Absolútna a relatívna vlhkosť vzduchu

Absolútna a relatívna vlhkosť. atmosférický vzduch vždy obsahuje určitú vlhkosť vo forme pár. Vlhkosť v miestnostiach s prirodzeným vetraním je určená uvoľňovaním vlhkosti ľuďmi a rastlinami v procese dýchania, odparovaním vlhkosti v domácnosti pri varení, praní a sušení odevov, ako aj technologickou vlhkosťou (v priemyselných priestoroch) a vlhkosťou budovy. obálky (v prvom roku prevádzky budov).

Množstvo vlhkosti v gramoch obsiahnuté v 1 m3 vzduchu sa nazýva absolútna vlhkosť f, g/m3. Na výpočet difúzie pary obvodovými plášťami budov je však potrebné odhadnúť množstvo vodnej pary v tlakových jednotkách, čo umožňuje vypočítať hnacia sila prenos vlhkosti. Na tento účel stavebná tepelná fyzika využíva parciálny tlak vodnej pary e, ktorý sa nazýva elasticita vodnej pary a vyjadruje sa v pascaloch.

Čiastočný tlak sa zvyšuje so zvyšujúcou sa absolútnou vlhkosťou vzduchu. Tá sa však, podobne ako absolútna vlhkosť, nemôže zvyšovať donekonečna. Pri určitej teplote a barometrickom tlaku vzduchu existuje hraničná hodnota absolútnej vlhkosti vzduchu F, g/m3, zodpovedajúca úplnému nasýteniu vzduchu vodnou parou, za ktorú nemôže stúpať. Táto absolútna vlhkosť zodpovedá maximálnej elasticite vodnej pary

E, Pa, tiež nazývaný tlak nasýtenej vodnej pary. Keď teplota vzduchu stúpa, E a F sa zvyšujú. Preto e aj f nedávajú predstavu o stupni nasýtenia vzduchu vlhkosťou, pokiaľ nie je uvedená teplota.

Na vyjadrenie miery nasýtenia vzduchu vlhkosťou sa zavádza pojem relatívna vlhkosť vzduchu j,%, čo je pomer parciálneho tlaku vodnej pary e v uvažovanom vzdušnom prostredí k maximálnej elasticite vodnej pary E, zodpovedajúci na teplotu média j=(e/E)100 %.

Relatívna vlhkosť má veľký význam pri hygienickom a technickom hodnotení j určuje intenzitu odparovania vlhkosti z navlhčených povrchov a najmä z povrchu ľudského tela. Relatívna vlhkosť vzduchu 30–60 % sa považuje za normálnu pre človeka. j určuje proces sorpcie, teda proces absorpcie vlhkosti kapilárno-poréznymi materiálmi vo vzduchu. Nakoniec proces kondenzácie vlhkosti vo vzduchu (tvorba hmiel) a na povrchu obvodových konštrukcií závisí od j.

Ak zvýšite teplotu vzduchu s daným obsahom vlhkosti, relatívna vlhkosť sa zníži, pretože parciálny tlak vodnej pary zostáva konštantný a maximálna elasticita E sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.

S poklesom teploty vzduchu pri danom obsahu vlhkosti relatívna vlhkosť stúpa, keďže pri konštantnom parciálnom tlaku vodnej pary e maximálna elasticita E klesá s klesajúcou teplotou. V procese znižovania teploty vzduchu pri určitej hodnote sa maximálna elasticita vodnej pary E rovná parciálnemu tlaku vodnej pary e. Potom sa relatívna vlhkosť j bude rovnať 100% a stav úplného príde nasýtenie ochladeného vzduchu vodnou parou. Táto teplota sa nazýva teplota rosného bodu pre danú vlhkosť vzduchu.

OBSAH: V atmosfére je voda obsiahnutá v plynnom (vodná para), kvapôčkovo-kvapalnom a pevnom (ľadové kryštály) skupenstve. Vlhkosť je jednou z najdôležitejších charakteristík počasia a klímy. Vlhkosť vzduchu má veľký význam pri určitých technologických procesoch, liečbe množstva chorôb, skladovaní umeleckých diel, kníh a pod.

V atmosfére je voda obsiahnutá v plynnom (vodná para), kvapôčkovo-kvapalnom a pevnom (ľadové kryštály) skupenstve.

Vlhkosť je jednou z najdôležitejších charakteristík počasia a klímy. Vlhkosť vzduchu má veľký význam pri určitých technologických procesoch, liečbe mnohých chorôb, skladovaní umeleckých diel, kníh a pod. Na charakteristiku vlhkosti vzduchu sa používa niekoľko pojmov.

Parciálny tlak vodnej pary (e, Pa alebo mm Hg) - časť celkového tlaku, ktorý vytvára vodná para.

Absolútna vlhkosť vzduchu (a, g / m) - obsah vlhkosti na jednotku objemu vzduchu.

Ak vzduch obsahuje maximálne množstvo vlhkosť, ktorá v ňom môže byť pri danej teplote, potom parciálny tlak vodnej pary

Proces odparovania vlhkosti z rastlín sa nazýva transpirácia.

sa rovná tlaku nasýtených pár vody pri danej teplote.

Tlak nasýtených pár vody (E, mm Hg) pri teplote (t, ° C) možno nájsť podľa vzorca:

log Е = 0,622 + 7,5 t/(238 + t)

Relatívna vlhkosť (f, %) - pomer skutočnej vlhkosti k maximu možnému pri danej teplote.

Relatívnu vlhkosť možno vypočítať ako pomer parciálneho tlaku k tlaku nasýtených pár pri danej teplote:

Relatívna vlhkosť teda dáva predstavu o stupni

nasýtenie vzduchu vodnou parou.

Rosný bod (t, C) - teplota, na ktorú sa vzduch musí ochladiť, aby vodná para v ňom obsiahnutá dosiahla stav nasýtenia. Keď poznáte rosný bod a teplotu vzduchu, môžete určiť absolútnu a relatívnu vlhkosť vzduchu.

Absolútna vlhkosť vzduchu a parciálny tlak vodnej pary charakterizujú obsah vodnej pary vo vzduchu (obsah vlhkosti) a deficit relatívnej vlhkosti a nasýtenia charakterizuje pomer medzi skutočným obsahom vlhkosti vzduchu a maximálnou možnou (nasýtený stav).

2. Pri teplote 25°C je absolútna vlhkosť vzduchu 20 g/m3. Určte relatívnu vlhkosť vzduchu. Požadovaný referenčné materiály možno nájsť v študijná príručka

log Е = 0,622 + 7,5 t/(238 + t)

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

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

Odpoveď: relatívna vlhkosť je 87,1%

3. Teplota vzduchu 40°C, relatívna vlhkosť 70%. Určte obsah vodnej pary vo vzduchu (v g/m). Požadované referenčné materiály nájdete v návode.

log Е = 0,622 + 7,5 t/(238 + t)

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

2. Pri teplote 40°C je absolútna vlhkosť vzduchu 40 g/m 3 . Určte relatívnu vlhkosť vzduchu. Potrebné referenčné materiály nájdete v návode.

log Е = 0,622 + 7,5 t/(238 + t)

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

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

Odpoveď: relatívna vlhkosť je 79,6%.

3. Teplota vzduchu 10°С, relatívna vlhkosť 70%. Určte obsah vodnej pary vo vzduchu (v g / m 3). Potrebné referenčné materiály nájdete v návode.

log Е = 0,622 + 7,5 t/(238 + t)

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

Voda pokrýva asi 70,8 % povrchu glóbus. Živé organizmy obsahujú 50 až 99,7 % vody. Obrazne povedané, živé organizmy sú živá voda. V atmosfére je asi 13-15 tisíc km 3 vody vo forme kvapiek, snehových kryštálov a vodnej pary. Atmosférická vodná para ovplyvňuje počasie a klímu Zeme.
Vodná para v atmosfére. Vodná para vo vzduchu, napriek rozsiahlym hladinám oceánov, morí, jazier a riek, zďaleka nie je vždy nasýtená. Pohyb vzdušných hmôt vedie k tomu, že na niektorých miestach našej planéty v tento moment prevláda odparovanie vody nad kondenzáciou, u iných naopak prevláda kondenzácia. Ale vo vzduchu je takmer vždy nejaká vodná para.
Obsah vodnej pary vo vzduchu, teda jej vlhkosť, možno charakterizovať niekoľkými hodnotami.
Hustota vodnej pary vo vzduchu je tzv absolútna vlhkosť. Absolútna vlhkosť sa teda meria v kilogramoch na meter kubický (kg/m 3 ).
Parciálny tlak vodnej pary. Atmosférický vzduch je zmesou rôznych plynov a vodnej pary. Každý z plynov prispieva k celkovému tlaku vytvorenému vzduchom na telesá v ňom. Tlak, ktorý by vytvorila vodná para, keby všetky ostatné plyny chýbali, sa nazýva parciálny tlak vodnej pary. Parciálny tlak vodnej pary sa berie ako jeden z ukazovateľov vlhkosti vzduchu. Vyjadruje sa v jednotkách tlaku - pascaloch alebo milimetroch ortuti.
Atmosférický tlak je určený súčtom parciálnych tlakov zložiek suchého vzduchu (kyslík, dusík atď.) a vodnej pary.
Relatívna vlhkosť. Z parciálneho tlaku vodnej pary a absolútnej vlhkosti sa zatiaľ nedá usúdiť, ako blízko je vodná para za daných podmienok nasýteniu. Od toho totiž závisí intenzita vyparovania vody a strata vlhkosti živými organizmami. Preto je zavedená hodnota, ktorá ukazuje, ako blízko je vodná para pri danej teplote nasýteniu, - relatívna vlhkosť.
Relatívna vlhkosť nazývaný pomer parciálneho tlaku R vodná para obsiahnutá vo vzduchu pri danej teplote až tlaku r n.p. nasýtená para pri rovnakej teplote, vyjadrená v percentách:

Relatívna vlhkosť je zvyčajne nižšia ako 100%.
Psychrometer. Vlhkosť sa meria pomocou špeciálne zariadenia. Budeme hovoriť o jednom z nich - psychrometra.
Psychromer pozostáva z dvoch teplomerov ( obr.11.4). Nádrž jedného z nich zostane suchá a ukazuje teplotu vzduchu. Nádrž druhého je obklopená pásom látky, ktorého koniec je spustený do vody. Voda sa vyparuje a vďaka tomu sa teplomer ochladzuje. Čím vyššia je relatívna vlhkosť, tým je vyparovanie menej intenzívne a teplota, ktorú ukazuje teplomer obklopený vlhkou handričkou, je bližšia teplote suchého teplomera.

O relatívna vlhkosť, rovná 100 %, voda sa vôbec neodparí a údaje oboch teplomerov budú rovnaké. Podľa teplotného rozdielu týchto teplomerov pomocou špeciálnych tabuliek určíte vlhkosť vzduchu.
Hodnota vlhkosti. Intenzita odparovania vlhkosti z povrchu ľudskej pokožky závisí od vlhkosti. A odparovanie vlhkosti má veľký význam pre udržanie konštantnej telesnej teploty. AT vesmírne lode sa udržiava pre človeka najpriaznivejšia relatívna vlhkosť vzduchu (40-60%).
V meteorológii je veľmi dôležité poznať vlhkosť – v súvislosti s predpoveďou počasia. Hoci relatívne množstvo vodnej pary v atmosfére je relatívne malé (asi 1 %), jej úloha v atmosférických javoch je významná. Kondenzácia vodnej pary vedie k tvorbe oblačnosti a následným zrážkam. Zároveň zvýrazňuje veľké množstvo teplo. Naopak, odparovanie vody je sprevádzané absorpciou tepla.
V tkáčskych, cukrárskych a iných odvetviach je pre normálny priebeh procesu nevyhnutná určitá vlhkosť.
Skladovanie umeleckých diel a kníh vyžaduje udržiavanie vlhkosti na požadovanej úrovni. Preto v múzeách môžete na stenách vidieť psychrometre.
Je dôležité poznať nie absolútne množstvo vodnej pary v atmosfére, ale relatívne. Relatívna vlhkosť sa meria psychrometrom.

Dokončené:

Tinkov A.Yu.

Skupina 803001207

Skontroloval: Alekhina T.N.

Známka: _______

Správa z fyzikálneho laboratória

"Stanovenie vlhkosti vzduchu psychrometrickou metódou"

Testovacie otázky:

1) Aká je absolútna vlhkosť vzduchu? V akých jednotkách sa meria? Čo je to relatívna vlhkosť?

Absolútna vlhkosť vzduchu- hodnota, ktorá sa číselne rovná hmotnosti vodnej pary obsiahnutej v jednotke objemu vzduchu pri danej teplote. Zvyčajne sa meria v g / m3.

Relatívna vlhkosť(definícia 1) - hodnota charakterizujúca stupeň nasýtenia vzduchu vodnou parou. Ide o pomer parciálneho tlaku pár vo vzduchu pri danej teplote k tlaku vodnej pary, ktorá by nasýtila vzduch pri rovnakej teplote.

Relatívna vlhkosť(definícia 2) - pomer množstva vodnej pary k množstvu vodnej pary, ktoré môže vzduch obsahovať pri danej teplote.

2) Vymenujte metódy zisťovania vlhkosti vzduchu. Ktorý je presnejší?

Existuje niekoľko metód na určenie absolútnej a relatívnej vlhkosti vzduchu. Prístroje používané na meranie vlhkosti zahŕňajú vlhkomery a psychrometre.

Na stanovenie vlhkosti vzduchu psychrometrickou metódou sa častejšie používa Augustov psychrometer a Assmannov psychrometer, ktorých princíp činnosti je rovnaký.

3) Princíp činnosti Assmannovho psychrometra.

Najjednoduchší psychrometer pozostáva z dvoch alkoholových teplomerov, jeden je obyčajný suchý teplomer a druhý má zvlhčovacie zariadenie. Teplomery sú odstupňované s hodnotou delenia 0,1-0,5 stupňa. Teplotný snímač mokrej banky je zabalený v kambriku, ktorá je v nádobe s vodou. Vplyvom odparovania vlhkosti sa zvlhčený teplomer ochladzuje. Na určenie relatívnej vlhkosti sa odčítajú údaje zo suchých a mokrých teplomerov a potom sa použije psychrometrická tabuľka. Vstupnými veličinami v psychrometrickej tabuľke sú zvyčajne hodnoty suchého teplomera a rozdiel medzi teplotami suchého teplomera a vlhkého teplomera. Pre jednoduché použitie môže dizajn zariadenia obsahovať psychrometrický stôl. Je možné zapnúť aj ventilátor na nasávanie vzduchu okolo mokrej banky. Súčasne je rýchlosť aspirácie malá, zvyčajne 0,5-1 m / s. Atmosférický tlak ovplyvňuje aj hodnoty psychrometra, takže napr presné merania, v prípade odchýlky atmosférického tlaku od nominálneho sa k výsledkom Psychrometrickej tabuľky pripočíta korekcia.

4) Čo je podstatou psychrometrickej metódy zisťovania vlhkosti vzduchu.

Na základe merania teplotného rozdielu medzi suchými a mokrými teplomermi pomocou Augustových a Assmannových psychrometrov. Augustov psychrometer pozostáva z dvoch rovnakých ortuťových teplomerov s hodnotou delenia 0,2 C, pripevnených vedľa seba. Ortuťová nádrž jedného z nich je pevne zabalená kúskom cambric alebo gázy, spustená do nádoby s čistou vodou. Z povrchu látky sa voda odparuje tým ľahšie, čím menej vlhkosti vo vzduchu. Na základe rozdielu údajov dvoch teplomerov sa relatívna vlhkosť vzduchu zistí pomocou psychrometrických tabuliek pripojených k zariadeniu.

5) Čo je rosný bod?

Teplota rosného bodu plynu (rosný bod) je hodnota teploty plynu, pod ktorou sa vodná para obsiahnutá v izobaricky ochladenom plyne nasýti nad rovnou vodnou hladinou.

6) Pomenujte vzorec (7) a určte rozmer konštanty psychrometra.

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

Veľkosť konštanty použitého zariadenia sa zistí podľa vzorca:

Pokrok:

Pri dodržaní pravidiel uvedených v práci namočil kambriku, ktorou bola nádoba jedného z teplomerov psychrometra obalená vodou. Zapojený ventilátor. Podľa údajov vlhkého teplomera nastavte údaj teploty t 1 (=16°C). Nastavte údaj suchého teplomera na t (=24 °C).

Po výpočte teplotného rozdielu medzi suchým a mokrým teplomerom (t - t 1) podľa psychrometrickej tabuľky som zistil relatívnu vlhkosť vzduchu:

Pri znalosti okolitej teploty t (= 24 °C) som zistil tlak P 0 (= 22,4) nasýtenej vodnej pary pri tejto teplote podľa príslušnej tabuľky a pomocou vzorca (2) som zistil absolútna vlhkosť vzduch:

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

Absolútna vlhkosť vzduchu bola určená vzorcom (8):

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

Dátový hárok:

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