Cantitatea de umiditate conținută într-un metru cub de aer. Datorită valorii mici, se măsoară de obicei în g / m³. Dar datorită faptului că la o anumită temperatură a aerului, acesta poate conține doar o anumită cantitate de umiditate cât mai mult posibil (odată cu creșterea temperaturii, această cantitate maximă posibilă de umiditate crește, cu scăderea temperaturii aerului, cea maximă posibilă). cantitatea de umiditate scade), a fost introdus conceptul umiditate relativă.

Umiditate relativă

O definiție echivalentă este raportul dintre fracția molară de vapori de apă din aer și maximul posibil la o anumită temperatură. Se măsoară ca procent și se determină prin formula:

unde: - umiditatea relativa a amestecului considerat (aer); - presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec; - presiunea de echilibru a vaporilor saturati .

Presiunea vaporilor de saturație a apei crește puternic odată cu creșterea temperaturii. Prin urmare, cu răcirea izobară (adică la presiune constantă) a aerului cu o concentrație constantă de vapori, vine un moment (punctul de rouă) când vaporii sunt saturati. În acest caz, vaporii „extra” se condensează sub formă de ceață sau cristale de gheață. Se joacă procesele de saturație și condensare a vaporilor de apă rol imensîn fizica atmosferei: procesele de formare a norilor și formarea fronturi atmosferice determinată în mare măsură de procesele de saturație și condensare, căldura degajată în timpul condensării vaporilor de apă atmosferici oferă un mecanism energetic pentru apariția și dezvoltarea ciclonilor tropicali (uragane).

Estimarea umidității relative

Umiditatea relativă a unui amestec apă-aer poate fi estimată dacă temperatura acestuia este cunoscută ( T) și temperatura punctului de rouă ( T d). Când Tși T d exprimată în grade Celsius, atunci expresia este adevărată:

unde se estimează presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec:

iar presiunea vaporilor umezi a apei din amestec la temperatură este estimată a fi:

Vapori de apă suprasaturați

În absența centrelor de condensare, când temperatura scade, este posibilă formarea unei stări suprasaturate, adică umiditatea relativă devine mai mare de 100%. Ionii sau particulele de aerosoli pot acționa ca centre de condensare, este pe condensarea vaporilor suprasaturați pe ionii formați în timpul trecerii unei particule încărcate într-o astfel de pereche încât se bazează principiul de funcționare a unei camere cu nori și a camerelor de difuzie: condensarea picăturilor de apă. pe ionii formați formează o urmă (urmă) vizibilă a unei particule încărcate.

Un alt exemplu de condensare a vaporilor de apă suprasaturați îl reprezintă contraile aeronavelor care apar atunci când vaporii de apă suprasaturați se condensează pe particulele de funingine din evacuarea motorului.

Mijloace și metode de control

Pentru a determina umiditatea aerului se folosesc dispozitive numite psihrometre și higrometre. Psihrometrul lui august este format din două termometre - uscat și umed. Temperatura unui bulb umed este mai mică decât a unui bulb uscat, deoarece rezervorul său este învelit într-o cârpă înmuiată în apă, care îl răcește pe măsură ce se evaporă. Viteza de evaporare depinde de umiditatea relativă a aerului. Conform mărturiei termometrelor uscate și umede, umiditatea relativă a aerului se constată conform tabelelor psicrometrice. LA timpuri recente Senzorii integrali de umiditate (de obicei cu ieșire de tensiune) au început să fie utilizați pe scară largă, pe baza proprietății unor polimeri de a-și modifica caracteristicile electrice (cum ar fi constanta dielectrică a mediului) sub influența vaporilor de apă conținuti în aer.

Pentru a crește umiditatea relativă în zonele rezidențiale, utilizați umidificatoare electrice, paleți umpluți cu argilă umedă și pulverizare regulată.

Note

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Umiditatea relativă” în alte dicționare:

Raportul dintre fracția molară de umiditate dintr-un gaz și fracția molară de vapori de apă saturati peste apa [gheață] din acel gaz la aceeași presiune și temperatură. Unitate de măsură % [RMG 75 2004] Subiecte pentru măsurarea conținutului de umiditate al substanțelor Generalizarea termenilor cantității ... ... Manualul Traducătorului Tehnic

umiditate relativă- Raportul procentual dintre elasticitatea vaporilor de apă conținuti într-o unitate de volum de aer și elasticitatea aburului saturant la aceeași temperatură... Dicţionar de geografie

Umiditate relativă- 16. Umiditatea relativă D. Feuchtigkeit relativă E. Umiditatea relativă F. Umiditatea relativă Raportul dintre presiunea parțială a vaporilor de apă și presiunea vaporilor saturați la aceeași presiune și temperatură Sursa... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Raportul dintre elasticitatea vaporilor de apă conținut în aer și elasticitatea vaporilor saturați la aceeași temperatură; exprimat ca procent. * * * UMIDITATE RELATIVA UMIDITATE RELATIVA, raportul presiunii vaporilor de apa (vezi ELASTICITATE… … Dicţionar enciclopedic

umiditate relativă- drėgnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Drėgmės ir ją sugėrusios medžiagos masių arba tūrių dalmuo, dažniausiai išreikštas procentais. atitikmenys: engl. umiditate relativă vok. relativă Feuchte, f; ruda…… Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

umiditate relativă- santykinis drėgnis statusas T sritis chemija apibrėžtis Drėgmės ir drėgnos medžiagos, kurioje ji yra, masių arba tūrių santykis (%). atitikmenys: engl. umiditate relativă. umiditate relativă ... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

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

Psihrometrul lui August este format din două termometre cu mercur montate pe un trepied sau plasate într-o carcasă comună. Becul unui termometru este învelit într-o cârpă subțire cambrică, coborâtă într-un pahar cu apă distilată.

Când se utilizează psicrometrul august, umiditatea absolută este calculată folosind formula Rainier:
A = f-a(t-t 1)H,
unde A este umiditatea absolută; f este presiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed (vezi Tabelul 2); a - coeficientul psicrometric, t - temperatura bulbului uscat; t 1 - temperatura bulbului umed; H este presiunea barometrică la momentul determinării.

Dacă aerul este perfect nemișcat, atunci a = 0,00128. În prezența unei mișcări slabe a aerului (0,4 m/s) a = 0,00110. Umiditatea maximă și relativă sunt calculate așa cum este indicat la pagina 34.

Tabelul 2. Elasticitatea vaporilor de apă saturați (selecție)

Temperatura aerului (°С)		Temperatura aerului (°С)	Presiunea vaporilor de apă (mm Hg)	Temperatura aerului (°С)	Presiunea vaporilor de apă (mm Hg)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

Tabelul 3. Determinarea umidității relative în funcție de citiri
psicrometru de aspirație (în procente)

Tabel 4. Determinarea umidității relative a aerului în funcție de citirile termometrelor uscate și umede din psicrometrul august în condiții normale de calm și mișcare uniformă aer în încăpere cu o viteză de 0,2 m/s

Pentru a determina umiditatea relativă, există tabele speciale (tabelele 3, 4). Citiri mai precise sunt date de psicrometrul Assmann (Fig. 3). Este alcătuit din două termometre, închise în tuburi metalice, prin care aerul este aspirat uniform prin intermediul unui ventilator de ceasornic situat în partea de sus a dispozitivului. Rezervorul de mercur al unuia dintre termometre este învelit cu o bucată de cambric, care este umezită cu apă distilată înainte de fiecare determinare folosind o pipetă specială. După umezirea termometrului, porniți ventilatorul cu cheia și agățați dispozitivul pe un trepied. După 4-5 minute, înregistrați citirile termometrelor uscate și umede. Deoarece umiditatea se evaporă și căldura este absorbită de la suprafața unei mingi de mercur umezită cu un termometru, va arăta mai multe temperatura scazuta. Umiditatea absolută este calculată folosind formula Shprung:

unde A este umiditatea absolută; f este presiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed; 0,5 - coeficient psicrometric constant (corecție pentru viteza aerului); t este temperatura bulbului uscat; t 1 - temperatura bulbului umed; H - presiunea barometrică; 755 - presiunea barometrică medie (determinată conform tabelului 2).

Umiditatea maximă (F) este determinată folosind temperatura bulbului uscat din tabelul 2.

Umiditatea relativă (R) se calculează folosind formula:

unde R este umiditatea relativă; A - umiditate absolută; F este umiditatea maximă la temperatura bulbului uscat.

Un higrograf este utilizat pentru a determina fluctuațiile umidității relative în timp. Dispozitivul este proiectat similar unui termograf, dar partea perceptivă a higrografului este un mănunchi de păr fără grăsime.

Orez. 3. Psicrometru de aspirație Assmann:

1 - tuburi metalice;
2 - termometre cu mercur;
3 - orificii pentru evacuarea aerului aspirat;
4 - clemă pentru agățarea psicrometrului;
5 - pipetă pentru umezirea unui termometru umed.

Umiditatea aerului este caracterizată de următorii indicatori:

A) umiditate absolută este masa vaporilor de apă conținută în 1 m 3 aer umed. Umiditatea absolută este de obicei indicată prin simbolul ω și se măsoară în g/m 3 . Umiditatea absolută a aerului în starea de saturație se numește capacitatea de umiditate ω n. Valoarea capacității de umiditate este o funcție de temperatura aerului, așa cum se poate observa din tabel. unu.

tabelul 1

b) umiditate relativă, definiția corectă rezultă din legea presiunilor parțiale a lui Dalton. Conform acestei legi, presiunea aerul atmosferic este suma presiunilor parțiale ale aerului uscat p St și vaporilor de apă p p

p b = p st + p p. (2)

La o anumită temperatură, presiunea parțială a vaporilor de apă nu poate depăși o anumită limită, cunoscută sub numele de „presiunea de saturație” p n. Presiunea parțială a vaporilor prezenți în aer este întotdeauna mai mică sau egală cu presiunea de saturație, adică.

p P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Valoarea lui φ (în procente), care exprimă raportul dintre presiunea parțială a vaporilor din aerul umed și presiunea lor în stare de saturație la aceeași temperatură, se numește umiditate relativă aer;

În conformitate cu această definiție, conținutul de umiditate al aerului umed este raportul dintre masa aburului și masa părții uscate a aerului.

Capacitate termica aer umed, kJ / (kg K) este determinat de formula

Unde d conținutul de umiditate Cu c este capacitatea termică a aerului uscat , Cu c \u003d 1,005 kJ / kg K

entalpie aerul umed este de obicei denumit 1 kg de aer uscat. Punctul zero este entalpia aerului uscat (la d = 0) cu temperatura de 0 0 C. Prin urmare, entalpia aerului poate avea valori pozitive si negative. Entalpia aerului umed este egală cu suma entalpiilor aerului uscat și aburului,

Entalpia aerului asociată cu o schimbare a temperaturii aerului caracterizează schimbarea căldurii sensibile. Când vaporii de apă cu aceeași temperatură intră în aer, căldură latentă.În acest caz, entalpia aerului crește datorită modificării entalpiei părții umede a aerului. Temperatura aerului nu se schimbă.
t-d diagrama aerului umed.

Pentru a facilita calculele legate de modificările stării aerului umed, a dezvoltat profesorul L. K. Ramzin i-d o diagramă a aerului umed, pe care sunt prezentate grafic dependențele care sunt o consecință a legilor de bază ale dinamicii gazelor.

Diagrama face posibilă reprezentarea vizuală a proceselor de schimbare a stării aerului umed, rezolvarea grafică a problemelor practice în calculul sistemelor de ventilație și aer condiționat, procese de uscare, evaporatoare, răcitoare de aer și alte instalații, facilitând și grăbindu-le în mod semnificativ. . Viteza de efectuare a calculelor este atinsă datorită unora, destul de acceptabile pentru tehnologia de condiționare, a reducerii preciziei.

i-d diagrama este reprezentată pentru presiunea barometrică constantă. Atunci când se utilizează i-d diagramă, trebuie să cunoașteți R b estimat pentru o zonă dată, care este normalizată de SNiP. Pe teritoriul Rusiei, presiunile calculate P b sunt în intervalul 685-760 mm Hg. Artă. si normalizat cu un interval de 15 mm Hg. Artă. Conform cu aceasta i-d diagramele sunt concepute pentru R b = 685, 700, 715, 730, 745 și 760 mm Hg. Artă.

i-d diagrama este construită într-un sistem de coordonate oblic. Abscisa arată valorile conținutului de umiditate a aerului la presiune barometrică constantă, iar ordonata arată valorile entalpiei. Liniile de valori constante ale entalpiei i= const merge oblic la un unghi de 135°. Pentru a reduce dimensiunea axei d nu este desenat pe grafic, ci în schimb o linie auxiliară este trasată în unghi drept față de ordonată și o scară (scara) a valorilor conținutului de umiditate este proiectată pe ea din abscisă d. Pe grila rezultată formată din linii d= const and i= const, se construiesc izotermele și curbele φ = const.

În tehnologia de aer condiționat, o valoare negativă a entalpiei este presupusă condiționat, la fel ca și temperaturile negative. Dacă măsurați temperatura pe scara Kelvin absolută, atunci valoarea zero a entalpiei corespunde temperaturii zero absolut.

Izotermele sunt linii drepte, cu izoterma t= 0 trece prin origine (at i-d temperatura din diagrame se măsoară în Celsius).

La aplicarea diagramei, trebuie avut în vedere faptul că izotermele nu sunt paralele între ele; acest lucru este valabil mai ales la temperaturi ridicate. Dacă capetele izotermelor construite pentru φ = 100% sunt legate printr-o curbă netedă, atunci se obține o linie de umiditate relativă φ = 100% sau o linie de saturație.

Linia de saturație φ = 100% divide i-d diagrama in doua parti. Deasupra și în stânga acestei linii sunt puncte care caracterizează conținutul de vapori de apă din aer în stare supraîncălzită. Punctele situate sub și în dreapta dreptei φ = 100% caracterizează starea amestecului vapori-aer, care se află în stare de suprasaturare. Odată cu creșterea presiunii barometrice, linia φ \u003d 100% se deplasează în sus, iar cu o scădere, se deplasează în jos.

Pentru cuantificare Măsurătorile de umiditate folosesc umiditatea absolută și umiditatea relativă.

Umiditatea absolută este măsurată prin densitatea vaporilor de apă din aer sau prin presiunea acestuia.

Umiditatea relativă B oferă o idee mai clară asupra gradului de umiditate a aerului. Umiditatea relativă este măsurată printr-un număr care arată câte procente este umiditatea absolută din densitatea vaporilor de apă necesară pentru a satura aerul la temperatura actuală:

Umiditatea relativă poate fi determinată și prin presiunea vaporilor, deoarece presiunea vaporilor este practic proporțională cu densitatea acesteia.. Prin urmare, B mai poate fi definită astfel: umiditatea relativă este măsurată printr-un număr care arată câte procente este umiditatea absolută din presiune de vapori de apă care saturează aerul la temperatura sa actuală:

Astfel, umiditatea relativă este determinată nu numai de umiditatea absolută, ci și de temperatura aerului. La calcularea umidității relative, valorile sau trebuie luate din tabele (a se vedea tabelul 9.1).

Să aflăm cum o schimbare a temperaturii aerului îi poate afecta umiditatea. Fie ca umiditatea absolută a aerului să fie la Deoarece densitatea vaporilor de apă saturați la 22 ° C este (Tabelul 9.1), atunci umiditatea relativă B este de aproximativ 50%.

Să presupunem acum că temperatura acestui aer scade la 10°C, în timp ce densitatea rămâne aceeași. Atunci umiditatea relativă a aerului va fi de 100%, adică aerul va fi saturat cu vapori de apă. Dacă temperatura scade la 6 ° C (de exemplu, noaptea), atunci un kg de vapori de apă se va condensa din fiecare metru cub de aer (va cădea roua).

Tabelul 9.1. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturați la diferite temperaturi

Temperatura la care aerul devine saturat cu vapori de apă în timpul răcirii se numește punct de rouă. În exemplul de mai sus, punctul de rouă este. Rețineți că cu un punct de rouă cunoscut umiditate absolută aerul poate fi găsit în tabel. 9.1, deoarece este egală cu densitatea vaporilor de saturație la punctul de rouă.

Când vine vorba de sănătatea noastră, cunoașterea umidității relative a aerului și formula pentru determinarea acestuia sunt pe primul loc. Cu toate acestea, nu este necesar să cunoașteți formula exactă, dar este bine să aveți măcar o idee generală despre ce este, de ce se măsoară umiditatea din casă și în ce moduri se poate face acest lucru.

Care ar trebui să fie umiditatea optimă

Umiditatea în camera în care o persoană lucrează, își petrece timpul liber sau doarme este de o importanță deosebită. Organele noastre respiratorii sunt proiectate astfel încât aerul prea uscat sau saturat cu vapori de apă le dăunează. Prin urmare, există standarde de stat care reglementează care ar trebui să fie umiditatea din cameră.

Zona optimă de umiditate

În general, există aproximativ o duzină de moduri de a controla umiditatea aerului și de a o readuce la normal. Acest lucru va crea cele mai favorabile condiții pentru studiu, somn, sport, va crește eficiența și va îmbunătăți starea de bine.