Молекулярна физика. Влажност на въздуха.

Влажност на въздуха Съдържанието на водна пара във въздуха.

Атмосферният въздух, който ни заобикаля поради непрекъснатото изпаряване на водата от повърхността на океаните, моретата, езерата, влажната почва и растенията, винаги съдържа водни пари. Колкото повече водна пара е в определено количество въздух, толкова по-близо е пара за насищане. От друга страна, колкото по-висока е температурата на въздуха, толкова по-голямо количество водни пари е необходимо да се насити.

В зависимост от количеството на наличните водни пари при определена температура в атмосферата, въздухът варира при различни степени на влажност.

Количествена оценка на влажността.

За да се определи количеството на влажността на въздуха, използвайте по-специално концепциите абсолютен и относителна влажност.

Абсолютна влажност Дали количеството грама водна пара, съдържащо се в 1 m 3 въздух при дадените условия, т.е. това е плътността на водната пара ρ, изразено в g / m 3.

Относителна влажност на въздуха φ Съотношението на абсолютната влажност на въздуха ρ до плътността ρ0 наситена пара при същата температура. Относителната влажност се изразява като процент:

Концентрацията на пара е свързана с налягането (р0 = НКТ), така че относителната влажност може да бъде определена като процента частично налягане р парата във въздуха да натиска р0 наситена пара при същата температура:

под частично налягане да разбере налягането на водните пари, които би произвела, ако отсъстват всички други газове в атмосферния въздух.

Ако влажният въздух се охлади, тогава при определена температура парата в него може да доведе до насищане. При допълнително охлаждане водните пари ще се кондензират под формата на роса.

Архив / бележки от лекции от 04.04.12 - копие / ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА 10

ВЪЗДУХ НА ВЪЗДУХА. ТОЧКА НА РАСТЕНАТА.

УСТРОЙСТВА ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ВЪЗДУХОВНАТА ВЛАЖА.

Атмосферата е газообразната обвивка на Земята, състояща се предимно от азот (над 75%), кислород (малко по-малко от 15%) и други газове. Около 1% от атмосферата е водна пара. Откъде идва той в атмосферата?

Голяма част от земната повърхност е заета от моретата и океаните, от чиято повърхност постоянно се изпарява вода при всякаква температура. Освобождаването на водата се случва и при дишането на живи организми.

Въздух, съдържащ водна пара се нарича мокър.

Количеството водна пара, съдържащо се във въздуха, зависи от времето, здравословното състояние на човека, провеждането на технологични процеси в производството, безопасността на експонатите в музея, безопасността на съхранението на зърното. Ето защо е много важно да се контролира степента на влажност и възможността да се промени, ако е необходимо, в стаята.

Абсолютна влажност въздух е количеството водна пара, съдържащо се в 1 m 3 въздух (плътността на водната пара).

m е масата на водната пара, V е обемът на въздуха, в който се съдържа водната пара. P е парциалното налягане на водната пара, μ е молната маса на водната пара и Т е неговата температура.

Тъй като плътността е пропорционална на налягането, абсолютната влажност може да се характеризира и с частичното налягане на водната пара.

Степента на влажност или сухота на въздуха влияе не само върху съдържанието на водна пара, но и върху температурата на въздуха. Дори ако количеството водни пари е същото, при по-ниска температура въздухът ще изглежда по-влажен. Ето защо в студена стая възниква влага.

Това се обяснява с факта, че при по - висока температура във въздуха може да има по - голямо максимално количество водна пара и максимално количество водни пари Въздухът се съдържа в случая, когато парата е наситен. Поради това, максимално количество водни пари, който може да се съдържа в 1 m 3 въздух при дадена температура плътност на наситените пари при дадена температура.

Зависимостта на плътността и парциалното налягане на наситените пари от температурата може да се намери във физическите таблици.

Предвид тази зависимост, стигнахме до извода, че по-обективната характеристика на влажността на въздуха е относителна влажност.

Относителна влажност е отношението на абсолютната влажност на въздуха към количеството пара, необходимо за насищане на 1 m 3 въздух при дадена температура.

ρ е плътността на изпаренията, ρ0 - плътността на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Относителната влажност може да се определи и чрез парциалното налягане на парите

P е парциалното налягане на пара, P0 - парциалното налягане на наситените пари при дадена температура и φ е относителната влажност на въздуха при дадена температура.

Ако въздухът съдържа изобарично охлаждане на водна пара, то при определена температура водната пара се насища, както при намаляваща температура, максималната плътност на водната пара във въздуха при определена температура намалява, т.е. плътността на наситената пара намалява. При по-нататъшно понижаване на температурата излишната водна пара започва да кондензира.

температура, при което се натрупва дадена наситена водна пара, съдържаща се във въздуха точка на оросяване.

Това име е свързано с явлението, наблюдавано в природата - с роса. Падането на росата се обяснява по следния начин. През деня въздухът, сушата и водата в различни резервоари се затоплят. Следователно, има силно изпаряване на водата от повърхността на резервоарите и почвата. Водната пара, съдържаща се във въздуха при температури през деня, е ненаситена. През нощта и особено през сутринта температурата на въздуха и повърхността на земята намаляват, водните пари се насищат и излишъкът от водни пари се кондензира на различни повърхности.

Δp е излишната влага, която се освобождава, когато температурата падне под точката на оросяване.

Същата природа има мъгла. Мъгла - това са най-малките капчици вода, образувани от кондензацията на пара, но не на повърхността на земята, а във въздуха. Капките са толкова малки и леки, че могат да се държат във въздуха в окачено състояние. На тези капчици се появява разсейване на светлинни лъчи и въздухът става непрозрачен, т.е. видимостта е трудна.

При бързо охлаждане на въздуха, парата, насищаща се, може да заобиколи течната фаза, веднага да влезе в твърда. Това обяснява външния вид на дърветата. Някои интересни оптични явления в небето (например хало) се дължат на преминаването на слънчеви или лунни лъчи през циркови облаци, състоящи се от най-малките ледени кристали.

5. Инструменти за измерване на влажността.

Най-простите инструменти за определяне на влажността са хигрометри от различни конструкции (кондензация, филм, коса) и психрометър.

Принцип на действие кондензационен хигрометър въз основа на измерването на точката на оросяване и определянето на абсолютната влажност в помещението. Познавайки температурата в помещението и плътността на наситените пари, съответстващи на дадена температура, откриваме относителната влажност на въздуха.

ефект филм и влакномери за коса се свързва с промяна в еластичните свойства на биологичните материали. С увеличаване на влажността, тяхната еластичност намалява и филмът или косата се простират за по-голяма дължина.

psychrometer се състои от два термометъра, в един от които резервоарът с алкохол се навива с влажна кърпа. Тъй като тъканта постоянно изпарява влагата и следователно отстранява топлината, температурата, показана от този термометър, винаги ще бъде по-малка. По-малко влажният въздух в стаята, толкова повече изпарение е по-интензивно, термометърът с мокрия резервоар охлажда повече и показва по-ниска температура. Чрез разликата в температурата на сухи и влажни термометри, използвайки подходящата психометрична таблица, определете относителната влажност на въздуха в тази стая.

Абсолютна и относителна влажност. Точка на оросяване

Абсолютна влажност на въздуха

В системата SI, абсолютната единица за измерване на влажността

Влажността е много важен параметър на околната среда. Известно е, че по-голямата част от повърхността на Земята е заета от водата (Световният океан), чиято повърхност постоянно се изпарява. В различните климатични зони интензивността на този процес е различна. Зависи от средната дневна температура, наличието на ветрове и други фактори. Така на някои места процесът на образуване на пара от водата е по-интензивен от кондензацията му, а в някои случаи и обратното.

Човешкото тяло реагира активно на промените във влажността на въздуха. Например, процесът на изпотяване е тясно свързан с температурата и влажността на околната среда. При висока влажност, изпарението на влагата от повърхността на кожата практически се компенсира от процесите на нейната кондензация и отстраняването на топлината от тялото се нарушава, което води до нарушения на терморегулацията; при ниска влажност, изпаряването на влага преобладава над процесите на кондензация и тялото губи твърде много течност, което може да доведе до дехидратация.

В допълнение, концепцията за влажност е най-важният критерий за оценка на климатичните условия, които всеки знае от прогнозите за времето.

Абсолютна влажност дава представа за специфичното съдържание на вода в масата на въздух, но това количество е неудобно по отношение на чувствителност влага живи организми. Човек не изпитва масовото количество вода във въздуха, а съдържанието му спрямо максималната възможна стойност. За да се опише реакцията на живите организми на промените в съдържанието на водни пари във въздуха, се въвежда концепцията за относителна влажност.

Относителна влажност на въздуха

където плътността на водните пари във въздуха (абсолютна влажност); плътност на наситените водни пари при определена температура.

Точка на оросяване

Познавайки температурата на точката на оросяване, може да се получи представа за относителната влажност на въздуха. Ако температурата на точката на оросяване е близка до температурата на околния въздух, влажността е висока (при съвпадение на температурите се образува мъглата). Обратно, ако стойностите на точката на оросяване и температурата на въздуха по време на измерването силно се различават, можем да говорим за ниско съдържание на водна пара в атмосферата.

Когато нещо се вкарва в топло помещение от замръзване, въздухът над него се охлажда, насища се с водна пара и водни капчици кондензират върху нещата. В бъдеще това се загрява до температурата на въздуха в помещението и целият кондензат се изпарява.

Друг, не по-малко познат пример е замъгляването на прозорците в къщата. Много от тях имат конденз през прозорците през зимата. Това явление се влияе от два фактора - влажност и температура. Ако се монтира обикновен прозорец с двоен стъклопакет и изолацията се извършва правилно и има конденз, това означава, че помещението е с висока влажност; възможно е лоша вентилация или изпускане.

Относителна влажност на въздуха

Относителна влажност - съотношението на парциалното налягане на водната пара в газа (главно във въздуха) до равновесното налягане на наситените пари при дадена температура.

съдържание

Абсолютна влажност

Абсолютната влажност е количеството влага (в грамове), съдържащо се в един кубичен метър въздух.

Относителна влажност

Еквивалентна дефиниция е съотношението на масата на водните пари във въздуха до максималната възможна при дадена температура. Измерен в проценти и се определя от формулата:

където: - относителната влажност на въпросната смес (въздух); - частично налягане на водните пари в сместа; - равновесно налягане на наситена пара.

Налягането на наситени водни пари се увеличава силно с нарастващата температура (виж графиката). Следователно, когато изобарно (т.е., при постоянно налягане) на въздушно охлаждане с постоянна концентрация на пара идва точка (точка на оросяване) а, когато парата е наситен. В този случай "екстра" парата кондензира под формата на мъгла или ледени кристали. насищане и пара кондензационни процеси играят важна роля в физиката на атмосферата: процеси на образуване и образуването на атмосферни облак фронта в значителна част определя от процесите на насищане и кондензационни, топлина, отделена от кондензация на атмосферна енергия водна пара механизъм осигурява появата и развитието на тропически циклони (урагани).

Оценка на относителната влажност

Относителната влажност на сместа вода-въздух може да бъде оценена, ако температурата му е известна (T) и температурата на точката на оросяване (Tг). когато T и Tг са изразени в градуси по Целзий, тогава изразът е вярно:


където се оценява парциалното налягане на водната пара в сместа др :


и налягането на водните пари в сместа при определена температура дите :

Наситената водна пара

При липса на кондензационни центрове на по-ниски температури, образуването на свръхнаситен състояние, т.е.. Е. Относителната влажност на въздуха става 100%. Като кондензационни ядра могат да действат йони или аерозолни частици, а именно на кондензацията на свръхнаситени йони пари, образувани когато заредена частица по такъв чифт на принципа на действие облак камера и дифузионни камери: водните капчици кондензиране на получените йони образуват видим знак (следа) заредена частици.

Друг пример за кондензация на свръхнаситена водна пара са следите от инверсията на самолетите, възникващи от кондензацията на свръхнаситена водна пара върху частиците от сажди на изгорелите газове на двигателя.

Средства и методи на контрол

За определяне на влажността на използваните от въздуха инструменти, които се наричат ​​психрометри и хигрометри. Психрометърът Август се състои от два термометъра - сухи и мокри. Мокър термометър показва температура по-ниска от суха. неговият резервоар е увит в кърпа, навлажнена с вода, която, изпаряваща се, го охлажда. Интензивността на изпарението зависи от относителната влажност на въздуха. От показания сухи и влажни термометри са относителната влажност на psychrometric таблици. Наскоро е бил широко използвани интегрални сензори влажност (обикновено получава напрежение) на базата на собственост на определени полимери да променят електрически характеристики (като диелектрична константа среда) под действието на въздуха водна пара. За да се проверят инструментите за измерване на влажността, се използват специални инсталации - хигростати.

стойност

Относителната влажност на въздуха е важен екологичен показател за околната среда. При прекалено ниска или прекалено висока влажност се наблюдава бърза умора на лицето, влошаване на възприятието и памет. Храните, строителните материали и дори много електронни компоненти могат да се съхраняват в строго определени граници на относителната влажност. Много технологични процеси са възможни само при стриктен контрол на съдържанието на водна пара във въздуха на производствената зала.

Влажността в помещението може да се промени.

Овлажнители се използват за увеличаване на влажността.

Функциите на изсушаването (изсушаването) на въздуха се осъществяват в повечето климатици и под формата на отделни устройства - изсушители.

препратки

  1. ↑ Perry, R.H. и Green, D.W., Perry's Chemical In- ders 'Handbook (7th Edition),

Фондация Уикимедия. 2010.

Гледайте какво е "относителна влажност на въздуха" в други речници:

Относителна влажност на въздуха - съотношението на еластичността на водната пара, т.е. парциалното налягане на водната пара, съдържаща се във въздуха, до еластичността на наситените пари при същата температура. Изразява се в проценти, измерено чрез психрометри и хигрометри. Удобен роднина...... Морски речник

Относителна влажност на въздуха - 1.7. Относителна влажност на въздуха% Източник: TSN 23 338 2002: Енергия... Речник на термините на нормативната и техническата документация

относителна влажност - Oro drėgnis statusas Стандартна станция за стандартизация и метрология Apibrėžtį žr. priede. priedas (ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. относителна влажност на времето vok. относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителната влажност на въздуха,...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относителна влажност - оро drėgnis statusas T sritis Standartizacija ИЧ metrologija apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на времето vok. относителна...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje santykis (%). atitikmenys: angl. относителна влажност на времето Русия. Относителна влажност на въздуха... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

относителна влажност - ортопед (визу или масс атювил) статус T sritis fizika atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха; относителна влажност на времето vok. относителна Luftfeuchte, f; относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителна влажност на въздуха, температура на въздуха...... Fizikos terminų žodynas

относителна влажност - santykinė oro drėgmė (sočiųjų garų atžvilgiu) статус T sritis fizika atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. относителна Luftfeuchtigkeit, f rus. относителна влажност, f pranc. влажност относителна към въздуха,... Fizikos terminų žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis ekologija ИЧ aplinkotyra apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. роднина...... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

относителна влажност - santykinis оро drėgnis statusas T sritis Енергетика apibrėžtis руда esančių vandens garų ИЧ sočiųjų vandens garų slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. относителна влажност на въздуха vok. роднина...... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Относителна влажност на въздуха - вижте Влажност на въздуха... Селскостопански енциклопедичен речник

Влажност на въздуха. Методи за определяне на влажността на въздуха

Този видео урок е налице при абонамент

Имате ли вече абонамент? Влезте в профила си

В този урок ще се въведе концепцията за абсолютна и относителна влажност на въздуха, ще бъдат обсъдени термините и количествата, свързани с тези концепции: наситена пара, точка на оросяване, устройства за измерване на влага. В хода на урока ще се запознаем с таблиците за плътността и налягането на наситените пари и психометричната таблица.

Наситена пара, влажност на въздуха

Днешният урок ще се посвети на обсъждане на такава концепция като влажност и методите за измерване. Основната феномен, който влияе на влажност ще бъде процес изпаряване на вода, което казахме преди, и най-важното концепцията, че ще използваме ще бъде наситена и ненаситена пара.

Ако изберете различни състояния на пара, те ще се определят от взаимодействието на парата с нейната течност. Ако си представим, че някои от течността е в затворен съд, както и процеса на изпаряване, а след това рано или късно, този процес ще се стигне до състояние, в което изпаряване на редовни интервали от време ще бъде компенсирана от конденз и след това идва така наречения динамичен равновесието на течността с неговите пари (фиг. 1),

Фиг. 1. Наситена пара

Определение.Наситена пара Има пара в термодинамично равновесие с неговата течност. Ако парата не е наситена, няма термодинамично равновесие (Фигура 2).

Фиг. 2. Ненаситени пари

С помощта на тези две понятия ще опишем такава важна характеристика на въздуха като влажност.

Определение.Влажност на въздуха - стойност, показваща съдържанието на водни пари във въздуха.

Възниква въпросът: защо концепцията за влагата е важна за разглеждане и как водните пари влизат във въздуха? Известно е, че по-голямата част от повърхността на Земята е заета от водата (Световният океан), от чиято повърхност постоянно се изпарява (Фигура 3). Разбира се, в различните климатични зони на интензитета на процеса е различна, в зависимост от средната дневна температура, наличие на вятър и т.н. Тези фактори водят до това, че по-силен от своята кондензация на определени места процес на изпарение на вода, а в някои -.. Точно обратното. Средно може да се твърди, че изпаренията, които се образуват във въздуха, не са наситени, а неговите свойства трябва да могат да опишат.

Фиг. 3. Изпаряване на течност (Източник)

За хората стойността на влажността е много важен параметър на околната среда, защото тялото ни реагира много активно на промените. Например, такъв механизъм за регулиране на функционирането на тялото, като изпотяване, е пряко свързан с температурата и влажността на околната среда. При висока влажност процесите на изпаряване на влагата от повърхността на кожата практически се компенсират от процесите на кондензация и отстраняването на топлината от тялото се нарушава, което води до терморегулаторни смущения. При ниска влажност, изпаряването на влага преобладава над процесите на кондензация и тялото губи твърде много течност, което може да доведе до дехидратация.

Стойността на влагата е важна не само за хората и другите живи организми, но и за потока от технологични процеси. Например, поради известното свойство на водата за провеждане на електрически ток, неговото съдържание във въздуха може сериозно да засегне правилната работа на повечето електрически уреди.

В допълнение, концепцията за влажност е най-важният критерий за оценка на климатичните условия, които всеки знае от прогнозите за времето. Заслужава да се отбележи, че ако сравните влажността в различните сезони в обичайните климатични условия, тя е по-висока през лятото и по-ниски през зимата, което се дължи по-специално с интензивността на процеса на изпаряване при различни температури.

Абсолютна влажност на въздуха

Основните характеристики на влажния въздух са:

  1. плътността на водните пари във въздуха;
  2. относителна влажност на въздуха.

Въздухът е композитен газ, съдържа много различни газове, включително водни пари. За да се оцени количеството му във въздуха, е необходимо да се определи каква маса водна пара има в определен разпределен обем - такава стойност характеризира плътността. Повиква се плътността на водните пари във въздуха абсолютна влажност.

Определение.Абсолютна влажност на въздуха - количеството влага, съдържащо се в един кубичен метър въздух.

предназначениеабсолютна влажност: (както и обичайното обозначаване на плътността).

Мерни единициабсолютна влажност: (в SI) или (за удобство при измерване на малко количество водна пара във въздуха).

формула изчислителен абсолютна влажност:

маса на пара (вода) във въздуха, kg (в SI) или g;

обемът на въздуха, в който се съдържа тази маса от пари.

От една страна, абсолютна влажност на въздуха е разбираемо и удобно стойност т. К. дава представа за специфичното съдържание на вода във въздуха, от теглото, от друга страна, тази стойност е неудобно по отношение на чувствителност влага живите организми. Оказва се, че например човек не усеща масовото съдържание на вода във въздуха, а именно неговото съдържание, съответстващо на максималната възможна стойност.

Относителна влажност на въздуха

За да опишем това възприятие, една стойност като относителна влажност.

Определение.Относителна влажност на въздуха - количество, показващо доколко двойките са от насищане.

Това означава, че относителната влажност, с прости думи, показва следното: ако парата е далече от насищане, влажността е ниска, ако тя е близка - висока.

Мерни единициотносителна влажност:%.

формула изчислителен относителна влажност:

плътност на водните пари (абсолютна влажност), (в SI) или;

плътност на наситени водни пари при определена температура (в SI) или.

Кондензационен хигрометър

Както може да се види от формулата, тя включва абсолютната влажност, с която вече сме познати, и плътността на наситените пари при същата температура. Възниква въпросът как да се определи последната стойност? За това има специални устройства. Ще разгледаме кондензираневлагомер (Фигура 4) е инструмент, който служи за определяне на точката на оросяване.

Определение.Точка на оросяване - температурата, при която пара се насища.

Фиг. 4. Хигрометър за кондензация (източник)

Вътре в капацитета на инструмента се вкарва летлива течност, например етер, термометър (6) и въздухът се изпомпва през контейнера с помощта на круша (5). В резултат на интензивната циркулация на въздуха започва интензивно изпаряване на етера, температурата на контейнера намалява и на огледалото (4) се появява роса (капки от кондензирани изпарения). В момента на появата на роса на огледалото се измерва температура с помощта на термометър, тази температура е точката на оросяване.

Какво да направите с получената температура (точка на оросяване)? Има специална таблица, в която се въвеждат данни - каква плътност на наситените водни пари съответства на всяка специфична точка на оросяване. Трябва да се отбележи полезен факт, че тъй като стойността на точката на оросяване се увеличава, стойността на плътността на наситените пари, която съответства на него, се увеличава. С други думи, колкото по-топъл е въздухът, толкова повече влага може да съдържа и обратно, отколкото въздухът е по-студен, максималното съдържание в него е по-малко.

Хидрометър за коса

Да разгледаме принципа на действие на други видове хигрометри, инструменти за измерване на характеристиките на влажността (от гръцката хигроза - "мокро" и "метро" - мярка).

Хидрометър за коса (Фигура 5) - устройство за измерване на относителната влажност, при което активният елемент е косми, например човек.

Фиг. 5. Хигрометър за коса (източник)

Действие коса влагомер основава на свойството на обезмаслено коса да променят дължината си, когато промени влажност (увеличаване на влажност се увеличава дължината на косата с намаляване - намалена), която позволява да се измери относителната влажност. Косата е издърпана върху метална рамка. Промяната в дължината на косата се прехвърля на стрелката, движеща се по скалата. Трябва да се помни, че космическият хигрометър не дава точни стойности на относителната влажност и се използва главно за домашни цели.

psychrometer

По-удобно е да се използва и точното устройство за измерване на относителната влажност, като психрометър (от гръцки до ψυχρός - "студ") (фигура 6).

Психрометърът се състои от два термометъра, които са фиксирани в общ мащаб. Един от термометрите се нарича мокър, защото е обвит в камбрик, който е потопен в резервоар за вода, разположен на гърба на устройството. С влажна тъкан водата се изпарява, което води до охлаждане на термометъра, процеса на намаляване на температурата продължава до етап, докато парата до мокра тъкан не достига насищане и термометъра започва да показва температурата на точката на оросяване. Така, мокър термометър показва температура, по-малка или равна на действителната околна температура. Вторият термометър се нарича сух и показва действителната температура.

На тялото на устройството по правило се изобразява така наречената психометрична таблица (Таблица 2). Използвайки тази таблица, относителната влажност на околния въздух може да бъде определена от температурната стойност, показана от сухия термометър, и от температурната разлика между сухи и влажни термометри.

Въпреки това, дори и без да имате на разположение такава маса, можете грубо да определите количеството влага, като използвате следния принцип. Ако показанията на двата термометъра са близки един до друг, изпаряването на водата от мократа е почти напълно компенсирано чрез кондензация, т.е. влажността на въздуха е висока. Ако, напротив, разликата в показанията на термометъра е голяма, изпарението от влажна тъкан преобладава над кондензацията и въздухът е сух и влажността е ниска.

Таблици за характеристиките на влажността

Нека се обърнем към масите, които ви позволяват да определите характеристиките на влажността на въздуха.

Влажност на въздуха

"Физика - 10 клас »

Спомнете си какво е парата и какви са нейните основни свойства.
Възможно ли е въздухът да се разглежда като газ?
Дали законите на идеалния газ са приложими към въздуха?

Водата заема около 70.8% от повърхността на земното кълбо. Живите организми съдържат 50 до 99,7% вода. Образно казано, живите организми са жива вода. В атмосферата има около 13-15 хиляди квадратни метра вода под формата на капки, кристали на сняг и водни пари. Атмосферните водни пари влияят върху атмосферните условия и климата на Земята.

Водна пара в атмосферата.

Водната пара във въздуха, въпреки огромната повърхност на океаните, моретата, езерата и реките, далеч не е винаги наситена. Движението на въздушните маси води до факта, че в някои места на нашата планета в момента изпаряването на вода преобладава над кондензацията, докато в други, напротив, кондензацията преобладава. Но във въздуха почти винаги има определено количество водна пара.

Съдържанието на водна пара във въздуха, т.е. нейното съдържание на влага, може да се характеризира с няколко количества.

Повиква се плътността на водните пари във въздуха абсолютна влажност.

Абсолютната влажност се изразява, следователно, в килограми на кубичен метър (кг / м3).

Парциалното налягане на водните пари.

Атмосферният въздух е смес от различни газове и водни пари. Всеки от газовете допринася за общото налягане, произведено от въздуха върху телата в него.

Налягането, което би създало водни пари, ако всички отсъстваха, се нарича парциалното налягане на водните пари.

Парциалното налягане на водните пари се приема като един от показателите за влажността на въздуха. Тя се изразява в единици под налягане - паскал или милиметри живак.

Тъй като въздухът е смес от газове, атмосферното налягане се определя от сумата на парциалните налягания на всички компоненти на сухия въздух (кислород, азот, въглероден диоксид и т.н.) и водната пара.

Относителна влажност.

Парциалното налягане на водната пара и абсолютната влажност все още не може да се прецени колко близо е водната пара до насищане при тези условия. А именно, интензивността на изпарението на водата и загубата на влага от живите организми зависят от това. Ето защо се въвежда стойност, показваща колко водна пара при дадена температура е близка до наситеността, относителна влажност.

Относителна влажност на въздуха съотношението на парциалното налягане р на водната пара, съдържащо се във въздуха при дадена температура до налягането рп. п наситена пара при същата температура, изразена като процент:

Относителната влажност на въздуха обикновено е по-малка от 100%.

Тъй като температурата се понижава, парциалното налягане на водната пара във въздуха може да стане равно на наситеното налягане на парите. Парата започва да кондензира и пада росата.

Повиква се температурата, при която водната пара се насища точка на оросяване.

При точката на оросяване може да се определи относителната влажност на въздуха.

Psychrometer.

Влажността се измерва с помощта на специални устройства. Ще кажем за един от тях - psychrometer.

Психрометърът се състои от два термометъра (Фигура 11.4). Резервоарът на единия от тях остава сух и показва температурата на въздуха. Резервоарът на другия е обграден от лента от плат, чийто край се спуска във водата. Водата се изпарява и благодарение на това термометърът се охлажда. Колкото по-висока е относителната влажност, толкова по-малко интензивно изпарение и температурата, показана от термометъра, заобиколен от влажна кърпа, е по-близо до температурата, указана от сухия термометър.

При относителна влажност от 100%, водата изобщо няма да се изпари и показанията на двата термометъра ще бъдат едни и същи. Чрез разликата в температурата на тези термометри с помощта на специални таблици е възможно да се определи влажността на въздуха.

Стойността на влажността.

От влагата зависи интензивността на изпарението на влагата от повърхността на човешката кожа. А изпаряването на влагата е от голямо значение за поддържане на постоянна телесна температура. При космическите превозни средства относителната влажност на въздуха (40-60%) е най-благоприятна за хората.

Какво мислите, при какви условия пада росата? Защо няма роса на тревата преди дъждовен ден вечер?

Много е важно да се знае влажността в метеорологията - във връзка с прогнозата за времето. Въпреки че относителното количество водни пари в атмосферата е относително малко (около 1%), неговата роля в атмосферните явления е значителна. Кондензацията на водната пара води до образуване на облаци и последващо утаяване. В този случай се отделя голямо количество топлина. Обратно, изпаряването на водата се придружава от абсорбиране на топлина.

В тъкането, сладкарството и други отрасли за нормалния поток на процеса е необходимо известно количество влага.

Много е важно да се спазва режимът на влажност при производството на електронни вериги и устройства в нанотехнологиите.

Съхраняването на произведения на изкуството и книги изисква поддържане на влажността на необходимото ниво. С висока влажност платно по стените може да се огъне, което ще доведе до увреждане на слоя боя. Ето защо, в музеите по стените можете да видите психрометри.

Източник: "Физика - 10 клас", 2014, учебник Мияшев, Бучковцев, Соцински

Основи на термодинамиката. Термични феномени - Физика, учебник за 10 клас - Класическа физика

Относителна влажност

Относителна влажност - съотношението на парциалното налягане на водната пара в газа (главно във въздуха) до равновесното налягане на наситените пари при дадена температура [1]. Обозначена с гръцката буква φ, измерена с хигрометър.

съдържание

Абсолютната влажност е количеството влага, съдържащо се в един кубичен метър въздух [2]. Абсолютна влажност се използва, когато е необходимо да се сравни количество вода във въздуха при различни температури, или над голям температурен диапазон, например, в сауната. Обикновено се измерва в g / m³. Но поради факта, че при определена температура във въздуха, колкото е възможно тя може да съдържа определено количество вода (само с повишаване на температурата е максималното възможно количество влага се увеличава с намаляване на температурата на максималния възможен размер на намаляване на влага), въвежда понятието за относителна влажност.

Еквивалентна дефиниция е съотношението на масата на водните пари във въздуха до максималната възможна при дадена температура. Измерен в проценти и се определя от формулата:

Налягането на наситените водни пари се увеличава силно с повишаването на температурата. Следователно, за охлаждане на въздуха с постоянно налягане (т.е. постоянно налягане) с постоянна концентрация на пара, се получава момент (точка на оросяване), когато наситената пара. В този случай "екстра" парата кондензира под формата на мъгла или ледени кристали. насищане и пара кондензационни процеси играят важна роля в физиката на атмосферата: процеси на образуване и образуването на атмосферни облак фронта в значителна част определя от процесите на насищане и кондензационни, топлина, отделена от кондензация на атмосферна енергия водна пара механизъм осигурява появата и развитието на тропически циклони (урагани).

Относителната влажност на сместа вода-въздух може да бъде оценена, ако температурата му е известна (T) и температурата на точката на оросяване (Tг), съгласно следната формула:

където Pите - налягането на наситените пари за съответната температура, което може да бъде изчислено от формулата на Arden Buck [3]:

където T - температура в градуси по Целзий, Pите - налягане в hPa. За отрицателни температури, при липса на течна фаза, се използва друга формула на Buck:

За по-точни изчисления е необходимо да се използват моделите Hoff-Gretch или модерните такива: A. Veksler, ITS-90 [4], D. Sontaga. [5]

Приблизително изчисление

Относителната влажност може да бъде сближена по следната формула:

Това означава, че при всяка градуса по Целзий разликата в температурата на въздуха и температурата на росата, относителната влажност намалява с 5%.

В допълнение, относителната влажност може да бъде определена от психометричната диаграма.

При липса на кондензационни центрове на по-ниски температури, образуването на свръхнаситен състояние, т.е. относителната влажност става 100%. Като кондензационни ядра могат да действат йони или аерозолни частици, а именно на кондензацията на свръхнаситени йони пари, образувани когато заредена частица в такава двойка, принципът на действие облак камера и дифузионни камери: водните капчици кондензиране на образуваните йони за да се образува видима марки (следа ) на заредена частица.

Друг пример за кондензация на свръхнаситена водна пара са следите от инверсия на самолети, които възникват при кондензация на свръхнаситена водна пара върху частиците на сажди от изпускателната система на двигателя.

За определяне на влажността на използваните от въздуха инструменти, които се наричат ​​психрометри и хигрометри. Психрометърът Август се състои от два термометъра - сухи и мокри. Влажният термометър показва температура, по-ниска от суха, тъй като резервоарът му е увит в кърпа, навлажнена с вода, която при изпаряване го охлажда. Интензивността на изпарението зависи от относителната влажност на въздуха. От показания сухи и влажни термометри са относителната влажност на psychrometric таблици. Наскоро е бил широко използвани интегрални сензори влажност (обикновено получава напрежение) на базата на собственост на определени полимери да променят електрически характеристики (като диелектрична константа среда) под действието на въздуха водна пара.

Влажността на въздуха, удобна за човек, се определя от такива документи като GOST и SNIP. Регламентират, че през зимата в стаята оптималната влажност на човек е 30-45%, през лятото - 30-60%. Данните за SNIP са малко по-различни: 40-60% за всеки сезон, максимално 65%, но за много мокри региони - 75%. [6]

За да се определят и потвърдят метрологичните характеристики на инструментите за измерване на влажността, използвайте специални референтни (моделни) инсталации - климатични камери (хигростати) или динамични генератори на влажност на газове.

Относителната влажност на въздуха е важен екологичен показател за околната среда. При прекалено ниска или прекалено висока влажност се наблюдава бърза умора на лицето, влошаване на възприятието и памет. Сухи лигавици на лицето, движещи се повърхности се спукват, образувайки микрокредити, където вирусите, бактериите, микробите директно проникват. Ниската относителна влажност (до 5-7%) в помещенията на един апартамент или офис се отбелязва в региони с дълготраен нисък отрицателен външен въздух. Обикновено продължителността от 1-2 седмици при температури под -20 ° C води до изсушаване на помещенията. Значителен фактор за влошаване на относителната влажност е обмяната на въздух при ниски отрицателни температури. Колкото повече се обменя въздух в стаите, толкова по-бързо в тези пространства се създава ниска (5-7%) относителна влажност.

Вентилацията на помещенията в замръзване за увеличаване на влажността е груба грешка - това е най-ефективният начин за постигане на обратното. Причината за широко утвърдената заблуда във възприятието на относителна влажност, известна на всички прогнози за времето. Това е интересът от определен брой, но този номер за стаята и улицата е различен! Можете да намерите това число от таблицата, която свързва температурата и абсолютната влажност. Напр 100% влажност външен въздух при -15 0 ° С е 1.6 грама вода на кубичен метър, но същия въздух (и същите грама) при 20 0 ° С е само 8% влага.

Той е забелязал, че по време на дълги студове рядко се случи грип и остри респираторни инфекции, но когато замръзване утихне - хората, които са имали по студ, болен и в първата от дълга (до една седмица) размразяване.

Хранителните продукти, строителните материали и дори много електронни компоненти могат да се съхраняват в строго определени граници на относителната влажност. Много технологични процеси протичат само при стриктен контрол на съдържанието на водна пара във въздуха на производствената зала.

Влажността в помещението може да се промени.

Овлажнители се използват за увеличаване на влажността.

Функциите на изсушаване (изсушаване) на въздуха се осъществяват в повечето климатици и под формата на отделни устройства - изсушители на въздуха.

Относителна влажност в оранжерии, използвани за култура и живот пространства на растенията, подлежащи на колебания поради време на годината, температурата на въздуха, степента и честотата на пръскане, поливане на растения, присъствието на овлажнители, резервоари или други контейнери с открита повърхност вода, отопление и вентилация система. Кактусите и много сочни растения са по-лесни за носене на сух въздух, отколкото много тропически и субтропични растения.
Като правило за растенията, чиято местна земя е тропическа дъждовна гора, 80-95% относителна влажност на въздуха е оптимална (през зимата тя може да бъде намалена до 65-75%). За растенията с топла субтропика - 75-80%, студени субтропии - 50-75% (левичари, циклами, цинери и т.н.)
Когато растенията се държат в жилищни помещения, много видове страдат от сухота на въздуха. Това засяга главно листата; те имат бързо и прогресивно изсушаване на върховете. [7]

За да увеличите относителната влажност в жилищните райони, използвайте електрически овлажнители, напълнени с мокри глинени палети и редовно пръскане.

Абсолютна и относителна влажност

Количеството на влагата на въздуха се увеличава рязко с повишаването на температурата. Съотношението на абсолютна влажност на въздуха при определена температура до стойността на неговия капацитет на влага при същата температура се нарича относителна влажност.

За да определите температурата и относителна влажност използвайте специално устройство - психрометър. Психрометърът се състои от два термометъра. Една топка от една от тях е намокрена с марля, чийто край се спуска в съд с вода. Друг термометър остава сух и показва температурата на околния въздух. Умокряният термометър показва температура по-ниска от суха, тъй като изпаряването на влагата от марля изисква определено количество топлина. Повиква се температурата на намокрения термометър ограничение на охлаждането. Отбелязва се разликата между показанията на сухи и мокри термометри психометрична разлика.

Между величината на психометричната разлика и относителната влажност на въздуха има определена връзка. Колкото по-голяма е психометричната разлика при дадена температура на въздуха, толкова по-ниска е относителната влажност на въздуха и по-голямата влажност може да абсорбира въздуха. С разлика от нула въздухът се насища с водна пара и по-нататъшно изпаряване на влагата в такъв въздух не се случва.

Каква е влажността? От какво зависи?

Преди това всички живяхме в река Амур. Мисля, че не е необходимо да се напомня, че през зимата температурата обикновено продължава около -30 и дори -45 градуса по Целзий. В същото време е относително лесно да се прехвърлят. Или може би просто бяхме свикнали с това. И докато учих в института, веднъж отидох на зимна ваканция, за да посетя един съученик от Донецк. И първото нещо, което ме удари, беше лудият студ. Но температурата беше само около -18 градуса по Целзий. За моята обърканост ми отговориха, че "влажността е висока".

Влажност - какво е това?

Не, спомних си, че ние някак научихме нещо в училище. Но трябваше да науча всичко отново.) Оказа се, че влажността на въздуха се нарича процентът на пара-подобна вода в него. Това е много важен индикатор, защото ако е недостатъчен, много неприятни последици за човешкото тяло са възможни, включително припадък и задушаване. Нивото на влажност е много различно от региона до региона. Най-удобното за човек се счита за ниво от не повече от 45% през зимата и 60% през лятото.

Как влагата влияе върху чувството за температура

Зимните индикатори за удобна влажност винаги са по-ниски. Тъй като има забележим ефект върху възприемането на температурата. Така че, колкото повече влага, толкова по-студено ще изглежда. Причината се крие във факта, че водата увеличава този показател като топлинната мощност на въздуха. Това означава, че способността на заобикалящата атмосфера да абсорбира топлината. Така се оказва, че по-влажният въздух отнема повече топлина и вследствие на това човекът е по-студен.

Как да изчислите самата влажност

И сега най-интересното. Нека се опитаме да разберем влажността във вашата къща или апартамент:

  • вземете обикновен стаен термометър с вертикална скала;
  • измерване на температурата (например 22 ° C);
  • накиснете кърпата и го увийте с ръба на дъното на термометъра;
  • след 20-15 минути напишете новото отчитане (26 ° C);
  • извадете температурната разлика (4 ° C);
  • и сега използвайте данните в таблицата по-долу (22 вертикално и 4 хоризонтално дават 68% влага, което е по-високо от нормалното).

По този прост начин можете да разберете дали влажността в помещението е удобна.

Много се оплакват, че зимата в апартамента е много студено, но аз, за ​​щастие, напротив, на батерията не може да докосне. Но заради това въздухът става много сух. Ние сме добре подпомогнати от въздушния овлажнител. Но в природата влажността на въздуха зависи от редица фактори.

Каква е влажността на въздуха?

Оценявайки климата на всяка област, погледнете не само температурата, но и влажността. Зависи от това, колко високо ще бъде нивото на облака в тази територия и колко валежи ще падне.

Къде се появи влагата във въздуха? Повечето от тях попадат във въздушните маси благодарение на моретата и океаните. Когато водата от повърхността им се изпари, водните пари се разпространяват на различни места. Е, в резултат на това ние наблюдаваме валежите. През зимата парата се превръща в сняг и падането или пролетта пада под формата на дъжд.

Влажността на въздуха може да бъде два вида: абсолютна и относителна. Първият вариант е количеството водна пара, което е в една единица въздух. Обикновено тази цифра се изчислява в грамове на 1 m3 въздух. Вторият тип е относителната влажност на въздуха. Това е съотношението на действителното количество водни пари към възможно максимално ниво във въздуха.

Зависимост на нивото на влажност от естествените фактори

В различните градове или региони нивото на влажност във въздуха може да варира значително. Много от факторите влияят на това:

  • климатични условия;
  • време;
  • атмосферно налягане;
  • нивото на атмосферното замърсяване.

Най-влажният въздух се наблюдава в района на тропиците и крайбрежните райони. По време на голямо количество валежи, както и при намалено атмосферно налягане, относителната влажност значително се увеличава. Нейният показател се изразява и в проценти. През този период може да достигне дори 95%.

В допълнение индексът на влагата е тясно свързан с човешкия фактор. Поради високото атмосферно замърсяване и голямото количество въглероден оксид в големите градове обикновено има много ниско съдържание на влага във въздуха.

Каква е влажността? Как да измерваме влагата? Налягане на водните пари. Таблици и примери за изчисление

Измерване на влажността

Тук и по-долу ще говорим влажност на въздуха и газовете. За разлика от температурата, с определение и физическо разбиране на влажността няма проблеми. Това е количеството вода, съдържащо се в единица обем на въздуха. Но в работата ни се натъкнахме на факта, че хората, които се занимават с професионални измервания, не усещат този физически параметър и съответно не могат да извършват елементарни изчисления и да обясняват много феномени, свързани с влажността. Това се дължи до голяма степен на факта, че за разлика от температурата, ние не чувстваме влажността толкова ясно (виж статията: Каква е температурата? Как да се измери температурата? Какво да изберем: термистор или термодвойка? Представете си, че сте напуснали къщата в зимна сутрин. Каква температура на улицата, може да кажете с точност от 3... 5? С, но въпросът е, каква е относителната влажност сега, ще ви сложи в задънена улица. В същото време влажността на въздуха е много важен параметър, който пряко влияе върху благополучието и представянето на човек. Много е важно да се знае и да се поддържа известна влажност в много отрасли на промишлеността и селското стопанство.

Каква е влажността на въздуха?

Има няколко единици относителна влажност.
1. Абсолютна влажност е количеството вода в единица обем на въздуха, A (g / m3).
2. За да се определи втората единица за измерване, е необходимо да се погледне отблизо фигурата, показваща движението на водните молекули в затворен съд, напълнен с вода до определено ниво. След известно време в този съд има два процеса: изпаряването и кондензацията на водни молекули се изравняват и получаваме наситени водни пари, което създава налягане на стените на съда, равно на налягането на наситени водни пари, Ps (Pa). Във въздуха винаги има водни молекули, но тяхната концентрация е по-ниска, отколкото над водната повърхност. Те, точно както другите молекули на въздуха, създават натиск. Това налягане, създадено точно от водните молекули, се нарича парциално налягане на водната пара P (Pa). Съотношението на парциалното налягане на водната пара към наситеното налягане на водната пара, изразено като процент, се нарича относителна влажност на въздуха:

От определението е видно, че над водната повърхност относителната влажност на въздуха е 100%. И обратното, при 100% влажност се наблюдава кондензация на влагата. Налягането на наситени водни пари се увеличава с увеличаване на температурата. Ако температурата в изолирано помещение със 100% влажност се увеличи, относителната влажност ще падне рязко.

Стойностите на налягането на наситените пари над водната повърхност (Psw) и лед (Psi)