Чем выше относительная влажность воздуха тем температура

Связь температуры и влажности

В атмосфере Земли происходят многочисленные погодные явления, которые влияют на живые организмы и формируют планету. Для понимания этих явлений необходимы знания о взаимосвязи между температурой и влажностью.

Температура влияет на влажность, что, в свою очередь, влияет на возможность выпадения осадков. Взаимодействие температуры и влажности также напрямую влияет на здоровье и благополучие человека. Относительная влажность и точка росы, показатели, обычно используемые метеорологами, являются инструментами для понимания этого взаимодействия.

Температура и влажность влияют на погоду на Земле, здоровье и благополучие людей. Изменения температуры воздуха влияют на количество водяного пара, которое может удерживать воздух.

Не только снаружи помещений температура и влажность влияют на человека. Они также важны и внутри. Чтобы обеспечить достойные условия труда заказывайте измерение температуры воздуха и влажности в помещении.

Относительная влажность

Атмосфера Земли содержит воду в виде водяного пара, кристаллов льда или осадков. Относительная влажность представляет собой процентное содержание водяного пара в воздухе, которое изменяется при изменении температуры воздуха.

Например, если полностью насыщенный участок воздуха при постоянном давлении больше не может содержать молекул воды, его относительная влажность равняется 100 процентам. С повышением температуры воздуха в нем может содержаться больше молекул воды, и его относительная влажность снижается. При понижении температуры относительная влажность увеличивается.

Высокая относительная влажность воздуха возникает, когда температура воздуха приближается к значению точки росы. Поэтому температура напрямую связана с количеством влаги, которое может удерживать атмосфера.

Тот факт, что погода и климат влияют на самочувствие работников общеизвестен. Но мало кто знает, что микроклимат в помещении влияет здоровье рабочих. Именно поэтому необходимо измерение микроклимата на предприятии.

Точка росы

Когда относительная влажность достигает 100%, образуется роса. Точка росы относится к температуре, при которой воздух достигает насыщения молекулами воды. Более теплый воздух может содержать больше молекул воды, и по мере того, как теплый воздух охлаждается, он теряет водяной пар в виде конденсата.

Более высокая точка росы означает более высокое содержание влаги в воздухе, что приводит к неудобным условиям влажности с облачным покровом и возможностью выпадения осадков. Сам воздух насыщается, как только точка росы совпадает с температурой воздуха.

Люди находят, что точки росы 55 или ниже намного суше и комфортнее, чем более высокие точки росы. Температура точки росы никогда не превышает температуру воздуха. Самая высокая точка росы зарегистрирована в Саудовской Аравии в 2003 году — 95.

Микроклимат помещения и здоровье

Температура и влажность влияют на уровень комфорта людей, а также на их здоровье. Высокая влажность и жара означают большее количество воды в воздухе.

Режимы работы и отдыха должен учитывать температуру и влажность, чтобы избежать риска для здоровья. Это происходит потому, что человеческий организм полагается на испарение пота, которое приводит к охлаждению. Если воздух одновременно горячий и влажный, организм не может испарять пот столь же эффективно, что может привести к обезвоживанию, перегреву и даже смерти. Как и в засушливых условиях и при высокой температуре, увлажнение становится ключевым фактором.

Источник

Чем выше относительная влажность воздуха тем температура

Изменение агрегатных состояний вещества

Воздух всегда содержит водяной пар. Чем больше водяного пара в воздухе, тем ближе он к насыщению. Но чем выше температура, тем больше водяного пара требуется для насыщения воздуха. Согласно уравнению состояния идеального газа, давление пропорционально плотности и температуре газа (водяного пара).

Следовательно, чем выше температура воздуха, тем больше может быть давление водяного пара в нем. С другой стороны, при постоянной температуре влажность воздуха можно характеризовать как давлением, так и плотностью.

Если сосуд с небольшим количеством воды закрыть крышкой и оставить на достаточно продолжительное время, то вода будет испаряться и пар станет насыщенным (считаем, что воды для этого хватит).

Насыщенный пар – это пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью. Динамическое равновесие – это когда примерно одинаковое количество молекул покидает жидкость при испарении и возвращается в нее при конденсации. Оба процесса происходят одновременно.

Испарение – процесс парообразования, происходящий с поверхности жидкости. Скорость испарения зависит от температуры, давления, рода жидкости, площади поверхности и наличия ветра.

Кипение – процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости. Характеризуется определенной температурой кипения, которая зависит от рода жидкости и внешнего давления.

Зависимость температуры кипения от давления

Характеристики влажности

Относительная влажность – отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при той же температуре.

Парциальное давление водяного пара – давление, которое производил бы водяной пар, если бы остальные газы отсутствовали.

Атмосфера состоит из различных газов, каждый из которых вносит свой вклад в атмосферное давление.

При охлаждении ниже точки росы начинается конденсация пара: запотевание, выпадение росы, появление тумана. Точка росы позволяет определить абсолютную влажность при заданной температуре.

Приборы для определения влажности воздуха

В качестве детали, чувствительной к изменению влажности, служит обезжиренный человеческий волос. Он закреплен в верхней части прибора, обернут вокруг ролика и натянут при помощи специально подобранного груза. К ролику прикреплена стрелка. При увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется и вызывает вращение ролика вместе со стрелкой. Передвигаясь по шкале, она и указывает значение влажности воздуха, выраженное в процентах.

Конденсационный гигрометр представляет собой металлическую коробку, передняя стенка которой хорошо отполирована. Внутрь коробки наливают легко испаряющуюся жидкость — эфир — и вставляют термометр. Пропуская через коробку воздух с помощью резиновой груши, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки. Давление в области, прилегающей к стенке, можно считать постоянным, так как эта область сообщается с атмосферой и понижение давления за счет охлаждения компенсируется увеличением концентрации пара. Появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным. Зная температуру воздуха и точку росы, можно найти парциальное давление водяного пара и относительную влажность.

Психрометр Августа имеет два термометра: «сухой» и «влажный». Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан кусочком марли, погруженным в воду. Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры. Второй же, сухой термометр, показывает обычную температуру воздуха. Измеренные психрометром значения температур можно перевести в значение относительной влажности воздуха по специальной таблице.

Тройная точка воды — строго определённые значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях. Тройная точка воды — температура 273,16 К (0,01 °C) и давление 611,657 Па.

Вода может находиться в метастабильных состояниях — пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Например, можно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0 °C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.

Кривая сублимации льда начинается в точке (0 Па; 0 K) и заканчивается в тройной точке воды (611,657 Па; 273,16 K).

Источник

Ода зимней влажности или user experiences dryness

В общем, как и полагается «брутальному сибирскому мужику», никогда я на такие мелочи, как сухость дома, внимания не обращал. Лишь бы прохладненько было. О влажности вспоминал исключительно летом, когда жарко и влажность переходит в противную сырость.

Но тут с нового года начал я тестить у себя Magic Air и увидел, что зимой, при хорошем проветривании, влажность дома ниже, чем в пустыне Сахара! Мой рекорд – 7%, это вообще дичь и сушь невероятная. По физике-то «и так понятно было», холодный воздух с улицы дома греется и его относительная влажность почти на нет сходит. Но тут, как говорится, лучше один раз увидеть.

Возможно, далее началась классическая ипохондрия, но стало мне не по себе от такого пересыхания. А уж вернувшись из отпуска, где привык к нормальной влажности 60%, совсем беда началась. Горло дерёт от сухости, просыпаешься – нос забит сами-знаете-чем, чувствуешь себя губкой Бобом, которого выкинуло на пляж. Я сначала даже попробовал по старой советской традиции баночки с водой и тряпочки мокрые у батареи ставить, но, как показали замеры, это «пердячий лимонад», эффект близок к нулю.

Дошло до того, что однажды «особо засушливым» утром побежал в ванну, намочил тряпочку и лежал-дышал через неё, чтобы отпустило…

Еще кстати тема про влажность, надо же позанудствовать). Понятно, что в сухости все слизистые «приходят в негодность» и защита иммунная снижается. В общем, есть исследования, что эпидемии гриппа как раз возникают при резком понижении влажности. Мы даже статейку об этом надысь писали.

Факт неочевидный. С одной стороны, в сухости капельки-носители вируса в воздухе быстрее высыхают, но, видимо, эффект ослабления защиты мажорирует. Плюс надо заметить, что естественные «убийцы» вируса типа озона и радикалов всяких, которые всегда в воздухе присутствуют, при повышении влажности существенно увеличивают свой дезинфицирующий эффект.
П.С.: Это ни в коем разе не призыв ставить озонаторы, это отдельная тема и весьма опасная при неконтролируемом выпуске в воздух различных окислителей и активных соединений!

Про то, что «и так понятно» от инженеров-физиков из Тиона

Абсолютная влажность, или влагосодержание — количество граммов воды в кубометре воздуха. Совершенно сухой воздух имеет абсолютную влажность 0 г/м3.
Влагоемкость — максимальная абсолютная влажность. Допустим, влагоемкость воздуха равна 10 г/м3. Значит, если «налить» в кубометр этого воздуха 11 грамм водяного пара, то 10 грамм в него еще влезет, а вот лишний грамм выпадет в виде конденсата.
Относительная влажность — отношение фактической абсолютной влажности и влагоемкости. Другими словами, это показатель того, насколько воздух приблизился к своему максимальному насыщению водяным паром. Если влагоемкость 10 г/м3, а фактическая абсолютная влажность 5 г/м3, то относительная влажность равна 50%.
Простой физический факт: чем выше температура, тем больше влагоемкость воздуха:

При высоких температурах воздух «вмещает» больше воды, чем при низких. Если в теплой комнате в кубометре воздуха содержится 5 грамм воды, его относительная влажность едва перевалит за 20%. А «нальем» те же 5 грамм в кубометр воздуха при 0°С – и он уже «переполнен». Относительная влажность больше 100%, и лишняя вода выпадет конденсатом.

Вспомните, как появляются капли воды на бутылке из холодильника. Воздух охлаждается рядом с ее стенками, влагоемкость падает, а фактическая абсолютная влажность не меняется. Соответственно, относительная влажность вырастает до 100% и достигается точка росы. В воздухе появляются излишки воды, и они оседают на бутылке в виде конденсата.

Обратная история, когда холодный воздух с улицы попадает в теплое помещение. Воздух согревается, его влагоемкость увеличивается, а относительная влажность падает. Теперь образуются не излишки воды, а наоборот, ее недостаток. Воздух становится сухим. И, чем больше перепад температур на улице и в доме, тем сильнее «сохнет» воздух.

Сушат ли батареи воздух?

Мокрая ткань сохнет на батарее потому, что вода в ней нагревается и испаряется. Но в воздухе вода уже в газообразном состоянии. Нагрев сам по себе не снижает количество водяного пара в воздухе. Система отопления понижает относительную влажность в доме за счет нагрева поступающего уличного воздуха, а, значит, увеличения его влагоёмкости.

Таким образом, причина сухости зимой — не батареи, а воздухообмен. А, точнее, приток холодного воздуха с улицы (через открытые окна, щели в стенах и приточные устройства). От воздухообмена отказаться нельзя, он нужен, и это «медицинский факт». Так что, если вы живете не в прачечной, у вас работает отопление и помещение хорошо проветривается (вентилируется), то зимой дома в любом случае будет проблема сухого воздуха.

Юзер экспириенс по выбору «железа»

В общем, скрипя зубами, раскошелился я на увлажнитель заморский. А шо делать, коли свой в Тионе мы еще не разработали… Тут пару слов о том, как выбирал. Так как мы эту тему копать начали, с помощью наших инженеров чуток подразобрался с техникой. Поэтому от ультразвука сразу брезгливо отказался – считайте моей заморочкой, но не хочу я дышать всем тем, что в водопроводной воде водится, солями всякими да прочей нечистью. Все заявленные умягчители и супер-нано стержни весь этот шлак убрать не могут, а заливать в день по пять литров дистиллята – уж увольте, ищите его сами). Стационарного фильтра обратного осмоса не имеем-с… «Кипятильник» тоже не хочу, будет жрать электричество аки конь. Так что я сразу был за естественное увлажнение, то есть всё, что входит в «поверхностные» (адиабатические) увлажнители или «мойки воздуха». Ну люблю я всё естественное, что поделать). Там просто тряпочка или диск постоянно мокнут, но при этом крутятся и вентилятором обдуваются. Есть, конечно, и минусы – чем выше относительная влажность, тем хуже процесс, однако это коррелирует с нашими потребностями во влаге – чем влажнее, тем из нас, как из губки, меньше воздух воды «высасывает». Ну и по расчетам на одну комнату зимой при нормальном проветривании мощность нужна около 500 г/час. Дальше немного полопатил отзывы/характеристики ну и заказал. Сразу оговорюсь, что марку указывать не буду, это бы слишком дорого обошлось производителю).

Еще слово инженерам-физикам

Основные типы увлажнителей:

Адиабатические
В них происходит естественное испарение при комнатной температуры при контакте воздуха с влажной развитой поверхностью (диски из разных материалов, пористые картриджи и т.п.). Энергия на испарение берется из комнатного воздуха (процесс работы сопровождается небольшим понижением его температуры). Скорость увлажнения (мг/час) зависит от скорости обдува диска или картриджа вентилятором, площади влажной поверхности и текущей относительной влажности в помещении, поэтому не всегда соответствует заявленной. «Мойка воздуха» — одно из маркетинговых названий таких увлажнителей. «Мойка» ассоциируется с «очисткой», хотя в процессе увлажнения как таковой очистки не происходит. Очистка возможна, если производитель дополнительно устанавливает фильтры (например, НЕРА).

Паровые
В этих приборах процесс увлажнения изотермический: влажность повышается путем парообразования. Паровые модели проще с аппаратной точки зрения: они в буквальном смысле простые, как чайник. Энергия на испарения «вкачивается» непосредственно в воду через ТЭН, поэтому у этих испарителей максимальное энергопотребление. Скорость увлажнения в основном определяется энергопотреблением ТЭНа, поэтому стабильна и её легко контролировать.

Ультразвуковые
В них вода соприкасается с тонкой мембраной, которая часто колеблется, и ее колебаниями разбивается в мелкодисперсный аэрозоль. И потом в воздухе эти мельчайшие капли испаряются естественным путем, без нагревания. Энергия на испарение опять же берется из комнатного воздуха, но сам процесс испарения, в отличие от двух предыдущих типов, происходит не в приборе, а уже в комнате. По сути это «разбрызгиватель». Скорость увлажнения в основном определяется мощностью ультразвукового «разбрызгивателя», достаточно стабильна и её также легко контролировать.

Расчет необходимой скорости увлажнения

Вопрос: «сколько вешать в граммах»? То есть сколько грамм воды нужно добавить в кубометр воздуха, чтобы поднять в помещении относительную влажность от 12%, допустим, до оптимальных 50%?

Чтобы достичь отметки в 50% при 25°С в воздухе должно быть 11,5 г/м3. В нашем комнатном воздухе еще с улицы осталось 2,7 г/м3. Получается, увлажнителю нужно будет «выпускать» в воздух еще 8,8 г/м3. Чтобы пересчитать эту цифру в г/час надо знать воздухообмен, т.е. сколько воздуха поступает с улицы.

Для комнаты, где находится 2 человека, минимальный воздухообмен для удаления углекислого газа — 60м3 в час. Таким образом, минимальная скорость увлажнения зимой должна быть 500 г/м3. Дальше мы должны выбирать баланс между комфортом/здоровьем и затратами. Чем больше воздуха мы подаем с улицы (проветривание, вентиляция) тем лучше для нашего организма. Но при этом вырастает нагрузка на фильтры в вентиляции, затраты на нагрев приточного воздуха, а также требования к мощности увлажнителя.

Что в коробке?

Как привезли коробку, полез носом во все щели. Внутри девайс простой, как молоток. На входе хепушка, не пойми какая (не любят они в паспорте физические параметры указывать, только маркетинговый бред, типа нано-шмано-защитный фильтр). Весь воздух через нее сначала чистится. Мне как бы очистка не сильно важна, т.к. бризер стоит и чистый воздух гонит, но точно лучше с ней, чем без неё.

Дальше колесо с какой-то гармошкой (типа фильтра F5) всё время в поддон макается и вентилятором обдувается. Правда, про моего нового друга в отзывах пишут, что расходники дорогие, но я инженерный лайфхак знаю. Там замена по времени зашита, таймер сбрасывать можно ручками, а менять-то не по времени надо, а только по эффективности увлажнения. Если таймер натикал, а увлажняет норм — то и менять не надо. Разброс шумности по скоростям как у кондеев и бризеров примерно, для климатической техники стандартно.

По скорости увлажнения. При работающей приточке (60 кубов) поднять влажность выше 40% можно только, если закрыть дверь в комнату. Но мне как бы больше и не надо.

Измерял влажность в других комнатах — она тоже выросла, примерно до 25-30%, то есть так или иначе за счёт воздухообмена и конвекции влажность разносится по квартире и на деле увлажнитель «тянет» почти все комнаты в одиночку. При этом расход воды — около 10 л в сутки, то есть чуть меньше заявленных в паспорте 500 г/час. Бачок всего 3 л, что, конечно, напрягает — три раза в сутки таскаешь воду из-под крана.

Однако, не смотря ни на что, вот что я вам скажу. Пишу я эти строки, дорогой друг, и радости моей предела не видится. Уже когда выше 25% влажности стало (так-то теперь под 40% держу), ощущения поменялись, как небо и земля. Все это в купе с невысокой температурой (23С примерно) и непрерывным бризерным проветриванием (СО2 не выше 750ppm) делает мне реально гуд, аж чакры прочистились. Особенно носовая).

Тут может психосоматика еще сработала, но мне кажется, что в сухом воздухе сон и настроение хуже. Тему не изучал, вернее, не видел таких исследований, однако подозреваю, что влажность сильно может влиять на всякую «электрохимию» у нас в теле, так что не исключена реальная корреляция. За сим прощаюсь, можете начинать завидовать). А лучше прекращайте себя высушивать в труху и радуйтесь вместе со мной).

P.S.:
И снова здравствуйте). Не дает мне покоя мысль о том, каким должен быть «увлажнитель мечты». Кажется, что это должен быть девайс под 1000 г/час, в котором решена проблема «беготни с горшком» для дозаправки и разбрызгивания несанкционированной чертовщины в воздух.
По технологиям. Кипячение — сразу нет, электричество в разы дороже, чем водяное отопление. Это может быть всё-таки ультразвук, но тогда нужен встроенный фильтр обратного осмоса. Адиабатическая тема лично мне очень близка, т.к. позволяет еще и очистку в девайс встроить. Однако что делать с зависимостью скорости увлажнения от влажности в помещении? Возможно, добавлять нагрев воды или испаряющей поверхности. Да, это увеличит энергопотребление, однако оно будет существенно ниже, чем у «кипятильника», плюс включение по необходимости — когда скорость увлажнения начинает падать.

Теперь о дозаправке водой. Аж руки чешутся сказать, что необходимо подключить увлажнитель к водопроводу и забыть. Однако это сразу сделает его сложным продуктом, который требует специального монтажа, прокладки труб по квартире. Кого-то это устроит, но далеко не всех. Я вот, например, хотел «коробочное решение», как таблетка от головы, купил-включил-счастье. Может это не капитальные трубы, а гибкий шланг, который можно на кран накинуть? Это всё-таки лучше, чем вёдра таскать по три раза на дню.

В общем, предлагаю на эту тему «побуллшитить», пишите в комментарии, обсудим.

Источник

Что такое влажность

Количество водяного пара, который может содержаться в воздухе, зависит от температуры — чем выше температура, тем больше влаги может в нем находиться. Количество содержащейся в воздухе влаги характеризуется двумя величинами — относительной и абсолютной влажностью. Абсолютная влажность или влагосодержание показывает, сколько грамм водяного пара содержится в одном килограмме воздуха. Несмотря на свою наглядность, абсолютная влажность не дает представления о том, насколько воздух влажен или сух. А для определения «сухости» воздуха используется относительная влажность, которая показывает, насколько воздух далек от насыщения водяным паром: относительная влажность равна отношению содержащейся в воздухе влаги к максимальному количеству влаги, которое может содержаться в воздухе при данной температуре. Например, при температуре воздуха 20°С и относительной влажности 50% в воздухе содержится 8,7 грамм водяного пара — половина от максимального количества (17,4 грамм), которое могло бы содержаться в воздухе при данной температуре. Для нас важна именно относительная влажность, поскольку от нее зависит интенсивность испарения влаги с кожи человека, из растений, деревянной мебели

О причинах низкой влажности зимнего воздуха

Зачем нужно увлажнять воздух

Помимо создания комфортных условий для людей, домашних животных и растений, поддержание нормального уровня влажности бывает необходимо в промышленности и торговле. Многие материалы, такие как бумага, ткани, некоторые виды пластмасс, а также фрукту и овощи являются гигроскопичными, то есть стремятся выровнять уровень своей влажности с окружающей средой. Другими словами, в сухом воздухе они меняют свои свойства, что приводит к нарушению технологических процессов или к преждевременной порче продуктов питания. Другой проблемой, которую создает сухой воздух, является статическое электричество. При падении относительной влажности ниже 35%, предметы начинают накапливать статическое электричество, к которому особенно восприимчивы электронные приборы.

Таким образом, увлажнители воздуха используются на промышленных объектах (производство и микросхем, химическая обработка материалов, покрасочные камеры, деревообработка), при хранении готовой продукции (холодильные склады и овощебазы), а также в музеях, библиотеках, оранжереях и других объектах. Далее мы расскажем о том, как рассчитать и выбрать увлажнитель воздуха в зависимости от типа обслуживаемого объекта.

Источник