Абсолютна и относителна влажност на въздуха

Абсолютна и относителна влажност. атмосферен въздухвинаги съдържа малко влага под формата на пари. Влажността в помещения с естествена вентилация се определя от отделянето на влага от хора и растения в процеса на дишане, изпарението на битовата влага по време на готвене, пране и сушене на дрехи, както и технологичната влага (в промишлени помещения) и влажността на сградата пликове (през първата година от експлоатацията на сградите).

Количеството влага в грамове, съдържащо се в 1 m3 въздух, се нарича абсолютна влажност f, g/m3. Въпреки това, за да се изчисли дифузията на парата през сградните обвивки, количеството водна пара трябва да се оцени в единици за налягане, което прави възможно изчисляването движеща силапренос на влага. За тази цел строителната термична физика използва парциалното налягане на водната пара, наречено еластичност на водната пара и изразено в паскали.

Парциалното налягане се увеличава с увеличаване на абсолютната влажност на въздуха. Тя обаче, подобно на абсолютната влажност, не може да нараства безкрайно. При определена температура и барометрично налягане на въздуха има гранична стойност на абсолютната влажност на въздуха F, g/m3, съответстваща на пълното насищане на въздуха с водни пари, над която тя не може да се издигне. Тази абсолютна влажност съответства на максималната еластичност на водната пара

E, Pa, наричано още налягане на наситени водни пари. С повишаване на температурата на въздуха E и F се увеличават. Следователно както e, така и f не дават представа за степента на насищане на въздуха с влага, освен ако температурата не е посочена.

За да се изрази степента на насищане на въздуха с влага, се въвежда понятието относителна влажност на въздуха j,%, което е отношението на парциалното налягане на водната пара e в разглежданата въздушна среда към максималната еластичност на водната пара E, съответстваща до температурата на средата j=(e/E)100%.

Относителната влажност има голямо значениекогато се оценява както от хигиенно, така и от техническо отношение, j определя интензивността на изпаряване на влага от намокрени повърхности и по-специално от повърхността на човешкото тяло. Относителна влажност на въздуха от 30–60% се счита за нормална за хората. j определя процеса на сорбция, т.е. процеса на абсорбиране на влага от капилярно-порести материали във въздуха. И накрая, процесът на кондензация на влага във въздуха (образуване на мъгла) и на повърхността на ограждащите конструкции зависи от j.

Ако увеличите температурата на въздуха с дадено съдържание на влага, тогава относителната влажност ще намалее, тъй като парциалното налягане на водните пари остава постоянно, а максималната еластичност E се увеличава с повишаване на температурата.

С намаляване на температурата на въздуха с дадено съдържание на влага, относителната влажност се повишава, тъй като при постоянно парциално налягане на водната пара e максималната еластичност E намалява с намаляване на температурата. В процеса на понижаване на температурата на въздуха до определена стойност максималната еластичност на водната пара E се оказва равна на парциалното налягане на водната пара е. Тогава относителната влажност j ще бъде равна на 100% и състоянието на пълно ще настъпи насищане на охладения въздух с водни пари. Тази температура се нарича температура на точката на оросяване за дадена влажност на въздуха.

СЪДЪРЖАНИЕ:В атмосферата водата се съдържа в газообразно (водна пара), капково-течно и твърдо (ледени кристали) състояния. Влажността е една от най-важните характеристики на времето и климата. Влажността на въздуха е от голямо значение при някои технологични процеси, лечението на редица заболявания, съхранението на произведения на изкуството, книги и др.

В атмосферата водата се съдържа в газообразно (водна пара), капково-течно и твърдо (ледени кристали) състояния.

Влажността е една от най-важните характеристики на времето и климата. Влажността на въздуха е от голямо значение при някои технологични процеси, лечението на редица заболявания, съхранението на произведения на изкуството, книги и др. За характеризиране на влажността на въздуха се използват няколко понятия.

Парциално налягане на водната пара (e, Pa или mm Hg) - част от общото налягане, което се създава от водна пара.

Абсолютна влажност на въздуха (a, g / m) - съдържанието на влага в единица обем въздух.

Ако въздухът съдържа максимална сумавлага, която може да бъде в него при дадена температура, тогава парциалното налягане на водните пари

Процесът на изпаряване на влагата от растенията се нарича транспирация.

е равно на налягането на наситените пари на водата при дадена температура.

Налягането на наситените пари на водата (E, mm Hg) при температура (t, ° C) може да се намери по формулата:

log Е = 0,622 + 7,5t/(238+t)

Относителна влажност (f, %) - съотношението на действителното съдържание на влага към максимално възможното при дадена температура.

Относителната влажност може да се изчисли като съотношението на парциалното налягане към налягането на наситените пари при дадена температура:

По този начин относителната влажност дава представа за степента

насищане на въздуха с водни пари.

Точка на оросяване (t, C) - температурата, до която въздухът трябва да се охлади, така че съдържащата се в него водна пара да достигне състояние на насищане. Познавайки точката на оросяване и температурата на въздуха, можете да определите абсолютната и относителната влажност на въздуха.

Абсолютната влажност на въздуха и парциалното налягане на водните пари характеризират съдържанието на водни пари във въздуха (съдържание на влага), а относителната влажност и дефицитът на насищане характеризират съотношението между действителното съдържание на влага във въздуха и максимално възможното (наситено състояние).

2. При температура 25°C абсолютната влажност на въздуха е 20 g/m3. Определете относителната влажност на въздуха. Задължително справочни материалиможе да се намери в учебно ръководство

log Е = 0,622 + 7,5t/(238+t)

lg E \u003d 0,622 + 7,5 * 25 / (238 + 25) \u003d 1,33

f \u003d (20 / 22,96) * 100% \u003d 87,1%

Отговор: относителната влажност е 87,1%

3. Температура на въздуха 40°C, относителна влажност 70%. Определете съдържанието на водни пари във въздуха (в g/m). Необходимите справочни материали могат да бъдат намерени в урока.

log Е = 0,622 + 7,5t/(238+t)

e \u003d 50,25 * 0,7 \u003d 35,2 g / m3

2. При температура 40°C абсолютната влажност на въздуха е 40 g/m 3 . Определете относителната влажност на въздуха. Необходимите справочни материали можете да намерите в урока.

log Е = 0,622 + 7,5t/(238+t)

lg E \u003d 0,622 + 7,5 * 40 / (238 + 40) \u003d 1,7

f \u003d (40 / 50,25) * 100% \u003d 79,6%

Отговор: относителната влажност е 79,6%.

3. Температура на въздуха 10°С, относителна влажност 70%. Определете съдържанието на водна пара във въздуха (в g / m 3). Необходимите справочни материали можете да намерите в урока.

log Е = 0,622 + 7,5t/(238+t)

lg E \u003d 0,622 + 7,5 * 10 / (238 + 10) \u003d 1,7

Водата покрива около 70,8% от повърхността Глобусът. Живите организми съдържат от 50 до 99,7% вода. Образно казано, живите организми са жива вода. В атмосферата има около 13-15 хиляди km 3 вода под формата на капки, снежни кристали и водни пари. Атмосферните водни пари влияят върху времето и климата на Земята.
Водна пара в атмосферата. Водната пара във въздуха, въпреки огромните повърхности на океаните, моретата, езерата и реките, далеч не винаги е наситена. Движението на въздушните маси води до факта, че на някои места на нашата планета в този моментизпарението на водата преобладава над кондензацията, докато в други, напротив, преобладава кондензацията. Но почти винаги във въздуха има малко водна пара.
Съдържанието на водни пари във въздуха, т.е. неговата влажност, може да се характеризира с няколко стойности.
Плътността на водната пара във въздуха се нарича абсолютна влажност. Следователно абсолютната влажност се измерва в килограми на кубичен метър (kg / m 3).
Парциално налягане на водните пари.Атмосферният въздух е смес от различни газове и водни пари. Всеки от газовете допринася за общото налягане, създавано от въздуха върху телата в него. Налягането, което водната пара би създала, ако всички останали газове отсъстваха, се нарича парциално налягане на водните пари. Парциалното налягане на водните пари се приема като един от показателите за влажност на въздуха. Изразява се в единици за налягане - паскали или милиметри живачен стълб.
Атмосферното налягане се определя от сумата от парциалните налягания на компонентите на сухия въздух (кислород, азот и др.) и водните пари.
Относителна влажност. От парциалното налягане на водната пара и абсолютната влажност все още е невъзможно да се прецени колко близо е водната пара до насищане при дадени условия. А именно от това зависи интензивността на изпарението на водата и загубата на влага от живите организми. Ето защо се въвежда стойност, показваща колко близо до насищане е водната пара при дадена температура, - относителна влажност.
Относителна влажностнаречено съотношение на парциалното налягане Рводна пара, съдържаща се във въздуха при дадена температура до налягане r н.п.наситена пара при същата температура, изразена като процент:

Относителната влажност обикновено е под 100%.
Психрометър.Влажността се измерва с помощта на специални устройства. Ще говорим за един от тях - психрометър.
Психрометърът се състои от два термометъра ( фиг.11.4). Резервоарът на един от тях остава сух и показва температурата на въздуха. Резервоарът на другия е заобиколен от лента от плат, чийто край се спуска във водата. Водата се изпарява и поради това термометърът се охлажда. Колкото по-висока е относителната влажност, толкова по-малко интензивно е изпарението и температурата, показана от термометъра, заобиколен от влажна кърпа, е по-близо до температурата на сухия термометър.

При относителна влажност, равно на 100%, водата изобщо няма да се изпари и показанията на двата термометъра ще бъдат еднакви. Според температурната разлика на тези термометри, като използвате специални таблици, можете да определите влажността на въздуха.
Стойност на влажността.Интензивността на изпаряване на влагата от повърхността на човешката кожа зависи от влажността. А изпарението на влагата е от голямо значение за поддържането на постоянна телесна температура. AT Космически корабиподдържа се най-благоприятната за човека относителна влажност (40-60%).
Много е важно да се знае влажността в метеорологията - във връзка с прогнозата за времето. Въпреки че относителното количество водна пара в атмосферата е относително малко (около 1%), нейната роля в атмосферните явления е значителна. Кондензацията на водни пари води до образуване на облаци и последващи валежи. В същото време подчертава голям бройтоплина. Обратно, изпарението на водата е придружено от поглъщане на топлина.
В тъкачната, сладкарската и други индустрии е необходима определена влажност за нормалното протичане на процеса.
Съхраняването на произведения на изкуството и книги изисква поддържане на необходимата влажност. Ето защо в музеите можете да видите психрометри по стените.
Важно е да се знае не абсолютното количество водни пари в атмосферата, а относителното. Относителната влажност се измерва с психрометър.

Завършено:

Тинков А.Ю.

Група 803001207

Проверено от: Алехина Т.Н.

Степен: _______

Доклад от лабораторията по физика

"Определяне на влажността на въздуха чрез психрометричен метод"

Тестови въпроси:

1) Каква е абсолютната влажност на въздуха? В какви единици се измерва? Какво е относителна влажност?

Абсолютна влажност на въздуха- стойност, числено равна на масата на водната пара, съдържаща се в единица обем въздух при дадена температура. Обикновено се измерва в g / m 3.

Относителна влажност(дефиниция 1) - стойност, характеризираща степента на насищане на въздуха с водни пари. Това е отношението на парциалното налягане на парите във въздуха при дадена температура към налягането на водните пари, които биха наситили въздуха при същата температура.

Относителна влажност(дефиниция 2) - отношението на количеството водна пара към количеството водна пара, което въздухът може да съдържа при дадена температура.

2) Назовете методите за определяне на влажността на въздуха. Кое е по-точно?

Има няколко метода за определяне на абсолютната и относителната влажност на въздуха. Инструментите, използвани за измерване на влажността, включват хигрометри и психрометри.

За определяне на влажността на въздуха чрез психрометричен метод по-често се използват психрометърът на Август и психрометърът на Асман, чийто принцип на действие е същият.

3) Принципът на действие на психрометъра Assmann.

Най-простият психрометър се състои от два алкохолни термометъра, единият е обикновен сух термометър, а вторият има устройство за овлажняване. Термометрите са градуирани със стойност на деление 0,1-0,5 градуса. Температурният сензор на влажната крушка е обвит в камбрик, който е в съд с вода. Поради изпаряването на влагата, овлажненият термометър се охлажда. За определяне на относителната влажност се вземат показания от сухи и мокри термометри и след това се използва психрометрична таблица. Обикновено входните величини в психрометричната таблица са показанията на сухия термометър и разликата между температурите на сухия и мокрия термометър. За по-лесно използване дизайнът на устройството може да включва психрометрична маса. Може също да се включи вентилатор, за да се аспирира въздух около мокрия термометър. В същото време скоростта на аспирация е малка, обикновено 0,5-1 m / s. Атмосферното налягане също влияе върху показанията на психрометъра, така че за точни измервания, в случай на отклонение на атмосферното налягане от номиналното се добавя корекция към резултатите от Психрометричната таблица.

4) Каква е същността на психрометричния метод за определяне на влажността на въздуха.

Въз основа на измерване на температурната разлика между сухи и мокри термометри с помощта на психрометри August и Assmann. Психрометърът на Август се състои от два еднакви живачни термометъра със стойност на разделението 0,2 C, фиксирани един до друг. Резервоарът с живак на един от тях е плътно обвит с парче камбрик или марля, спуснат в съд с чиста вода. От повърхността на тъканта водата се изпарява толкова по-лесно, колкото по-малко е влагата във въздуха. Чрез разликата в показанията на два термометъра се определя относителната влажност на въздуха с помощта на психрометричните таблици, прикрепени към устройството.

5) Какво е точка на оросяване?

Температурата на точката на оросяване на газ (точка на оросяване) е стойността на температурата на газа, под която водната пара, съдържаща се в изобарно охладен газ, се насища над равна водна повърхност.

6) Назовете формулата (7) и определете размерността на константата на психрометъра.

P \u003d P H - A (t - t 1) H

Размерът на константата на използваното устройство се намира по формулата:

Напредък:

Спазвайки правилата, посочени в работата, той намокри камбрика, с който беше увита кутията на един от термометрите на психрометъра, с вода. Включен вентилатор. Следвайки показанията на мокрия термометър, настройте показанието на температурата t 1 (=16°C). Задайте отчитането на сухия термометър на t (=24°C).

След като изчислих температурната разлика между сухи и мокри термометри (t - t 1) според психрометричната таблица, намерих относителната влажност на въздуха:

Познавайки температурата на околната среда t (= 24 ° C), намерих налягането P 0 (= 22,4) на наситената водна пара при тази температура съгласно съответната таблица и използвайки формула (2) намерих абсолютна влажноствъздух:

P rel \u003d P 0 * r / 100 \u003d 9,4 mm.

Абсолютната влажност на въздуха се определя по формулата (8):

P abs \u003d P n - 0,000662 (t - t 1) * H \u003d 9,6 mm Hg.

Лист с данни:

				P rel (mm)	H (mm Hg)	R abs (mm)