Які значення може набувати відносна вологість. Абсолютна вологість повітря

ВИЗНАЧЕННЯ

Абсолютна вологість повітря- це кількість водяної пари в одиниці об'єму повітря:

У системі СІ одиниця виміру абсолютної вологості

Вологість повітря є дуже важливим параметром навколишнього середовища. Відомо, що більшу частинуЗемлі займає вода (Світовий океан), з поверхні якої безперервно відбувається випаровування. У різних кліматичних зонахІнтенсивність цього процесу різна. Вона залежить від середньодобової температури, наявності вітрів та інших факторів. Таким чином, у певних місцях процес пароутворення води інтенсивніший, ніж її конденсація, а в деяких - навпаки.

Людський організм активно реагує зміни вологості повітря. Наприклад, процес потовиділення тісно взаємопов'язаний із температурою та вологістю навколишнього середовища. При високій вологості процеси випаровування вологи з поверхні шкіри практично компенсуються процесами її конденсації, і порушується відведення тепла від організму, що призводить до порушень терморегуляції; при низькій вологості процеси випаровування вологи превалюють над процесами конденсації і організм втрачає занадто багато рідини, що може призвести до зневоднення.

Крім того, поняття вологості є найважливішим критерієм оцінювання погодних умов, що всім відомо із прогнозів погоди.

Абсолютна вологість повітря дає уявлення про конкретний вміст води у повітрі по масі, проте ця величина незручна з погляду сприйнятливості вологості живими організмами. Людина відчуває не масову кількість води у повітрі, а її вміст щодо максимально можливого значення. Для опису реакції живих організмів зміни вмісту водяної пари у повітрі вводять поняття відносної вологості.

Відносна вологість повітря

ВИЗНАЧЕННЯ

Відносна вологість повітря- це фізична величина, що показує наскільки водяна пара в повітрі далека від насичення:

де густина водяної пари в повітрі (абсолютна вологість); щільність насиченої водяної пари за даної температури.

Крапка роси

ВИЗНАЧЕННЯ

Крапка роси- це температура, за якої водяна пара стає насиченою.

Знаючи температуру точки роси, можна отримати уявлення про відносну вологість повітря. Якщо температура точки роси близька до температури навколишнього повітря, то вологість висока ( при збігу температур утворюється туман).І навпаки, якщо значення точки роси і температури повітря в момент вимірювання сильно розходяться, то можна говорити про низький вміст водяної пари в атмосфері.

Коли в тепле приміщенняз морозу заносять якусь річ, повітря над нею охолоджується, насичується водяною парою, і на речі конденсуються крапельки води. Надалі річ прогрівається до температури повітря приміщення і весь конденсат випаровується.

Інший, не менш добре знайомий приклад - запотівання скла у будинку. У багатьох узимку на вікнах з'являється конденсат. На це явище впливають два фактори - вологість та температура. Якщо встановлений нормальний склопакет і правильно проведено утеплення, а конденсат є, значить у приміщенні висока вологість; можлива погана вентиляція або витяжка.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання

На фотографії представлено два термометри, які використовуються для визначення відносної вологості повітря за допомогою психрометричної таблиці. Що покаже вологий термометр, якщо за незмінної температури повітря відносна вологість збільшиться на 7%?

Рішення

Запишемо показання сухого та вологого термометра, представлених на фотографії:

Визначимо різницю показань термометрів:

По психрометричній таблиці визначимо відносну вологість повітря:

Якщо вологість повітря збільшиться на 7%, вона дорівнюватиме 55%. За психрометричною таблицею визначаємо показання сухого термометра та різниці показань сухого та вологого термометрів:

Таким чином, вологий термометр покаже:

Відповідь

Показання вологого термометра.

ПРИКЛАД 2

Завдання	Відносна вологість увечері за нормальної температури дорівнює 50%. Чи випаде роса, якщо вночі температура знизиться до?
Рішення	Відносна вологість:

Про що ця стаття

Визначення

Крім відносної вологості повітря існує також така величина як абсолютна вологість. Кількість водяної пари в одиниці об'єму повітря одержала назву абсолютної вологості повітря. Так як в якості одиниці вимірювання кількості взята маса, і її значення для пари кубічному метріповітря невеликі, було прийнято вимірювати абсолютну вологість в г/м³. Ці показники змінюються від частин одиниці виміру до понад 30 г/м³, залежно від пори року та географічне положенняповерхні, над якою вимірюється вологість.

Абсолютна вологість, це головний показник, що характеризує стан повітря, та велике значеннявизначення його властивостей має зіставлення вологості з навколишньою температурою, оскільки ці параметри взаємопов'язані. Наприклад, водяна пара при зниженні температури доходить до стану насиченості, після якого починається процес конденсації. Температура, за якої це відбувається, називається точкою роси.

Прилади для визначення абсолютної вологості

Визначення значення абсолютної вологості ґрунтується на його обчисленнях за показаннями термометрів. Зокрема, за показаннями психрометра Августа, що складається з двох ртутних термометрів - один із яких сухий, а інший вологий (на малюнку зображення A). Випаровування води з поверхні, що побічно контактує з кінчиком термометра, призводить до зниження його показань. Різниця між показаннями обох термометрів лежить в основі формули Августа, за якою визначається абсолютна вологість. На похибку таких вимірювань можуть чинити потоки повітря та теплові випромінювання.

Точніший аспіраційний психрометр, запропонований Ассманом (на малюнку зображення Б). У його конструкції передбачена захисна трубка, що обмежує вплив теплових випромінювань, аспіраційний вентилятор, який створює стабільний повітряний потік. Абсолютна вологість визначається за формулою, що відображає її залежність від показань термометрів та барометричного тиску у цей період часу.

Значення вимірів абсолютної вологості

Контроль значень абсолютної вологості необхідний у метеорології, оскільки ці показання грають велику рольу прогнозуванні можливих опадів. Також психрометрами користуються і в шахтах гірничих виробок. Необхідність постійного контролю абсолютної вологості у багатьох системах автоматизації є передумовою створення більш сучасних вимірювачів. Це електронні датчики, які виробляють необхідні вимірювання, аналізують показання та відображають вже обчислене значення абсолютної вологості.

Психрометр серпня складається з двох ртутних термометрів, укріплених на штативі або розташованих у загальному футлярі. Кулька одного термометра обгорнута тонкою тканиною батистовою, опущеною в стаканчик з дистильованою водою.

При користуванні психрометром серпня обчислення абсолютної вологості проводять за формулою Реньє:
A = f-a(t-t 1)H,
де А – абсолютна вологість; f - максимальна напруга водяної пари при температурі вологого термометра (див. таблицю 2); а – психрометричний коефіцієнт, t – температура сухого термометра; t 1 – температура вологого термометра; Н - барометричний тиску момент визначення.

Якщо повітря зовсім нерухоме, то а = 0,00128. За наявності слабкого руху повітря (0,4 м/с) а = 0,00110. Максимальну та відносну вологість розраховують, як зазначено на стор. 34.

Таблиця 2. Пружність насиченої водяної пари (вибірково)

Температура повітря (°С)		Температура повітря (°С)	Напруга водяної пари (мм рт. ст.)	Температура повітря (°С)	Напруга водяної пари (мм рт. ст.)
-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

Таблиця 3. Визначення відносної вологості за показаннями
аспіраційного психрометра (у відсотках)

Таблиця 4. Визначення відносної вологості повітря за показаннями сухого та вологого термометрів у психрометрі Августа при звичайних умовахспокійного та рівномірного руху повітря в кімнаті зі швидкістю 0,2 м/с

Для визначення відносної вологості є спеціальні таблиці (таблиці 3, 4). Точніші показання дає психрометр Ассмана (рис. 3). Він складається із двох термометрів, укладених у металеві трубки, через які рівномірно просмоктується повітря за допомогою заводного вентилятора, що знаходиться у верхній частині приладу. Ртутний резервуар одного з термометрів обернений шматочком батиста, який перед кожним визначенням змочується дистильованою водою за допомогою спеціальної піпетки. Після того, як змочили термометр, заводять ключем вентилятор і вішають прилад на штатив. Через 4-5 хв записують показання сухого та вологого термометрів. Так як з поверхні ртутної кульки, змоченого термометра, відбувається випаровування вологи та поглинання тепла, то він показуватиме нижчу температуру. Обчислення абсолютної вологості виробляють за формулою Шпрунга:

де А – абсолютна вологість; f - максимальна напруга водяної пари при температурі вологого термометра; 0,5 – постійний психрометричний коефіцієнт (поправка на швидкість руху повітря); t – температура сухого термометра; t 1 – температура вологого термометра; Н – барометричний тиск; 755 – середній барометричний тиск (визначають за таблицею 2).

Максимальну вологість (F) визначають за допомогою таблиці 2 за температурою сухого термометра.

Відносну вологість (R) розраховують за формулою:

де R - відносна вологість; А – абсолютна вологість; F – максимальна вологість при температурі сухого термометра.

Для визначення коливань щодо вологості в часі користуються приладом гігрографом. Прилад влаштований аналогічно термографу, але частиною гігрографа, що сприймає, є знежирений пучок волосся.

Мал. 3. Аспіраційний психрометр Ассмана:

1 – металеві трубки;
2 – ртутні термометри;
3 - отвори для виходу повітря, що просасається;
4 - затискач для підвішування психрометра;
5 – піпетка для змочування вологого термометра.

Вага, або точніше маса, водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря, називається абсолютною вологістю повітря. Іншими словами, це щільність водяної париу повітрі. При одній температурі повітря може поглинути цілком певну кількість водяної пари і досягти стану повного насичення. у стані його насичення зветься вологоємності.

Розмір вологоємності повітря різко зростає зі збільшенням його температури. Відношення величини абсолютної вологості повітряпри даній температурі до величини його вологоємності за тієї ж температури називається відносною вологістю повітря.

Для визначення температури та відносної вологості повітрякористуються спеціальним приладом – психрометром. Психрометр складається із двох термометрів. Кулька одного з них зволожується за допомогою марлевого чохла, кінець якого опущений у посудину з водою. Інший термометр залишається сухим та показує температуру навколишнього повітря. Змочений термометр показує температуру нижчу, ніж сухий, оскільки вологи з марлі потребують певної витрати тепла. Температура змоченого термометра має назву межі охолодження. Різниця між показаннями сухого та змоченого термометрів називається психрометричною різницею.

Між величиною психрометричної різниці та відносною є певна залежність. Чим більша психрометрична різниця при даній температурі повітря, тим менша відносна вологість повітря і тим більше вологи може поглинути повітря. При різниці, що дорівнює нулю, повітря насичене і подальшого випаровування вологи в такому повітрі. не відбувається.

Абсолютна вологість

(f)- це кількість водяної пари, що фактично міститься в 1м 3 повітря:
f= m (маса водяної пари, що міститься в повітрі)/ V (обсяг )
Зазвичай одиниця абсолютної вологості, що використовується: (f)= г/м 3

Відносна вологість

Відносна вологість: φ = (абсолютна вологість)/(максимальна вологість)
Відносна вологість зазвичай виявляється у відсотках. Ці величини пов'язані між собою таким відношенням:
φ = (f×100)/fmax

Що таке точка роси

Кількість вологи, що міститься в одному кубічному метрі повітря. Через малу величину зазвичай вимірюють в г/м³. Але у зв'язку з тим, що за певної температури повітря в ньому може максимально утримуватися лише певна кількість вологи (зі збільшенням температури ця максимально можлива кількість вологи збільшується, зі зменшенням температури повітря максимальна можлива кількість вологи зменшується), ввели поняття відносної вологості.

Відносна вологість

Еквівалентне визначення - відношення молярної частки водяної пари в повітрі до максимально можливої при даній температурі. Вимірюється у відсотках та визначається за формулою:

де: - Відносна вологість аналізованої суміші (повітря); - парціальний тиск пари води в суміші; - рівноважний тиск насиченої пари.

Тиск насиченої пари води сильно зростає зі збільшенням температури. Тому при ізобаричному (тобто при постійному тиску) охолодженні повітря з постійною концентрацією пари настає момент (точка роси), коли пара насичується. При цьому "зайва" пара конденсується у вигляді туману або кристаликів льоду. Процеси насичення та конденсації водяної пари відіграють величезну роль у фізиці атмосфери: процеси утворення хмар та утворення атмосферних фронтів у значній частині визначаються процесами насичення та конденсації, теплота, що виділяється при конденсації атмосферної водяної пари забезпечує енергетичний механізмвиникнення та розвитку тропічних циклонів (ураганів).

Оцінка відносної вологості

Відносна вологість водно-повітряної суміші може бути оцінена, якщо відомі її температура ( T) і температура точки роси ( T d). Коли Tі T dвиражені в градусах Цельсія, тоді істинно вираз:

де парціальний тиск водяної пари в суміші оцінено:

і вологий тиск пари води в суміші при температурі оцінено:

Пересичена водяна пара

За відсутності центрів конденсації при зниженні температури можливе утворення пересиченого стану, тобто відносна вологість стає більше 100%. Як центри конденсації можуть виступати іони або частинки аерозолів , саме на конденсації пересиченої пари на іонах , що утворюються при проходженні зарядженої частинки в такій парі заснований принцип дії камери Вільсона і дифузійних камер: крапельки води, що конденсуються на іонах, що утворилися, утворюють видимий слід ( частки.

Іншим прикладом конденсації перенасиченої водяної пари є інверсійні сліди літаків, що виникають при конденсації перенасиченої водяної пари на частках сажі вихлопу.

Засоби та методи контролю

Для визначення вологості повітря використовуються прилади, які називаються психрометрами та гігрометрами. Психрометр Августа складається з двох термометрів – сухого та вологого. Вологий термометр показує температуру нижче, ніж сухий, тому що його резервуар обмотаний тканиною, змоченою у воді, яка випаровуючись охолоджує його. Інтенсивність випаровування залежить від відносної вологості повітря. За показаннями сухого та вологого термометрів знаходять відносну вологість повітря за психрометричними таблицями. У останнім часомстали широко застосовуватися інтегральні датчики вологості (як правило, з виходом по напрузі), засновані на властивості деяких полімерів змінювати свої електричні характеристики(Такі, як діелектрична проникність середовища) під дією пари води, що містяться в повітрі.

Для підвищення відносної вологості в житлових приміщеннях використовують електричні зволожувачі, наповнені мокрим керамзитом піддони та регулярне обприскування.

Примітки

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Відносна вологість" в інших словниках:

Відношення молярної частки вологи в газі до молярної частки насиченої водяної пари над водою [льодом] у цьому газі за тих же тиску і температури. Одиниця виміру % [РМГ 75 2004] Тематики виміру вологості речовин Узагальнюючі терміни величини… Довідник технічного перекладача

відносна вологість- Відсоткове відношення пружності водяної пари, що міститься в одиниці об'єму повітря, до пружності насичувальної пари при тій же температурі … Словник з географії

Відносна вологість- 16. Відносна вологість D. Relative Feuchtigkeit E. Relative humidity F. Humidite relative Відношення парціального тиску водяної пари до тиску насиченої пари при одних і тих же тиск я температурі Джерело … Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

Відношення пружності водяної пари, що міститься в повітрі, до пружності насиченої пари за тієї ж температури; виражається у відсотках. * * * ВІДНОСНА ВОЛОГІСТЬ ВІДНОСНА ВОЛОГІСТЬ, відношення пружності водяної пари (див. ПРУГІСТЬ… … Енциклопедичний словник

відносна вологість- drėgnis statusas t sritis standartizacija ir metrologija apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai isreikštas percentais. atitikmenys: англ. relative humidity vok. relative Feuchte, f; relative… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

відносна вологість- santykinis drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ir drėgnos medžagos, kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: англ. relative humidity rus. відносна вологість … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

відносна вологість- drėgnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. relative humidity vok. relative Feuchte, f; relative Feuchtigkeit, f rus. відносна вологість f pranc. humidité relative, f … Fizikos terminų žodynas

Можливо, буде корисно почитати: