Увлажнение воздуха: зачем оно нужно?

Большинство людей чувствует себя наиболее комфортно при температуре от +20 до +22 °C и относительной влажности от 40 до 60 %. Если значение относительной влажности опускается ниже 30 %, как это случается в отопительный сезон, начинаются проблемы: сухой воздух стремится поглотить как можно больше влаги, которую он забирает из окружающей среды, в том числе и из находящихся в ней людей. В результате может появиться кожный зуд, жжение в глазах, головная боль и общая усталость – так проявляется обезвоживание.

Сухой воздух вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, нарушая их нормальную работу. В результате пыли и болезнетворным микроорганизмам становится проще проникнуть через естественный защитный барьер, что приводит к нарушению нормального функционирования органов дыхания и повышению риска вирусных заболеваний. По данным научных исследований, чтобы снизить риск заражения и вероятность проявления болезненных симптомов до минимально возможного уровня, следует поддерживать влажность воздуха на уровне 40–60 %. Кроме того, падение уровня относительной влажности ниже 35 % приводит к пересыханию одежды, ковров, мебели и других находящихся в помещении предметов, а это способствует усиленному образованию пыли. В сухом воздухе все виды пластиков накапливают электрический заряд, который притягивает еще больше частиц пыли.

Влажность гигроскопичных материалов стремится к равновесию с влажностью окружающего воздуха: после прекращения увлажнения предметы интерьера в помещениях начнут отдавать влагу обратно воздуху. Если в помещении находятся произведения искусства, музыкальные инструменты, мебель или паркет из ценных пород дерева, такое колебание влажности может привести к их растрескиванию и порче, поэтому необходимо не только создать правильную влажность, но и автоматически поддерживать ее, чтобы ни колебания температуры, ни изменения влажности наружного воздуха не могли повлиять на изменение влажности в помещении.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Источник

Абсолютная и относительная влажность воздуха

В процессе проведения опыта будем использовать закрытый сосуд с жидкостью, а значение температуры поддерживать постоянным. Спустя некоторое время в данном сосуде возникнет явление термодинамического равновесия процессов испарения и конденсации. Другими словами, число молекул, которые покинут жидкость, будет эквивалентно числу молекул, вернувшихся обратно в жидкость.

Газообразное вещество, которое находится состоянии равновесия со своей жидкостью, носит название насыщенного пара.

Ненасыщенным паром называют такой пар, давление и плотность которого уступает значениям давления и плотности насыщенного пара.

Давление насыщенного пара в процессе повышения температуры возрастает. В окружающем нас воздухе в любой момент времени присутствует некоторая масса водяного пара. Что же такое влажность воздуха? Воздух, который включает в себя водяной пар, определяется как влажный. В воздухе атмосферы быстрота испарения воды основывается на величине отличия давления паров воды от давления насыщенных паров при существующей температуре.

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Свое применение часто находят понятия об абсолютной и относительной влажности.

Абсолютной влажностью считают массу водяного пара, которая находится в одном кубометре воздуха.

а полное давление равно сумме давлений компонент:

Максимальной абсолютной влажностью при приведенной температуре является масса насыщенного водяного пара на один кубометр воздуха.

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при заданной температуре.

Данная величина выражается в процентах:

T r представляет собой температуру термодинамического равновесия пара и жидкости в газе, конкретно в воздухе.

Примеры

В качестве основы решения применим закон Дальтона, который в случае смеси газов, а в нашей задачи имеет место быть смесь сухого воздуха с водяным паром, будет выглядеть следующим образом:

где p v определяет собой давление сухого воздуха, а p H 2 O является давлением паров воды. При этом масса смеси равна:

где p n p обозначает величину давления насыщенного пара. Из формулы β = p H 2 O p n p · 100 % выразим давление насыщенного пара, получим:

Из p = p v + p H 2 O выразим давление сухого воздуха, благодаря чему получим:

В задаче необходимо найти изменение, другими словами разность β2−β1, относительных влажностей в конечном и начальном состояниях:

применяя определение относительной влажности запишем следующее выражение:

Так как по условию задачи нам известны температуры состояний системы, то давления насыщенного пара ( p n p 1 и p n p 2 ) мы можем определить как известные в приведенном случае, по той причине, что всегда можем получить их из соответствующих справочных таблиц. Для нахождения давлений p 1 и p 2 применим уравнение Менделеева — Клайперона, обратим внимание на то, что количество вещества в процессах, которые происходят в системе не претерпевает никаких изменений, в этом случае запишем:

Исходя из условий задачи, можно заявить, что объем уменьшили в n раз, соответственно:

Источник

Содержание:

Влажность воздуха:

В ежедневных сводках погоды наряду со значениями температуры воздуха и атмосферного давления, как правило, называют значение относительной влажности воздуха. Почему влажность воздуха влияет на жизнедеятельность человека?

Влажность воздуха

Воздух, содержащий водяной пар, называют влажным воздухом. Основными количественными характеристиками такого воздуха являются его абсолютная и относительная влажности.

Абсолютная влажность Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Обычно абсолютную влажность выражают в граммах на кубический метр Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Поскольку атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов (азот, кислород, углекислый газ и др.) и водяного пара, то атмосферное давление определяется суммой парциальных давлений компонентов сухого воздуха и водяного пара. Используя уравнение Клапейрона—Менделеева, плотность пара можно определить через его парциальное давление Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

где Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— молярная масса воды; Т — температура воздуха.

Зная только плотность Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухапара, нельзя судить о степени влажности воздуха. Ведь при одном и том же значении плотности пар может быть как близок к насыщению, так и далёк от него. Оказывается, чем ниже температура, тем ближе пар к насыщению. А ведь именно от этого зависит интенсивность испарения воды п потеря влаги живыми организмами. Вот почему вводят вторую характеристику влажности воздуха — относительную влажность, которая показывает, насколько водяной пар при данной температуре далёк от насыщения.

Относительная влажность Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухавоздуха — физическая величина, равная отношению абсолютной влажности Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха к плотности Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха насыщенного водяного пара при данной температуре.

Обычно относительную влажность выражают в процентах:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Чем ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода. При относительной влажности воздуха Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаводяной пар становится насыщенным и оказывается в динамическом равновесии со своей жидкостью. В этом случае процессы испарения и конденсации идут с одинаковой скоростью.

Поскольку плотность пара и его парциальное давление связаны соотношением (10.1), то относительную влажность можно определить как отношение парциального давления Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаводяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, к давлению Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуханасыщенного пара при той же температуре:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Таким образом, относительная влажность зависит не только от абсолютной влажности, но и от температуры воздуха.

Значения давления Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаи плотности Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуханасыщенного водяного пара при различных температурах приведены в таблице 1.

Когда парциальное давление водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при той же температуре, говорят, что воздух насыщен водяными парами. Если же плотность водяного пара превышает плотность насыщенного пара, то пар в воздухе считают пересыщенным. Такое состояние является неустойчивым и заканчивается конденсацией.

Давление насыщенного пара уменьшается при понижении температуры (см. табл. 1). Из формулы (10.3) следует, что при одном и том же давлении Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаводяного пара относительная влажность тем выше, чем ниже температура, и при некотором её значении может стать равной 100 %.

Температуру, при которой водяной пар в результате изобарного охлаждения становится насыщенным, называют точкой росы.

При понижении температуры ниже точки росы происходит конденсация водяного пара. Например, днём температура воздуха была Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаа плотность водяного пара Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаНочью температура понизилась до Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаПри этой температуре плотность насыщенного водяного пара Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаЗначит, избыток пара сконденсировался и выпал в виде росы. Этот процесс является причиной образования тумана (в воздухе всегда есть пылинки, которые являются центрами конденсации), облаков и дождя. В технике конденсация обычно осуществляется на охлаждаемых поверхностях.

Если относительная влажность меньше 100 %, то точка росы всегда ниже температуры воздуха и тем ниже, чем меньше относительная влажность.

Приборы для измерения влажности

Относительную влажность воздуха обычно измеряют психрометром, состоящим из двух термометров — сухого и влажного (рис. 61). Сухой термометр показывает температуру воздуха.

Резервуар влажного термометра обёрнут тканью, смачиваемой водой. Вода с ткани испаряется, охлаждая при этом термометр. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода и тем сильнее охлаждается влажный термометр. И наоборот — при большой относительной влажности воздуха влажный термометр охлаждается незначительно.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

При 100 %-ной относительной влажности вода и её пар находятся в динамическом равновесии и показания обоих термометров совпадают.

Зная показания сухого и влажного термометров, относительную влажность воздуха определяют, используя специальную таблицу, называемую психрометрической (табл. 2).

Таблица 2 — Психрометрическая таблица
Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Живые организмы и растения весьма восприимчивы к относительной влажности воздуха. При температуре 20—25 °С наиболее благоприятная для человека относительная влажность составляет 40—60 %.

При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи затрудняется, что приводит к нарушению важнейших биологических механизмов регулирования температуры тела.

При низкой влажности происходит интенсивное испарение с поверхности тела и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, лёгких, что приводит к ухудшению самочувствия. При низкой влажности в воздухе дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, что также небезопасно для человека. В случае низкой влажности воздуха интенсивность испарения с листьев увеличивается, и при малом запасе влаги в почве они быстро вянут и засыхают.

Влажность воздуха необходимо учитывать и в различных технологических процессах, таких, например, как сушка и хранение готовых изделий. Стальные изделия при высокой влажности быстро ржавеют. Сохранение произведений искусства и книг также требует поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Большое значение имеет влажность в метеорологии для предсказания погоды. Если воздух у поверхности Земли охлаждается ниже точки росы, то могут образовываться туман, роса или иней.
Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Пример решения задачи

Температура воздуха в комнате Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаа его относительная влажность Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаНа улице температура и относительная влажность воздуха Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухасоответственно. Каким будет направление движения водяных паров, если открыть форточку: с улицы в комнату пли из комнаты на улицу?
Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха
Решение. При температуре воздуха Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухадавление насыщенных паров Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаа при температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха(см. таблицу 1 § 10). Тогда давление водяного пара в комнате

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

а на улице
Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха
Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаследовательно, пар выходит из комнаты на улицу.

Ответ: пар выходит из комнаты на улицу.

Вечером при температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаотносительная влажность воздуха Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаВыпадет ли роса, если ночью температура понизится до Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Решение. Для того чтобы узнать, выпадет ли роса при понижении температуры воздуха до Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуханеобходимо сравнить плотность (давление) насыщенного пара при этой температуре с плотностью (парциальным давлением) пара при температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

При температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаплотность насыщенного водяного пара

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

где Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха(см. таблицу 1 §10):

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Поскольку Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухато имеющегося в воздухе количества водяного пара недостаточно для насыщения, роса не выпадет.

Ответ: роса не выпадет.

Влажность воздуха и точка росы

Влажный воздух — это воздух, в составе которого имеется водяной пар. Основными количественными характеристиками такого воздуха являются абсолютная и относительная влажность.

Абсолютную влажность (плотность водяного пара в воздухе) можно выразить через парциальное давление водяного пара на основании уравнения Менделеева-Клапейрона:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Относительная влажность — это физическая величина, равная отношению абсолютной влажности воздуха при данной температуре к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре. Относительная влажность выражается в процентах:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Где Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— плотность насыщенного водяного пара в воздухе, Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— относительная влажность воздуха.

Ссылаясь на связь плотности водяного пара в воздухе с его парциальным давлением, из равенства (6.33) относительную влажность можно выразить через давление:

Относительная влажность равна отношению парциального давления водяного пара в воздухе при данной температуре к давлению насыщенного водяного пара при той же температуре:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Таким образом, относительная влажность определяется не только абсолютной влажностью, но и температурой воздуха. Относительная влажность воздуха измеряется с помощью психрометра и гигрометра.

Если парциальное давление водяного пара в воздухе при данной температуре будет равно давлению насыщенного пара при той же температуре, то состояние водяного пара в воздухе будет насыщенным. Если плотность водяного пара в воздухе при данной температуре больше плотности насыщенного водяного пара при той же температуре, то в этом случае говорят, что водяной пар в воздухе находится в перенасыщенном состоянии. Такое состояние приводит к конденсации пара.

Температура, при которой в результате изобарного охлаждения водяной пар в воздухе превращается в насыщенный, называется точкой росы. При падении температуры воздуха ниже точки росы происходит конденсация водяного пара. Например, предположим, что температура воздуха днем Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаа плотность водяного пара в воздухе составляет Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаНочью же температура воздуха Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаплотность насыщенного водяного пара при этой же температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаЗначит, излишки пара конденсируются, то есть выпадает роса. Этот процесс является причиной возникновения тумана, облаков и дождей.

Определение влажности воздуха

Известно, что человек примерно на 70 % состоит из воды, при этом не все догадываются, что в жизни человека значительную роль играет уровень влажности атмосферы. однако мы интуитивно чувствуем, что обычно влажный воздух полезен для здоровья, поэтому стремимся отдыхать на берегу моря, реки, озера. Выясним, от каких факторов зависит влажность воздуха и как ее можно изменить.

Что такое влажность воздуха

Воздух всегда содержит некоторое количество водяного пара. Содержание водяного пара в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью. Абсолютная влажность Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— физическая величина, которая характеризует содержание водяного пара в воздухе и численно равна массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Единица абсолютной влажности в СИ — килограмм на метр кубический:Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Обычно абсолютную влажность приводят в г/м3. В экваториальных широтах она может достигать 30 г/м3, к полюсам Земли снижается до 0,1 г/м3.

Давление и плотность насыщенного водяного пара

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха
00,614,8
20,715,6
40,816,4
60,937,3
81,078,3
101,239,4
121,4010,7
141,6012,1
161,8113,6
182,0715,4
202,3317,3
222,6419,4
242,9921,8
263,3624,4
283,7927,2
304,24 30,330,3

Относительная влажность ϕ — физическая величина, которая показывает, насколько водяной пар близок к насыщению, и равна выраженному в процентах отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Плотность насыщенного водяного пара (Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха) при данной температуре — величина постоянная, поэтому ее заносят в таблицы (табл. 1) или представляют в виде графиков (рис. 32.1). Обратите внимание на два момента.

Точка росы

Анализ графика на рис. 32.1, а показывает, что относительную влажность можно увеличить, увеличив абсолютную влажность, то есть увеличив массу водяного пара в воздухе. Если на кухне долго кипятить воду, то относительная влажность может достигнуть 100 % (точка С графика), а кафель покроется влагой. Относительная влажность также увеличится, если уменьшить температуру воздуха (рис. 32.1, б). При температуре Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха(в точке В) пар становится насыщенным (относительная влажность достигает 100 %). В дальнейшем даже незначительное уменьшение температуры приведет к тому, что избыточный водяной пар будет конденсироваться и выпадать в виде росы или тумана. Так под утро, когда температура воздуха резко уменьшается, на траве выпадает роса, а над поверхностью водоемов появляется туман.

Температуру, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе, становится насыщенным, называют точкой росы Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздухаЧто характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Рис. 32.1. Графики зависимости Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— плотности насыщенного водяного пара от температуры; Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха— абсолютная влажность

Зная точку росы, можно определить абсолютную и относительную влажности. Например, температура в комнате 24 °С, а стенки сосуда с водой покрываются влагой при температуре воды 16 °С, то есть при этой температуре пар становится насыщенным (t=Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха). Это означает, что Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха(см. табл. 1). Поскольку Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха.

Как измерить влажность воздуха

Приборы для прямого измерения влажности воздуха называют гигрометрами. Наиболее часто употребляемые виды гигрометров — волосяной (волосной) и психрометрический. Принцип действия волосяного гигрометра (рис. 32.2) базируется на свойстве обезжиренного волоса увеличивать свою длину с увеличением влажности воздуха. Зимой волосяной гигрометр является основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещений. Чаще всего используют гигрометр психрометрический — психрометр.

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Почему нужно следить за влажностью воздуха

Человек чувствует себя хорошо при относительной влажности 50– 65 %. Для его здоровья вредны как чрезмерно сухой, так и очень влажный воздух. Избыточная влажность способствует размножению различных болезнетворных грибков. В сухом воздухе человек быстро утомляется, у него першит в горле, пересыхают губы, становится сухой кожа и т. п.

Если воздух слишком сухой, то пыль, не связанная влагой, летает по всему помещению, и это особенно опасно для людей, страдающих аллергией. Недостаточная влажность приводит к гибели чувствительных к уровню влажности домашних растений; трещины на предметах из дерева, расстроенные музыкальные инструменты — тоже результат недостаточной влажности воздуха. Влажность воздуха важно учитывать в ткацком, кондитерском и других производствах; при хранении книг и картин; в лечении многих болезней и т. д.

Физические величины, характеризующие влажность воздуха

Абсолютная влажность — плотность водяного пара, содержащегося в воздухе:

Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

Относительная влажность равна выраженному в процентах отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре: Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть фото Что характеризует относительная влажность воздуха. Смотреть картинку Что характеризует относительная влажность воздуха. Картинка про Что характеризует относительная влажность воздуха. Фото Что характеризует относительная влажность воздуха

При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org

Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи

Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей

Whatsapp и логотип whatsapp являются товарными знаками корпорации WhatsApp LLC.

Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *