Чем выше температура тем выше относительная влажность

Чем выше температура тем выше относительная влажность

Метеорологи измеряют или говорят о влажности различными способами. Одним из ключевых измерений, которые они используют, является относительная влажность, потому что это определяет, насколько сухой воздух на самом деле ощущается. Относительная влажность зависит как от количества влаги в воздухе, так и от температуры. Если вы поднимаете температуру, сохраняя постоянную влажность, относительная влажность уменьшается.

Равновесный

Вода конденсируется с образованием жидкости и испаряется с образованием газа все время. Чем больше жидкой воды, тем быстрее она испаряется; чем больше водяного пара, тем быстрее он конденсируется. В конечном итоге эти два процесса достигают баланса, когда водяной пар конденсируется так же быстро, как испаряется жидкая вода. Это называется равновесием, и воздух в этой точке называется «насыщенным» водяным паром. Повышение температуры ускоряет испарение и, тем самым, сдвигает баланс в сторону водяного пара, поэтому, чем выше температура, тем больше влаги должно содержаться в воздухе до насыщения. Другими словами, при более высоких температурах воздух может содержать больше водяного пара.

Относительная влажность

Значимость

Точка росы

Так же, как повышение температуры уменьшает относительную влажность, уменьшение температуры увеличивает относительную влажность. Если вы продолжите снижать температуру без существенного изменения влажности воздуха, в конечном итоге вы достигнете 100-процентной относительной влажности, а затем пары воды начнут конденсироваться с образованием росы. Температура, когда это происходит, называется точкой росы, и это явление вызывает образование росы на траве холодными утрами.

Источник

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

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

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

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

Обычно абсолютную влажность выражают в граммах на кубический метр

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

где — молярная масса воды; Т — температура воздуха.

Зная только плотность пара, 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 воздуха — физическая величина, равная отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре.

Обычно относительную влажность выражают в процентах:

Чем ниже относительная влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется вода. При относительной влажности воздуха водяной 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 водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:

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

Значения давления и плотности насыщенного 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 водяного 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 а плотность водяного пара Ночью температура понизилась до При этой температуре плотность насыщенного водяного пара Значит, 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.

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

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.

Пример решения задачи

Температура воздуха в комнате а его относительная влажность На улице температура и относительная влажность воздуха соответственно. Каким будет направление движения водяных паров, если открыть форточку: с улицы в комнату пли из комнаты на улицу?

Решение. При температуре воздуха давление насыщенных паров а при температуре (см. таблицу 1 § 10). Тогда давление водяного пара в комнате

а на улице

следовательно, пар выходит из комнаты на улицу.

Ответ: пар выходит из комнаты на улицу.

Вечером при температуре относительная влажность воздуха Выпадет ли роса, если ночью температура понизится до

Решение. Для того чтобы узнать, выпадет ли роса при понижении температуры воздуха до необходимо сравнить плотность (давление) насыщенного пара при этой температуре с плотностью (парциальным давлением) пара при температуре

При температуре плотность насыщенного водяного пара

где (см. таблицу 1 §10):

Поскольку то 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:

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:

Где — плотность насыщенного водяного пара в воздухе, — 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:

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 а плотность водяного пара в воздухе составляет Ночью же температура воздуха плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре Значит, 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 — физическая величина, которая характеризует содержание водяного пара в воздухе и численно равна массе водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха:

Единица абсолютной влажности в СИ — килограмм на метр кубический:

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

0	0,61	4,8
2	0,71	5,6
4	0,81	6,4
6	0,93	7,3
8	1,07	8,3
10	1,23	9,4
12	1,40	10,7
14	1,60	12,1
16	1,81	13,6
18	2,07	15,4
20	2,33	17,3
22	2,64	19,4
24	2,99	21,8
26	3,36	24,4
28	3,79	27,2
30	4,24 30,3	30,3

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:

Плотность насыщенного водяного пара () 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 (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 .

Рис. 32.1. Графики зависимости — плотности насыщенного водяного пара от температуры; — 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=). Это означает, что (см. табл. 1). Поскольку .

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.

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:

Относительная влажность равна выраженному в процентах отношению абсолютной влажности к плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

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