Welche Werte kann die relative Luftfeuchtigkeit annehmen? Absolute Luftfeuchtigkeit
DEFINITION
Absolute Luftfeuchtigkeit ist die Menge an Wasserdampf pro Volumeneinheit Luft:
Die SI-Maßeinheit für absolute Luftfeuchtigkeit ist
Die Luftfeuchtigkeit ist ein sehr wichtiger Parameter Umfeld. Es ist bekannt, dass am meisten Die Erdoberfläche ist von Wasser (dem Weltozean) besetzt, von dessen Oberfläche ständig Verdunstung stattfindet. In verschiedenen Klimazonen Die Intensität dieses Prozesses variiert. Dies hängt von der durchschnittlichen Tagestemperatur, dem Vorhandensein von Winden und anderen Faktoren ab. So ist der Prozess der Wasserverdampfung an manchen Stellen intensiver als die Kondensation, an manchen Orten ist es umgekehrt.
Der menschliche Körper reagiert aktiv auf Veränderungen der Luftfeuchtigkeit. Beispielsweise hängt der Prozess des Schwitzens eng mit der Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebung zusammen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit werden die Prozesse der Feuchtigkeitsverdunstung von der Hautoberfläche durch die Prozesse ihrer Kondensation praktisch kompensiert und die Wärmeabfuhr aus dem Körper gestört, was zu Störungen der Thermoregulation führt; Bei niedriger Luftfeuchtigkeit überwiegen Fgegenüber Kondensationsprozessen und der Körper verliert zu viel Flüssigkeit, was zu einer Dehydrierung führen kann.
Darüber hinaus ist der Begriff der Luftfeuchtigkeit das wichtigste Kriterium zur Beurteilung der Wetterlage, das jeder aus Wettervorhersagen kennt.
Die absolute Luftfeuchtigkeit gibt einen Eindruck vom spezifischen Wassergehalt der Luft nach Masse, dieser Wert ist jedoch im Hinblick auf die Feuchtigkeitsanfälligkeit lebender Organismen unbequem. Der Mensch spürt nicht die Masse des Wassers in der Luft, sondern dessen Gehalt im Verhältnis zum maximal möglichen Wert. Um die Reaktion lebender Organismen auf Änderungen des Wasserdampfgehalts in der Luft zu beschreiben, wird das Konzept der relativen Luftfeuchtigkeit eingeführt.
Relative Luftfeuchtigkeit
DEFINITION
Relative Luftfeuchtigkeit ist eine physikalische Größe, die angibt, wie weit der Wasserdampf in der Luft von der Sättigung entfernt ist:
wo ist die Dichte des Wasserdampfs in der Luft (absolute Luftfeuchtigkeit); Dichte von gesättigtem Wasserdampf bei einer bestimmten Temperatur.
Taupunkt
DEFINITION
Taupunkt ist die Temperatur, bei der Wasserdampf gesättigt wird.
Die Kenntnis der Taupunkttemperatur kann Ihnen eine Vorstellung von der relativen Luftfeuchtigkeit geben. Liegt die Taupunkttemperatur nahe der Umgebungstemperatur, ist die Luftfeuchtigkeit hoch ( Bei Temperaturübereinstimmung entsteht Nebel. Im Gegenteil, wenn die Werte von Taupunkt und Lufttemperatur zum Zeitpunkt der Messung stark abweichen, kann man von einem geringen Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre sprechen.
Wenn drin warmer Raum Wenn etwas aus der Kälte hereingebracht wird, kühlt sich die Luft darüber ab, sättigt sich mit Wasserdampf und Wassertropfen kondensieren auf dem Gegenstand. Anschließend erwärmt sich der Gegenstand auf Raumtemperatur und sämtliches Kondenswasser verdunstet.
Ein weiteres, nicht weniger bekanntes Beispiel ist das Beschlagen von Glas in einem Haus. Bei vielen Menschen kommt es im Winter zu Kondenswasserbildung an den Fenstern. Dieses Phänomen wird von zwei Faktoren beeinflusst – Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Wenn ein normales Doppelglasfenster eingebaut ist und die Isolierung ordnungsgemäß ausgeführt wurde und sich Kondenswasser bildet, bedeutet dies, dass im Raum eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht. Möglicherweise schlechte Belüftung oder Absaugung.
Beispiele für Problemlösungen
BEISPIEL 1
| Übung | Das Foto zeigt zwei Thermometer zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit mithilfe einer psychrometrischen Tabelle. Was zeigt ein Feuchtthermometer an, wenn bei konstanter Lufttemperatur die relative Luftfeuchtigkeit um 7 % ansteigt? |
| Lösung | Lassen Sie uns die auf dem Foto gezeigten trockenen und nassen Thermometerwerte aufzeichnen: Lassen Sie uns den Unterschied in den Thermometerwerten ermitteln: Anhand der psychrometrischen Tabelle bestimmen wir die relative Luftfeuchtigkeit: Steigt die Luftfeuchtigkeit um 7 %, beträgt sie 55 %. Anhand der psychrometrischen Tabelle ermitteln wir die Messwerte des Trockenthermometers und die Differenz zwischen den Messwerten des Trocken- und Nassthermometers: Somit zeigt das Feuchtkugelthermometer Folgendes an: |
| Antwort | Messwerte der Feuchtkugel. |
BEISPIEL 2
| Übung | Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt am Abend bei einer Temperatur von 50 %. Fällt Tau, wenn die Temperatur auf sinkt? |
| Lösung | Relative Luftfeuchtigkeit:
|
Wovon handelt der Artikel?
Definition
Neben der relativen Luftfeuchtigkeit gibt es auch einen Wert wie die absolute Luftfeuchtigkeit. Die Menge an Wasserdampf pro Luftvolumeneinheit wird als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Da die Masse als Maßeinheit für die Menge verwendet wird, gelten ihre Werte für Dampf in Kubikmeter Luft klein ist, war es üblich, die absolute Luftfeuchtigkeit in g/m³ zu messen. Diese Indikatoren variieren je nach Jahreszeit und Jahreszeit von Teilen einer Maßeinheit bis zu mehr als 30 g/m³ geografische Position Oberfläche, über der die Luftfeuchtigkeit gemessen wird.
Die absolute Luftfeuchtigkeit ist der Hauptindikator, der den Zustand der Luft charakterisiert sehr wichtig Um seine Eigenschaften zu bestimmen, ist es notwendig, die Luftfeuchtigkeit mit der Umgebungstemperatur zu vergleichen, da diese Parameter miteinander zusammenhängen. Wenn beispielsweise die Temperatur sinkt, erreicht Wasserdampf einen Sättigungszustand, woraufhin der Kondensationsprozess beginnt. Die Temperatur, bei der dies geschieht, wird Taupunkt genannt.
Instrumente zur Bestimmung der absoluten Luftfeuchtigkeit
Die Bestimmung des absoluten Luftfeuchtigkeitswerts basiert auf Berechnungen auf Basis der Thermometerwerte. Insbesondere nach den Messwerten des Augustus-Psychrometers, bestehend aus zwei Quecksilberthermometern – eines davon trocken und das andere nass (Bild A im Bild). Die Verdunstung von Wasser von der Oberfläche, die indirekt mit der Spitze des Thermometers in Kontakt kommt, führt zu einer Verringerung der Messwerte. Der Unterschied zwischen den Messwerten beider Thermometer ist die Grundlage der August-Formel, die die absolute Luftfeuchtigkeit bestimmt. Luftströmungen und Wärmestrahlung können den Fehler solcher Messungen beeinflussen.
Das von Assmann vorgeschlagene Aspirationspsychrometer ist genauer (Bild B). Es ist mit einem Schutzrohr ausgestattet, das die Auswirkungen der Wärmestrahlung begrenzt, und einem Ansaugventilator, der einen stabilen Luftstrom erzeugt. Die absolute Luftfeuchtigkeit wird durch eine Formel bestimmt, die ihre Abhängigkeit von den Thermometerwerten und dem Luftdruck während dieses Zeitraums widerspiegelt.
Absoluter Luftfeuchtigkeitsmesswert
Die Überwachung absoluter Luftfeuchtigkeitswerte ist in der Meteorologie notwendig, da diese Messwerte von Bedeutung sind große Rolle bei der Vorhersage möglicher Niederschläge. Auch in Bergwerken werden Psychrometer eingesetzt. Die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung der absoluten Luftfeuchtigkeit in vielen Automatisierungssystemen ist eine Voraussetzung für die Entwicklung moderner Messgeräte. Dabei handelt es sich um elektronische Sensoren, die die notwendigen Messungen durchführen, die Messwerte auswerten und den bereits berechneten Wert der absoluten Luftfeuchtigkeit anzeigen.
Augusts Psychrometer besteht aus zwei Quecksilberthermometern, die auf einem Ständer montiert oder in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Kugel eines Thermometers wird in ein dünnes Batisttuch gewickelt und in ein Glas destilliertes Wasser getaucht.
Bei Verwendung des August-Psychrometers wird die absolute Luftfeuchtigkeit nach der Rainier-Formel berechnet:
A = f-a(t-t 1)H,
wobei A die absolute Luftfeuchtigkeit ist; f ist die maximale Wasserdampfspannung bei Feuchtkugeltemperatur (siehe Tabelle 2); a – psychrometrischer Koeffizient, t – Trockenthermometertemperatur; t 1 - Nassthermometertemperatur; N - Luftdruck zum Zeitpunkt der Feststellung.
Wenn die Luft völlig bewegungslos ist, dann ist a = 0,00128. Bei schwacher Luftbewegung (0,4 m/s) ist a = 0,00110. Die maximale und relative Luftfeuchtigkeit wird wie auf Seite 34 angegeben berechnet.
| Lufttemperatur (°C) | Lufttemperatur (°C) | Wasserdampfspannung (mmHg) | Lufttemperatur (°C) | Wasserdampfspannung (mmHg) | |
| -20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0 |
0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518 |
+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0 |
11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663 |
+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0 |
42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0 |
Aspirationspsychrometer (Prozent)
Tabelle 4. Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit anhand der Messwerte von Trocken- und Nassthermometern im August-Psychrometer bei normale Bedingungen ruhige und gleichmäßige Luftbewegung im Raum mit einer Geschwindigkeit von 0,2 m/s
Zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit gibt es spezielle Tabellen (Tabellen 3, 4). Genauere Messwerte liefert das Assmann-Psychrometer (Abb. 3). Es besteht aus zwei in Metallrohren eingeschlossenen Thermometern, durch die mithilfe eines an der Oberseite des Geräts angebrachten Ventilators gleichmäßig Luft angesaugt wird. Der Quecksilberspeicher eines der Thermometer ist in ein Stück Batist eingewickelt, das vor jeder Bestimmung mit einer speziellen Pipette mit destilliertem Wasser angefeuchtet wird. Nachdem das Thermometer benetzt wurde, schalten Sie den Ventilator mit dem Schlüssel ein und hängen das Gerät auf ein Stativ. Notieren Sie nach 4–5 Minuten die Messwerte des Trocken- und Nassthermometers. Da Feuchtigkeit verdunstet und Wärme von der Oberfläche einer Quecksilberkugel, einem Nassthermometer, absorbiert wird, zeigt es eine niedrigere Temperatur an. Die absolute Luftfeuchtigkeit wird mit der Sprung-Formel berechnet: 
wobei A die absolute Luftfeuchtigkeit ist; f ist die maximale Spannung von Wasserdampf bei der Feuchtkugeltemperatur; 0,5 - konstanter psychrometrischer Koeffizient (Korrektur der Luftgeschwindigkeit); t – Trockenkugeltemperatur; t 1 - Nassthermometertemperatur; H – Luftdruck; 755 - durchschnittlicher Luftdruck (bestimmt gemäß Tabelle 2).
Die maximale Luftfeuchtigkeit (F) wird anhand von Tabelle 2 basierend auf der Trockenkugeltemperatur bestimmt.
Die relative Luftfeuchtigkeit (R) wird nach folgender Formel berechnet:
wobei R die relative Luftfeuchtigkeit ist; A – absolute Luftfeuchtigkeit; F ist die maximale Luftfeuchtigkeit bei Trockenkugeltemperatur.
Um zeitliche Schwankungen der relativen Luftfeuchtigkeit zu bestimmen, wird ein Hygrograph-Gerät verwendet. Das Gerät ist ähnlich einem Thermographen aufgebaut, der empfangende Teil des Hygrographen ist jedoch ein fettfreies Haarbüschel.
Reis. 3. Assmann-Aspirationspsychrometer:
1 - Metallrohre;
2 - Quecksilberthermometer;
3 - Löcher zum Austritt der angesaugten Luft;
4 - Clip zum Aufhängen des Psychrometers;
5 - Pipette zum Benetzen des Nassthermometers.
Man nennt das Gewicht, genauer gesagt die Masse des in 1 m3 Luft enthaltenen Wasserdampfes absolute Luftfeuchtigkeit. Mit anderen Worten, dies Wasserdampfdichte in der Luft. Bei gleicher Temperatur kann Luft eine ganz bestimmte Menge Wasserdampf aufnehmen und einen Zustand völliger Sättigung erreichen. im Zustand seiner Sättigung heißt Feuchtigkeitskapazität.
Die Feuchtigkeitskapazität der Luft nimmt mit steigender Temperatur stark zu. Größenverhältnis absolute Luftfeuchtigkeit Bei einer bestimmten Temperatur wird der Wert seiner Feuchtigkeitskapazität bei derselben Temperatur genannt relative Luftfeuchtigkeit.
Zur Bestimmung von Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit Sie verwenden ein spezielles Gerät – ein Psychrometer. Das Psychrometer besteht aus zwei Thermometern. Der Ball eines von ihnen wird mit einer Gazeabdeckung angefeuchtet, deren Ende in ein Gefäß mit Wasser abgesenkt wird. Das andere Thermometer bleibt trocken und zeigt die Umgebungstemperatur an. Ein Nassthermometer zeigt eine niedrigere Temperatur an als ein Trockenthermometer, da die Feuchtigkeit aus der Gaze eine gewisse Wärmemenge benötigt. Die Feuchtkugeltemperatur wird genannt Kühlgrenze. Der Unterschied zwischen den Messwerten von Trocken- und Feuchtkugelthermometern wird als bezeichnet psychrometrischer Unterschied.
Es besteht ein gewisser Zusammenhang zwischen der Größe des psychrometrischen Unterschieds und dem relativen. Je größer der psychrometrische Unterschied bei einer gegebenen Lufttemperatur ist, desto geringer ist die relative Luftfeuchtigkeit und desto mehr Feuchtigkeit kann die Luft aufnehmen. Wenn die Differenz gleich Null ist, ist die Luft gesättigt und es kommt zu einer weiteren Verdunstung der Feuchtigkeit in dieser Luft passiert nicht.
Absolute Feuchtigkeit
(F)- das ist die Menge an Wasserdampf, die tatsächlich in 1 m3 Luft enthalten ist:F= m (Masse des in der Luft enthaltenen Wasserdampfs)/ V (Volumen)
Häufig verwendete Einheit der absoluten Luftfeuchtigkeit: (F)= g/m3
Relative Luftfeuchtigkeit
Relative Luftfeuchtigkeit: φ = (absolute Luftfeuchtigkeit)/(maximale Luftfeuchtigkeit)Die relative Luftfeuchtigkeit wird normalerweise in Prozent ausgedrückt. Diese Größen hängen durch die folgende Beziehung miteinander zusammen:
φ = (f×100)/fmax
Was ist Taupunkt?
Die in einem Kubikmeter Luft enthaltene Feuchtigkeitsmenge. Aufgrund seines geringen Wertes wird er üblicherweise in g/m³ gemessen. Aufgrund der Tatsache, dass sie bei einer bestimmten Lufttemperatur jedoch nur eine maximal mögliche Feuchtigkeitsmenge enthalten kann (mit steigender Temperatur steigt diese maximal mögliche Feuchtigkeitsmenge, mit sinkender Lufttemperatur nimmt die maximal mögliche Feuchtigkeitsmenge ab), ist der Begriff relativ Feuchtigkeit eingeführt wurde.
Relative Luftfeuchtigkeit
Eine äquivalente Definition ist das Verhältnis des Molanteils von Wasserdampf in der Luft zum maximal möglichen bei einer bestimmten Temperatur. In Prozent gemessen und durch die Formel bestimmt:
wobei: - relative Luftfeuchtigkeit des betreffenden Gemisches (Luft); - Partialdruck des Wasserdampfs in der Mischung; - Gleichgewichts-Sättigungsdampfdruck.
Der Sättigungsdampfdruck von Wasser steigt mit steigender Temperatur stark an. Daher kommt es bei der isobaren (also bei konstantem Druck) Abkühlung von Luft mit konstanter Dampfkonzentration zu einem Moment (Taupunkt), in dem der Dampf gesättigt ist. In diesem Fall kondensiert der „zusätzliche“ Dampf in Form von Nebel oder Eiskristallen. Die Prozesse der Sättigung und Kondensation von Wasserdampf spielen in der Atmosphärenphysik eine große Rolle: Die Prozesse der Wolkenbildung und der Bildung atmosphärischer Fronten werden maßgeblich durch die Prozesse der Sättigung und Kondensation bestimmt, die die bei der Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf freigesetzte Wärme liefert Energiemechanismus Entstehung und Entwicklung tropischer Wirbelstürme (Hurrikane).
Schätzung der relativen Luftfeuchtigkeit
Die relative Luftfeuchtigkeit eines Wasser-Luft-Gemisches lässt sich abschätzen, wenn dessen Temperatur bekannt ist ( T) und Taupunkttemperatur ( Td). Wann T Und Td ausgedrückt in Grad Celsius, dann gilt folgender Ausdruck:
wobei der Partialdruck des Wasserdampfs in der Mischung geschätzt wird:
und der Nassdampfdruck von Wasser in der Mischung bei der Temperatur wird geschätzt:
Übersättigter Wasserdampf
Wenn keine Kondensationszentren vorhanden sind, kann sich bei sinkender Temperatur ein übersättigter Zustand bilden, d. h. die relative Luftfeuchtigkeit erreicht mehr als 100 %. Ionen oder Aerosolpartikel können als Kondensationszentren fungieren; das Funktionsprinzip der Wilson-Kammer und der Diffusionskammern basiert auf der Kondensation von übersättigtem Dampf auf Ionen, die beim Durchgang eines geladenen Teilchens in einem solchen Dampf entstehen: Wassertröpfchen Die an den gebildeten Ionen kondensierenden Ionen bilden eine sichtbare Spur (Spur) der geladenen Teilchen.
Ein weiteres Beispiel für die Kondensation von übersättigtem Wasserdampf sind die Kondensstreifen von Flugzeugen, die entstehen, wenn übersättigter Wasserdampf auf Rußpartikeln aus Triebwerksabgasen kondensiert.
Mittel und Methoden der Kontrolle
Zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit werden Instrumente namens Psychrometer und Hygrometer verwendet. Das Psychrometer von August besteht aus zwei Thermometern – trocken und nass. Ein Nassthermometer zeigt eine niedrigere Temperatur an als ein Trockenthermometer, da sein Reservoir in ein mit Wasser getränktes Tuch eingewickelt ist, das es beim Verdunsten abkühlt. Die Intensität der Verdunstung hängt von der relativen Luftfeuchtigkeit ab. Basierend auf den Messwerten von Trocken- und Nassthermometern wird die relative Luftfeuchtigkeit mithilfe psychrometrischer Tabellen ermittelt. IN In letzter Zeit Integrierte Feuchtigkeitssensoren (normalerweise mit Spannungsausgang) haben sich aufgrund der Eigenschaft einiger Polymere, ihre Feuchtigkeit zu verändern, weit verbreitet Elektrische Eigenschaften(z. B. Dielektrizitätskonstante des Mediums) unter dem Einfluss von in der Luft enthaltenem Wasserdampf.
Um die relative Luftfeuchtigkeit in Wohngebieten zu erhöhen, werden elektrische Luftbefeuchter, mit feuchtem Blähton gefüllte Schalen und regelmäßiges Sprühen eingesetzt.
Anmerkungen
Wikimedia-Stiftung. 2010.
Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „relative Luftfeuchtigkeit“ ist:
Das Verhältnis des Stoffmengenanteils von Feuchtigkeit in einem Gas zum Stoffmengenanteil von gesättigtem Wasserdampf über Wasser [Eis] in diesem Gas bei gleichem Druck und gleicher Temperatur. Maßeinheit % [RMG 75 2004] Themen zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Stoffen Verallgemeinernde Begriffe für Mengen ... ... Leitfaden für technische Übersetzer
relative Luftfeuchtigkeit- Das prozentuale Verhältnis der Elastizität des in einer Luftvolumeneinheit enthaltenen Wasserdampfs zur Elastizität des Sättigungsdampfs bei derselben Temperatur ... Wörterbuch der Geographie
Relative Luftfeuchtigkeit- 16. Relative Luftfeuchtigkeit D. Relative Luftfeuchtigkeit E. Relative Luftfeuchtigkeit F. Relative Luftfeuchtigkeit Das Verhältnis des Partialdrucks von Wasserdampf zum Druck von gesättigtem Dampf bei gleichem Druck und gleicher Temperatur Quelle ... Wörterbuch-Nachschlagewerk mit Begriffen der normativen und technischen Dokumentation
Das Verhältnis der Elastizität des in der Luft enthaltenen Wasserdampfs zur Elastizität des gesättigten Dampfs bei derselben Temperatur; ausgedrückt als Prozentsatz. * * * RELATIVE FEUCHTIGKEIT RELATIVE FEUCHTIGKEIT, das Verhältnis der Elastizität von Wasserdampf (siehe ELASTIZITÄT ... ... Enzyklopädisches Wörterbuch
relative Luftfeuchtigkeit- Drėgnis statusas T sritis Standardizacija ir metrologija apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžiagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai šreikštas procentais. atitikmenys: engl. relative Luftfeuchtigkeit vok. relative Feuchte, f; relativ… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
relative Luftfeuchtigkeit- Status von medizinischen Arzneimitteln T sritis chemija apibrėžtis Arzneimittel und medizinische Arzneimittel, Kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: engl. relative Luftfeuchtigkeit rus. relative Luftfeuchtigkeit... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
relative Luftfeuchtigkeit- drėgnis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. relative Luftfeuchtigkeit vok. relative Feuchte, f; relative Feuchtigkeit, f rus. relative Luftfeuchtigkeit, f pranc. relative Luftfeuchtigkeit, f … Fizikos terminų žodynas
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