Влажность воздуха. Методы измерения влажности воздуха

Влажность воздуха. Методы измерения влажности воздуха

Как известно, вода занимает около 70,8% поверхности земного шара; живые организмы содержат от 50 до 99,7% воды, в атмосфере содержится 13-15 тыс. км 3 воды в виде капель, кристаллов снега и водяного пара.

Атмосферная водяной пар влияет на климат Земли, Важное значение влажность воздуха имеет в метеорологии для предсказания погоды. Поддержание постоянной влажности - обязательное условие для ткацкого, кондитерского, фармацевтического производства, для музеев и библиотек. От влажности воздуха зависит самочувствие человека, что связано с испарением влаги и поддержанием постоянной температуры тела.

Итак, измерения влажности является одним из необходимых и важных навыков как для производственных целей, так и для бытовой жизни.




1. Водяной пар. парциальное давление

В воздухе всегда есть водяной пар, но она не является насыщенной. Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты испарения преобладает над конденсацией, в других - наоборот.

Содержание водяного пара в воздухе, то есть его влажность можно охарактеризовать парциальным давлением, абсолютной и относительной влажностью.

 

Атмосферное давление представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, которое оказывает воздуха на тела.

Давление, которое оказывала бы только водяной пар при отсутствии других газов, называется парциальным давлением водяного пара.

Парциальное давление - один из показателей влажности воздуха; измеряется в паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).

2. Абсолютная и относительная влажность

Для характеристики влажности ввели еще и такие понятия, как абсолютная и относительная влажность.

 

абсолютная влажность

Абсолютная влажность - это масса водяного пара, который содержится в одном кубическом сантиметре воздуха при данной температуре. Иначе говоря, абсолютная влажность - это плотностьводяного пара при данной температуре. 

Единица абсолютной влажности в СИ - килограмм на метр в кубе (кг / м 3 ).

Поскольку масса водяного пара в 1 см 3 небольшая, то часто для измерения абсолютной влажности используют внесистемная единица грамм на метр в кубе (г / см 3 ) :

1 г / см 3 = 0,001 кг / м 3 .

Итак, если при температуре 16 ° С водяной пар составляет 4 г / 3 , то это означает, что при данной температуре каждый кубический метр воздуха содержит 4 г водяного пара.

На основании величины абсолютной влажности воздуха нельзя составить объективную картину о степени влажности воздуха, так как при одинаковой массы водяного пара, но большей температуры, воздух будет более сухим, а по меньшей температуры - более влажным.

 

 

 

 

относительная влажность

Чтобы определить степень влажности воздуха, необходимо понимать, насколько водяной пар близка к насыщению. Для этого вводят понятие относительной влажности.

Относительная влажность - это отношение абсолютной влажности воздуха при некоторой температуре до густоты насыщенного водяного пара при той же температуре:

Относительную влажность обычно определяют в процентах; она не может быть больше, чем 100%. Составлены таблицы, в которых приведены плотность насыщенных водяных паров г. н при различных температурах.

 

Определение относительной влажности можно сформулировать и иначе.

Относительная влажность воздуха - это отношение давления водяного пара в ней с некоторой температуры (парциального давления) до давления насыщенного водяного пара при этом самой температуры:

Величину давления насыщенного пара р н при данной температуре можно найти в таблице.

 

Для измерения относительной влажности воздуха необходимо:

1)     измерить температуру воздуха и по таблице найти давление насыщенного пара, который соответствует данной температуре

2)     определить точку росы и по таблице найти давление водяных паров, соответствует этой же температуре

3)     вычислить относительную влажность воздуха по формуле.

 

 

Таблица 2

Плотность и давление насыщенного водяного пара при температуре от 0 до 30 ° С

Таблица 3

психрометрические таблица

 

3. Точка росы

Относительная влажность воздуха зависит не только от абсолютной влажности, но и от температуры. Если количество водяного пара в воздухе не изменяется, то с понижением температуры относительная влажность возрастает, поскольку чем ниже температура, тем ближе водяной пар к насыщению. Для вычисления относительной влажности пользуются соответствующими таблицами (см. Табл. 2), где приведены значения (или ). 

Задача. Пусть абсолютная влажность воздуха 28 ° С равна 13,6 г / 3 . Поскольку плотность насыщенного водяного пара при этой температуре равна 27,2 г / 3 (см. Табл. 2), то относительная влажность составляет 

Предположим, что температура воздуха снизилась до 16 0 С, а абсолютная влажность не изменилась. При этой температуре относительная влажность воздуха

то есть воздух будет насыщенным водяным паром. Если же температура снизится до 10 ° С, то с каждого кубического метра воздуха сконденсируется по 13,6 г - 9,4 г = 4,2 г водяного пара.

Таким образом, снижая температуру, можно доказать относительную влажность воздуха до 100%, не изменяя количество пара, которая в нем.

Точкой росы называют температуру, при которой относительная влажность воздуха составляет 100 % (воздух оказывается насыщенным водяным паром) .

В рассмотренном выше примере точка росы равна 16 ° С. Если температура воздуха станет хотя бы немного ниже точки росы, пара начнет конденсироваться, появятся туман и капли росы на различных предметах.

3. гигрометр. психрометр

Для определения точки росы водяных паров, содержащихся в воздухе, созданы специальные приборы - гигрометры .

Наиболее простыми являются металлический гигрометр Ламберта и волосяной гигрометр .

Основной частью металлического гигрометра Ламберта (рис. 1) является металлический сосуд в форме цилиндра 3, ось которого занимает горизонтальное положение. Одна основание цилиндра снаружи блестящая. В середину цилиндра входит трубка 2, которая присоединяется к резиновой груши - воздуходувка 1. В цилиндр наливают эфир. Продувая через этот цилиндр воздуха, ускоряют его испарения. Испаряясь, эфир охлаждается и охлаждает цилиндр. Когда температура цилиндра становится равной температуре точки росы, его поверхность «потеет». Для измерения температуры внутрь цилиндра вставляют термометр 4, а чтобы момент выпадения росы был заметным на цилиндр надевают блестяще кольцо 5, изолированное от него теплоизоляционной прокладкой.

Действие волосяцого гигрометра обезжиренной волоса человека основана на том, чтобы уменьшать длину, если Риве нь влажности снижается, или видовжуватись в случае его увеличения. Растянутую с помощью подвеса волос размещают вертикально и прикрепляют к ш калы, проградуированный в единицах влажности До самой волоса прикрепляется стрелка-показчиик. которая п ид время измерения влажности смещается по шкале вверх или вниз.



Нормальная влажность в комнате и чем отмыть плесень на стене

Правильная относительная влажность воздуха в доме

Немецкие осушители воздуха с гарантией 3 года

ТОП-3 бытовых осушителей воздуха в магазине Побут - Осушитель воздуха Electrolux EDM-25LОсушитель воздуха Ballu BDT-25LОсушитель воздуха Maxton MX-12 smart

Осушение помещения. Предотвращения появления плесени и грибка?

Как собрать из воздуха до 30л воды в сутки и избавиться от лишней влаги?

48421