Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Что такое относительная влажность


Относительная и абсолютная влажность - что это такое? :: SYL.ru

Влажность воздуха - один из очень важных показателей в нашей атмосфере. Она может быть как абсолютной, так и относительной. Как измеряется абсолютная влажность и какую формулу нужно для этого применить? Об этом вы сможете узнать, прочитав нашу статью.

Влажность воздуха - что это такое?

Что такое влажность? Это количество воды, которое содержится в каком-либо физическом теле или среде. Этот показатель напрямую зависит от самой природы среды или вещества, а также от степени пористости (если речь идет о твердых телах). Мы же в этой статье будем говорить о конкретном виде влажности - о влажности воздуха.

Из курса химии все мы прекрасно знаем, что атмосферный воздух состоит из азота, кислорода, углекислого газа и некоторых других газов, которые составляют не более 1 % от общей массы. Но кроме этих газов воздух также содержит в себе водяной пар и другие примеси.

Под влажностью воздуха понимают то количество водяного пара, которое на данный момент (и в данном месте) содержится в воздушной массе. При этом метеорологи выделяют две её величины: это абсолютная и относительная влажность.

Влажность воздуха - одна из важнейших характеристик атмосферы Земли, которая влияет на характер местной погоды. Стоит отметить, что величина влажности атмосферного воздуха неодинакова - как в вертикальном разрезе, так и в горизонтальном (широтном). Так, если в приполярных широтах относительные показатели влажности воздуха (в нижнем слое атмосферы) составляют около 0,2-0,5%, то в тропических - до 2,5%. Далее мы выясним, что такое абсолютная и относительная влажность воздуха. Также рассмотрим, какая разница существует между этими двумя показателями.

Абсолютная влажность: определение и формула

В переводе с латыни слово absolutus означает "полный". Исходя из этого, очевидным становится сущность понятия "абсолютная влажность воздуха". Эта величина, которая показывает, сколько граммов водяного пара фактически содержится в одном кубическом метре конкретной воздушной массы. Как правило, этот показатель обозначают латинской литерой F.

Г/м3 - это единица измерения, в которой исчисляется абсолютная влажность. Формула для её расчёта следующая:

F = m / V

В данной формуле буквой m обозначена масса водяного пара, а буквой V - объем конкретной воздушной массы.

Величина абсолютной влажности зависит от нескольких факторов. В первую очередь это температура воздуха и характер адвекционных процессов.

Относительная влажность

Теперь рассмотрим, что такое относительная влажность воздуха. Это относительная величина, которая показывает, сколько влаги содержится в воздухе по отношению к максимально возможному количеству водяного пара в этой воздушной массе при конкретной температуре. Измеряется относительная влажность воздуха в процентах (%). И именно этот процентный показатель мы часто можем узнать в прогнозах погоды и метеосводках.

Стоит также упомянуть и о таком важном понятии, как точка росы. Это явление максимально возможного насыщения воздушной массы водяным паром (относительная влажность этого момента - 100 %). В таком случае излишек влаги конденсируется, и образуются атмосферные осадки, туман или облака.

Женщины знают, что обнаружить повышение влажности в атмосфере можно с помощью своей пышной прически. Однако существуют и другие, более точные, способы и технические приборы. Таковыми являются гигрометр и психрометр.

Первый гигрометр был создан еще в XVII веке. Один из видов этого прибора как раз и основан на свойствах волоса изменять свою длину при изменениях влажности среды. Однако сегодня существуют и электронные гигрометры. Психрометр - это специальный прибор, в котором есть влажный и сухой термометр. По разнице их показателей и определяют влажность воздуха в конкретный момент времени.

Влажность воздуха как важный экологический показатель

Считается, что оптимальной для человеческого организма является относительная влажность воздуха 40-60 %. Показатели влажности весьма влияют и на восприятие человеком температуры воздуха. Так, при низкой влажности нам кажется, что воздух гораздо холоднее, чем в реальности (и наоборот). Вот почему в тропических и экваториальных широтах нашей планеты путешественники так тяжело переживают зной и жару.

Сегодня существуют специальные увлажнители и осушители, которые помогают человеку регулировать влажность воздуха в закрытых помещениях.

В заключение...

Таким образом, абсолютная влажность воздуха - это важнейший показатель, который дает нам представление о состоянии и особенностях воздушных масс. При этом нужно уметь отличать эту величину от относительной влажности. И если последняя показывает долю водяного пара (в процентах), которая присутствует в воздухе, то абсолютная влажность - это фактическое количество водяного пара в граммах в одном кубическом метре воздуха.

Абсолютная и относительная влажность воздуха. Точка росы — урок. Физика, 8 класс.

Вода покрывает две трети поверхности Земли.

 

 

С поверхностей рек, морей, водоёмов при любой температуре происходит испарение. Следовательно, в воздухе постоянно находится водяной пар. Наличие водяного пара в воздухе и показывает влажность воздуха.

Для определения содержания влаги в воздухе используют понятия абсолютной и относительной влажности.

 

Обрати внимание!

Абсолютная влажность ρ показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объёмом \(1\) м³ при данных условиях, т.е. плотность водяного пара.

Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать, близок или далёк водяной пар, находящийся в воздухе, от состояния насыщения. Для этого вводят понятие относительной влажности.

Относительной влажностью воздуха ϕ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах.

Относительную влажность воздуха можно определить по формуле:

 

ϕ=ρρ0⋅100%.

 

Чем больше будет содержание водяного пара в воздухе при данной температуре, тем больше влажность воздуха, и тем ближе пар к состоянию насыщения.

Если влажный воздух охлаждать, то при некоторой температуре находящийся в нём пар можно довести до насыщения. При дальнейшем охлаждении водяной пар начнёт конденсироваться в виде росы, может появиться туман.

 

  

Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Точкой росы также характеризуется влажность воздуха.

Источники:

http://nearestspace.cc.ua/p/e.png Земля

http://www.topoboi.com/pic/201310/1024x600/topoboi.com-21824.jpg роса

https://w-dog.net/wallpaper/tree-fog-rapeseed-nature-landscape/id/312476/ туман

Влажность | Техническая библиотека ПромВентХолод

Абсолютная и относительная влажность.

Влажность воздуха – это содержание парообразной воды в атмосфере. Эта характеристика во многом определяет самочувствие многих живых существ, а также влияет на погоду и климатические условия на нашей планете. Для нормальной работы человеческого организма она должна находиться в определённом диапазоне, вне независимости от температуры воздуха. Известны две основных характеристики влажности воздуха – абсолютная и относительная:

  • Абсолютная влажность – это масса водяного пара, содержащаяся в одном кубическом метре воздуха. Единица измерения абсолютной влажности - г/м3. Относительная влажность определяется как отношение текущего и максимального значения абсолютной влажности при определенной температуре воздуха.
  • Относительную влажность принято измерять в %. По мере увеличения температуры абсолютная влажность воздуха также растет от 0,3 при -30°С до 600 при +100°С. Величина относительной влажности зависит в основном от климатических зон Земли (средние, экваториальные или полярные широты) и сезона года (осень, зима, весна, лето).

Существуют вспомогательные термины для определения влажности. Например, влагосодержание (г/кг), т.е. вес водяных паров на один килограмм воздуха. Или температура «точки росы», когда воздух считается полностью насыщенным, т.е. его относительная влажность равна 100%. В природе и холодильной технике это явление можно наблюдать на поверхностях тел, температура которых меньше температуры точки росы в виде капель воды (конденсата), изморози или инея.

Энтальпия

Также существует такое понятие, как энтальпия. Энтальпия - это свойство тела (вещества), определяющее количество энергии, сохраненной в его молекулярной структуре, которая доступна для преобразования в теплоту при определённой температуре и давлении. Но не всю энергию можно преобразовать в теплоту, т.к. часть внутренней энергии тела остается в веществе для поддержания его молекулярной структуры.

Расчет влажности

Для расчета значений влажности применяют несложные формулы. Так, абсолютную влажность принято обозначать p и определять как

p = mвод. пара / Vвоздуха

где mвод. пара – масса водяного пара (г)
Vвоздуха - объем воздуха (м3), в котором он содержится.

Общепринятое обозначение относительной влажности - φ. Относительную влажность рассчитывают по формуле:

φ = (p/pн) * 100%

где p и pн – текущее и максимальное значение абсолютной влажности. Наиболее часто применяется величина относительной влажности, так как на состояние человеческого организма в большей степени влияет не вес влаги в объеме воздуха (абсолютная влажность), а именно относительное содержание воды.

Влажность весьма важна для нормальной жизнедеятельности практически всех живых существ и, в особенности - человека. Ее величина (по опытным данным) должна находиться в пределах от 30 до 65%, вне зависимости от температуры. Например, низкая влажность зимой (по причине малого количества воды в воздухе) приводит к пересыханию у человека всех слизистых оболочек, тем самым увеличивается риск простудных заболеваний. Высокая влажность наоборот, ухудшает процессы терморегуляции и потоотделения через кожные покровы. При этом появляется ощущение духоты. Кроме того, поддержание влажности воздуха является важнейшим фактором:

  • для проведения многих технологических процессов на производстве;
  • эксплуатации механизмов и устройств;
  • сохранности от разрушения строительных конструкций зданий, элементов интерьера из древесины (мебели, паркета и т.п.), археологических и музейных артефактов.
Расчет энтальпии

Энтальпия это потенциальная энергия, которая содержится в одном килограмме влажного воздуха. Причем при равновесном состоянии газа она не поглощается и не излучается во внешнюю среду. Энтальпия влажного воздуха равна сумме энтальпий составляющих его частей: абсолютно сухого воздуха, а также паров воды. Ее величину рассчитывают по следующей формуле:

I = t + 0,001(2500 +1,93t)d

Где t – температура воздуха (°С), а d – его влагосодержание (г/кг). Энтальпия (кДж/кг) является удельной величиной.

Температура по мокрому термометру

Температура по мокрому термометру – это такое ее значение, при котором идет процесс адиабатного (энтальпия постоянна) насыщения воздуха парами воды. Для определения ее конкретного значения используют I – d диаграмму. Вначале на нее наносят точку, соответствующую заданному состоянию воздуха. Затем через эту точку проводят луч адиабаты, пересекая его с линией насыщения (φ = 100%). А уже из точки их пересечения опускают проекцию в виде отрезка с постоянной температурой (изотерма) и получают температуру мокрого термометра.

I – d диаграмма влажного воздуха

I-d диаграмма является основным инструментом для расчетов/построений разных процессов, связанных с изменением состояния воздуха – нагрева, охлаждения, осушения и увлажнения. Ее появление значительно облегчило понимание процессов, происходящих в системах и агрегатах для сжатия воздуха, вентиляции и кондиционирования. Эта диаграмма графически показывает полную взаимозависимость основных параметров (температуры, относительной влажности, влагосодержания, энтальпии и парциального давления паров воды), определяющих тепло-влажностный баланс. Все значения указаны при определенном значении атмосферного давления. Обычно это 98 кПа.

Диаграмма выполнена в системе косоугольных координат, т.е. угол между ее осями составляет 135°. Это способствует увеличению зоны ненасыщенного влажного воздуха (φ = 5 – 99%) и сильно облегчает графическое нанесение происходящих с воздухом процессов. На диаграмме представлены следующие линии:

  • криволинейные - влажности (от 5 до 100%).
  • прямые - постоянной энтальпии, температуры, парциального давления и влагосодержания.

Ниже кривой φ = 100% воздух полностью насыщен влагой, находящейся в нем в виде жидкости (вода) или твердом (иней, снег, лед) состоянии. Определить состояние воздуха во всех точках диаграммы можно, зная любые два его параметра (из четырех возможных). Графическое построение процесса изменения состояния воздуха значительно облегчается с помощью дополнительно нанесенной круговой диаграммы. На ней под разными углами показаны значения тепло-влажностного отношения ε. Эта величина определяется наклоном луча процесса и рассчитывается как:

ε = Q / W

где Q – теплота (кДж/кг) и W - влага (кг/ч), поглощаемые или выделяемые из воздуха. Значение ε делит всю диаграмму на четыре сектора:

  • ε = +∞ … 0 (нагрев + увлажнение).
  • ε = 0 … -∞ (охлаждение + увлажнение).
  • ε = -∞ … 0 (охлаждение + осушение).
  • ε = 0 … +∞ (нагрев + осушение).
Измерение влажности

Измерительные приборы для определения значений относительной влажности называются гигрометрами. Для замера величины влажности воздуха используют несколько основных методов. Рассмотрим три из них.

  1. Для сравнительно неточных замеров в быту применяют волосяные гигрометры. В них чувствительным элементом является конский или человеческий волос, который в натянутом состоянии установлен в стальную рамку. Оказалось, что этот волос в обезжиренном виде способен чутко реагировать на малейшие изменения относительной влажности воздуха, изменяя свою длину. По мере увеличения влажности волос удлиняется, при уменьшении – наоборот, укорачивается. Стальная рамка, на которой закреплен волос, связана со стрелкой прибора. Стрелка воспринимает от рамки изменение размера волоска и вращается вокруг своей оси. При этом она указывает на градуированной шкале (в %) относительную влажность.
  2. При более точных теплотехнических измерениях во время научных исследований применяют гигрометры конденсационного типа и психрометры. Они осуществляют косвенный замер относительной влажности. Гигрометр конденсационного типа изготовлен в виде закрытой цилиндрической емкости. Одна из ее плоских крышек отполирована до состояния зеркала. Внутрь емкости устанавливают термометр и наливают какую-нибудь легкокипящую жидкость, например эфир. Затем ручным резиновым диафрагменным насосом в емкость закачивается воздух, который начинает там интенсивно циркулировать. Из-за этого эфир вскипает, понижает температуру (охлаждает) поверхность емкости и ее зеркало соответственно. На зеркале появятся капли воды, сконденсированной из воздуха. В этот момент времени необходимо зафиксировать показания термометра, который покажет температуру «точки росы». Потом с помощью специальной таблицы определяют соответственную плотность насыщенного пара. А по ним уже и величину относительной влажности.
  3. Психрометрический гигрометр это пара термометров, установленных на основание с общей шкалой. Один из них называют сухим, он измеряет действительную температуру воздуха. Второй называют – мокрым. Температура мокрого термометра – это температура, которую принимает влажный воздух при достижении насыщенного состояния и сохранении постоянной энтальпии воздуха, равной начальной, т. е. это предельная температура адиабатического охлаждения. У мокрого термометра шарик оборачивают тканью из батиста, которую погружают в емкость с водой. На ткани происходит испарение воды, что ведет к понижению температуры воздуха. Этот процесс охлаждения идет до момента, когда воздух вокруг шарика не станет полностью насыщенным (т.е. с относительной влажностью 100%). Этот термометр покажет «точку росы». На шкале прибора имеется и т.н. психрометрическая таблица. С ее помощью по данным сухого термометра и разности температур (сухой минус мокрый) определяют текущее значение относительной влажности.
Регулирование влажности

Для повышения влажности (увлажнения воздуха) применяют увлажнители. Увлажнители отличаются большим разнообразием, которое определяется способом увлажнения и дизайном. По способу увлажнения увлажнители делятся на: адиабатические (форсуночные) и паровые. В паровых увлажнителях водяной пар образуется при нагреве воды на электродах. Как правило, в быту наиболее часто используются паровые увлажнители. В системах вентиляции и центрального кондиционирования применяются увлажнители как парового, так и форсуночного типа. В промышленных вентиляционных системах увлажнители могут размещаться как непосредственно в самих вентиляционных установках, так и в виде отдельной секции в вентиляционном канале.

Наиболее эффективный метод удаления влаги из воздуха реализуется при помощи осушителей воздуха на базе компрессорных холодильных машин. Они осушают воздух путем конденсации водяных паров на охлажденной поверхности теплообменника испарителя. Причем его температура должна быть ниже «точки росы». Собранная таким способом влага самотеком или с помощью насоса удаляется наружу по дренажной трубе. Существуют осушители различных типов и назначений. По типам осушители делятся на моноблочные и с выносным конденсатором. По назначению осушители делятся на:
  • бытовые мобильные;
  • профессиональные;
  • стационарные для бассейнов.
Основная задача систем осушения – обеспечивать благоприятное самочувствие находящихся внутри людей и безопасную эксплуатацию конструктивных элементов зданий. Особенно важно поддерживать уровень влажности в помещениях с повышенным выделением влаги, таких как бассейны, аквапарки, банные и SPA-комплексы. Воздух в бассейне имеет повышенную влажность из-за интенсивных процессов испарения воды с поверхности чаши. Поэтому избыток влаги - определяющий фактор при проектировании вентиляции в бассейне. Избыток влаги, а также наличие в воздухе агрессивных сред, как например, соединения хлора оказывают разрушительное воздействия на элементы строительных конструкций и отделку в помещении. Влага конденсируется на них, вызывая появление плесневых грибков или коррозионное разрушение металлических элементов. По этим причинам рекомендуемая величина относительной влажности воздуха внутри бассейна должна поддерживаться в диапазоне 50 – 60%. Строительные консьтрукции, в частности стены и остекленные поверхности помещения бассейна следует дополнительно защитить от выпадения влаги на них. Это можно реализовать путем подачи на них потока приточного воздуха, причем обязательно в направлении снизу-вверх. Снаружи здание должно иметь слой высокоэффективной тепловой изоляции. Для достижения дополнительных преимуществ настоятельно рекомендуем применять разнообразные осушители воздуха, но только лишь в комбинации с оптимально рассчитанными и подобранными системами вентиляции бассейнов.
Если Вам необходима консультация по вопросам проектирования или поставки систем осушения, вентиляции или центрального кондиционирования, специалисты ГК «ПромВентХолод» будут рады оказать квалифицированную помощь. Вы можете связаться с нами по телефону 8(495)2680520 или отправить заявку на [email protected].

Сопутствующее оборудование

Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета

Измерение влажности

 

Здесь и далее мы будем говорить о влажности воздуха и газов. В отличие от температуры, с определением и физическим пониманием влажности проблем нет. Это количество воды, содержащееся в единице объёма воздуха. Но мы столкнулись в своей работе с тем, что люди, занимающиеся профессионально измерениями не чувствуют этот физический параметр и соответственно не могут провести элементарные расчёты и объяснить многие явления связанные с влажностью. Связано это во многом с тем, что в отличие от температуры мы не ощущаем влажность так явно (См. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.). Представьте, что вы вышли зимним утром из дома. Какая температура на улице, вы сможете сказать с точностью 3…5⁰С, а вот вопрос, какая сейчас относительная влажность, поставит вас в тупик. В то же время влажность воздуха является очень важным параметром, непосредственно влияющим на самочувствие и работоспособность человека. Очень важно знать и поддерживать определённую влажность во многих отраслях промышленности и сельском хозяйстве. 

Что такое влажность воздуха

 

Существуют несколько единиц измерения относительной влажности воздуха. 
1. Абсолютная влажность - это количество воды в единице объёма воздуха, А(г/м3). 
2. Для определения второй единицы измерения нужно внимательно посмотреть на рисунок, отображающий движение молекул воды в закрытом сосуде, залитом до определённого уровня водой. Через некоторое время в этом сосуде два процесса: испарения и конденсации молекул воды выровняются и мы получим насыщенный водяной пар, который создаёт давление на стенки сосуда равное давлению насыщенного водяного пара, Ps(Ра). В воздухе всегда присутствуют молекулы воды, но их концентрация ниже, чем над водной поверхностью. Они так же, как и другие молекулы воздуха создают давление. Это давление, создаваемое именно молекулами воды, называется парциальным давлением водяного пара, P(Па). Отношение парциального давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха:

Из определения вытекает, что над поверхностью воды относительная влажность воздуха равна 100 %. И обратно, при 100%-ой влажности воздуха наблюдается конденсация влаги. Давление насыщенного водяного пара растёт при увеличении температуры. Если в изолированном помещении со 100%-ой влажностью повысить температуру, то относительная влажность резко снизится. 

3. Из второй единицы измерения следует третья. Если в замкнутом объёме с определённой влажностью уменьшать температуру, то будет увеличиваться относительная влажность воздуха. При определённой температуре относительная влажность станет равной 100 %. Эта температура называется температурой точки росы. Для отрицательных температур существует своя точка росы - точка инея. Само определение подсказывает один из способов определения влажности воздуха в некотором объёме. Нужно медленно охлаждать какой-то предмет, контролируя его температуру. Температура, при которой на предмете возникнет водяная плёнка сконденсировавшихся молекул воды, будет равна температуре точки росы в данном объёме. 

Ниже приведены выражения для расчёта давления насыщенного водяного пара над поверхностью воды Psw и льда Psi в зависимости от температуры:

 

Значения давления насыщенного пара над поверхностью воды (Рsw) и льда (Рsi)

Таблица 1.  

Т,°C

psw, Па

psi, Па

Т,°C

psw, Па

psi, Па

Т,°C

psw, Па

psi,Па

-50

6,453

3,924

-33

38,38

27,65

-16

176,37

150,58

-49

7,225

4,438

-32

42,26

30,76

-15

191,59

165,22

-48

8,082

5,013

-31

46,50

34,18

-14

207,98

181,14

-47

9,030

5,657

-30

51,11

37,94

-13

225,61

198,45

-46

10,08

6,38

-29

56,13

42,09

-12

244,56

217,27

-45

11,24

7,18

-28

61,59

46,65

-11

264,93

237,71

-44

12,52

8,08

-27

67,53

51,66

-10

286,79

259,89

-43

13,93

9,08

-26

73,97

57,16

-9

310,25

283,94

-42

15,48

10,19

-25

80,97

63,20

-8

335,41

310,02

-41

17,19

11,43

-24

88,56

69,81

-7

362,37

338,26

-40

19,07

12,81

-23

96,78

77,06

-6

391,25

368,84

-39

21,13

14,34

-22

105,69

85,00

-5

422,15

401,92

-38

23,40

16,03

-21

115,32

93,67

-4

455,21

437,68

-37

25,88

17,91

-20

125,74

103,16

-3

490,55

476,32

-36

28,60

19,99

-19

136,99

113,52

-2

528,31

518,05

-35

31,57

22,30

-18

149,14

124,82

-1

568,62

563,09

-34

34,83

24,84

-17

162,24

137,15

0

611,65

611,66

 

Значения давления насыщенного пара над плоской поверхностью воды (Рsw) 

Таблица 2.  

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

Т, °C

psw, Па

0

611,65

26

3364,5

52

13629,5

78

43684,4

1

657,5

27

3568,7

53

14310,3

79

45507,1

2

706,4

28

3783,7

54

15020,0

80

47393,4

3

758,5

29

4009,8

55

15759,6

81

49344,8

4

814,0

30

4247,6

56

16530,0

82

51363,3

5

873,1

31

4497,5

57

17332,4

83

53450,5

6

935,9

32

4760,1

58

18167,8

84

55608,3

7

1002,6

33

5036,0

59

19037,3

85

57838,6

8

1073,5

34

5325,6

60

19942,0

86

60143,3

9

1148,8

35

5629,5

61

20883,1

87

62524,2

10

1228,7

36

5948,3

62

21861,6

88

64983,4

11

1313,5

37

6282,6

63

22878,9

89

67522,9

12

1403,4

38

6633,1

64

23936,1

90

70144,7

13

1498,7

39

7000,4

65

25034,6

91

72850,8

14

1599,6

40

7385,1

66

26175,4

92

75643,4

15

1706,4

41

7787,9

67

27360,1

93

78524,6

16

1819,4

42

8209,5

68

28589,9

94

81496,5

17

1939,0

43

8650,7

69

29866,2

95

84561,4

18

2065,4

44

9112,1

70

31190,3

96

87721,5

19

2198,9

45

9594,6

71

32563,8

97

90979,0

20

2340,0

46

10098,9

72

33988,0

98

94336,4

21

2488,9

47

10625,8

73

35464,5

99

97795,8

22

2646,0

48

11176,2

74

36994,7

100

101359,8

23

2811,7

49

11750,9

75

38580,2

 

 

24

2986,4

50

12350,7

76

40222,5

 

 

25

3170,6

51

12976,6

77

41923,4

 

 

 

Относительная влажность при отрицательной температуре Ψi

поправочный коэффициент k = psw / psi. 

Значения поправочного коэффициента «k» при различной температуре:

Таблица 3.  

Т,⁰С

0

-10

-20

-30

-40

0

1

1,104

1,219

1,347

1,489

-1

1,01

1,115

1,231

1,361

1,504

-2

1,02

1,126

1,243

1,374

1,519

-3

-1,03

1,137

1,256

1,388

1,534

-4

1,04

1,148

1,269

1,402

1,549

-5

1,05

1,16

1,281

1,416

1,565

-6

1,061

1,171

1,294

1,43

1,58

-7

1,071

1,183

1,307

1,445

1,596

-8

1,082

1,195

1,32

1,459

1,612

-9

1,093

1,207

1,334

1,474

1,628

 

Значения абсолютной влажности газа с относительной влажностью по воде 100% при различной температуре

Таблица 4.

 

Примеры расчёта относительной влажности и точки росы

Пример 1. 

Задача. Относительная влажность воздуха при температуре 20⁰С составляет 55%. Определить точку росы воздуха. 

Решение. Из Таблицы 2. давление насыщенного водяного пара при температуре 20⁰С равно 2340 Па. Определяем парциальное давление водяного пара в воздухе: 

p = ps (Ψ/100) = 2340 x 55 / 100 = 1287 Па 

Из Таблицы 2.находим температуру: 10,5⁰С. 

Пример 1. 

Задача. Параметры воздуха снаружи: Т = -10⁰С, Ψ=100%; в помещении: Т = 20⁰С. Чему равна отн. влажность в помещении? 

Решение. Из Таблицы 2. находим значение давления насыщенного водяного пара Рsн при температуре -10⁰С. Это давление равно парциальному давлению водяного пара в помещении. Из Таблицы 2. находим, чему равно давление насыщенного водяного пара Psп при 20⁰С в помещении. 

Ψп = Рsн / Psп х 100%
Ψп = 286/ 2340 х 100 % = 12,2%

Сенсоры для измерения влажности воздуха


Для определения влажности воздуха существуют как прямые, так и косвенные методы. Из прямых можно привести метод определения температуры точки росы по конденсации на зеркале. Это очень точный метод, позволяющий измерять малые значения влажности. Однако сами приборы - достаточно дорогие. Метод требует времени и неприспособлен для контроля быстрых процессов. В основном его используют в лабораториях для определения влажности сухих газов. 


Существует также спектрометрический метод прямого подсчёта молекул воды в воздухе. Но он также не подходит для промышленного применения. Наиболее популярным методом измерения является психрометрический, по разнице показаний сухого и влажного термометров. Но этот метод требует чётко задаваемой постоянной скорости обдува влажного термометра. Большинство же психрометров просто крепятся на стене и верить им, конечно же, нельзя. И из-за неконтролируемой скорости обдува и из-за недостоверного измерения температуры воздуха. 

Беда в том, что люди привыкли к этим приборам и ссылаются на их показания, как единственно верные. 

Для производства электронных датчиков и измерителей относительной влажности чаще всего используют емкостные полимерные чувствительные элементы. Данные сенсоры представляют собой подложку с нанесённым нижним металлическим слоем, слой полимера, легко адсорбирующего влагу, верхний пористый слой металлизации. При изменении влажности меняется как толщина полимера, так и его диэлектрические параметры, что приводит к изменению ёмкости сенсора. В последнее время внимание к этим сенсорам сильно выросло, так как появилась возможность создания датчиков с цифровым выходом с уже откалиброванным выходным сигналом. 

Особенности применения измерителей влажности воздуха с емкостным чувствительным элементом

 

К сожалению, емкостные чувствительные элементы реагируют не только на влажность, но и на большинство неинертных газов, что приводит к дополнительной погрешности, а часто и к полной деградации сенсора. При длительном нахождении сенсора при высокой влажности его необходимо просушить при повышенной температуре по методике, предоставляемой изготовителем. Полимер не может работать при высокой температуре, ограничивая диапазон использования измерителя. Нельзя допускать конденсации влаги на чувствительном элементе, так как это приведёт к коррозии тонкоплёночной структуры сенсора. Сенсор необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, касания руками, различных загрязнений. Именно сенсор влажности определяет технические параметры и срок службы измерителя влажности. Поэтому так важно, чтобы сенсоры были взаимозаменяемы. Именно поэтому межповерочный интервал для измерителей влажности равен всего 1-му году. Лучшее значение абсолютной погрешности для измерителя влажности промышленного применения на сегодня, это - ±2,0%. 

Необходимо помнить, что относительная влажность воздуха по определению очень сильно зависит от температуры. Колебания температуры воздуха по объёму помещения в ±1⁰С могут приводить к колебаниям относительной влажности в ±5% и более. Если зимой ваш электронный гигрометр показывает отн. влажность в 7%, а психрометр – 30%, то это отнюдь не означает, что гигрометр сломался. Так и есть. Просто снимите со стены психрометр и положите подальше в шкаф. 

Директор НПК "Рэлсиб" Игорь Ландочкин

Влажность воздуха - способы определения, формулы и значение показателей

Относительная и абсолютная

Абсолютная влажность воздуха, формула которой представляет собой отношение массы водяного пара к объёму воздуха, измеряется в граммах не кубический метр (г/м3).

В отличие от абсолютной влажности, относительная является ситуативной величиной, привязанной к температуре на момент измерения. Для вычисления относительной влажности воздуха используется отношение фактической плотности пара к максимальной возможной при имеющейся температуре (d/ds, где обозначение d — это концентрация водяного пара в воздухе, а ds — наибольшее из возможных значений влажности воздуха). Измеряется этот показатель в процентах. Для приведения к этой единице измерения результат деления необходимо умножить на 100.

В сводах о нормативах, повествующих о нормах влажности воздуха, речь идёт об относительной величине, то есть степени насыщения воздуха водяными парами. Измерение этого показателя в домашних условиях может осуществляться специальными приборами для контроля микроклимата; в частности, при помощи домашней метеостанции. Существует и более простой прибор — бытовой гигрометр.

О том, какие приборы используют для определения влажности воздуха, учащиеся 6 класса узнают на уроках физики. Здесь их знакомят с принципом действия психрометрического гигрометра, который заключается в фиксировании разницы показаний сухого термометра и смоченного водой. Жидкость, испаряясь, охлаждается, поэтому второе значение будет ниже. По величине разности показаний можно определить искомый параметр.

Существуют у влажности окружающей среды и другие характеристики:

  • Точка росы. Этим термином называют температурный уровень, до которого следует охладить воздух при имеющихся давлении и влажности, чтобы наступило насыщение его водяными парами.
  • Дефицит точки росы. Этим термином обозначается разность между температурой воздуха и точкой росы.

Расчёт различных параметров влажности воздуха является крайне важным в некоторых областях деятельности. В частности, он проводится при прогнозировании:

  • состояния взлётно-посадочной полосы при температуре воздуха около нуля;
  • облачности;
  • вероятности гроз;
  • обледенения.

Имеет значение этот показатель и в химии: он может влиять на протекание некоторых реакций.

Нормальная влажность

Согласно ГОСТу «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении», нормальным уровнем относительной влажности считается величина от 30 до 45% в холодное время года и от 30 до 60% летом. ГОСТом предусмотрены и крайние значения диапазона: зимой параметр не должен превышать 60%, а летом 65%.

Обеспечение соответствия фактической увлажнённости, заявленной в ГОСТе, является, в первую очередь, функциональной обязанностью организаций, занимающихся проектированием и обслуживанием здания. Люди же, проживающие в здании, могут контролировать показатели влажности при помощи бытовых гигрометров и поддерживать их в случае необходимости на рекомендованном физиологами уровне.

Заявленная в ГОСТе нижняя граница нормы, составляющая 30%, ощущается многими людьми как сухой воздух. Примечательно, что негативное восприятие 30% влажности не только субъективно, но и имеет объективное проявление:

  • увядание комнатных растений;
  • субъективное ощущение сухости кожи у людей;
  • дискомфорт в области носовой полости при дыхании.

Особое внимание требуется уделять уровню влажности окружающей среды в комнате, где проживает ребёнок. Излишне сухой воздух способен навредить младшему члену семьи в большей степени, чем его родителям. Это связано с незрелостью иммунной системы, недостаточно развитыми внутренними резервами организма. Последствиями могут быть:

  • Инфекционные заболевания.
  • Ослабление естественной иммунной защиты организма.
  • «Нештатная» реакция иммунной системы на внешние раздражители в виде развития аллергических проявлений.
  • Изменение свойств эпидермиса: он теряет эластичность, начинает шелушиться. Это может негативно сказаться на свойствах собственного иммунитета кожи.

Во избежание негативных воздействий на организм ребёнка, настоятельно рекомендуется поддерживать уровень влажности в его комнате в пределах 50−60%.

Известный педиатр Евгений Комаровский настаивает на признании уровня 60% оптимальным для здорового ребёнка и рекомендует повышение влажности до 70% в помещении, где живёт ребёнок, подхвативший инфекционное заболевание. Аргументом в пользу такого воздействия является меньшее пересыхание слизистых оболочек, если ребёнок дышит влажным воздухом.

Влияние сухого воздуха

В процессе жизнедеятельности человека с поверхности его кожи испаряется определённое количество влаги. Чрезмерно сухой воздух в помещении способствует активизации этого процесса, результатом чего может явиться появление признаков обезвоживания:

  • Подсыхание кожи и слизистых оболочек, которое может привести к растрескиванию. Наиболее частым негативным последствием является возникновение инфекционных заболеваний из-за облегчения проникновения инфекционных агентов через трещины.
  • Сморщивание кожных покровов, появление шелушения эпидермиса. Отсюда следует зависимость темпов заживления ран от уровня увлажнённости окружающей среды.

Кроме того, в чрезмерно сухом помещении увеличивается количество пыли, которая способна вызвать негативную реакцию в виде аллергии.

Причинами понижения влажности в помещении ниже нормального уровня являются:

  • работа отопительных приборов, включая подогреваемые полы;
  • морозная погода в зимнее время.

При обнаружении проблемы пересыхания воздуха в жилом помещении и в последующем рекомендуется предпринимать профилактические меры с целью не допустить повторения неприятной ситуации.

Негативное воздействие чрезмерной сырости

Наиболее чувствительны к влаге в помещении люди, страдающие хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями:

  • артериальной гипертензией;
  • распространённым атеросклерозом сосудов.

Чрезмерное влагосодержание способствует ухудшению самочувствия и качества жизни.

Немаловажным фактором является воздействие влажности и на окружающую обстановку. В частности, продолжительно существующий избыток водяного пара в воздухе провоцирует размножение плесневых грибков в мебели и обоях. У людей, чья иммунная система склонна к гиперреактивности, развиваются аллергические реакции на споры этих грибков. Такой комплекс причин повышает вероятность развития бронхоспастических заболеваний, а также нарушения сна, что неминуемо сказывается на общем состоянии человека.

Способы влияния на увлажнённость воздуха

Если, несмотря на все старания строителей, гигрометр упорно показывает уровень влажности ниже допустимого, можно приступать к его урегулированию. Самый очевидный способ, считающийся наиболее надёжным, — установка специального увлажнителя воздуха. Такие агрегаты постепенно вытесняют из обращения тазики с водой, расставленные по комнате, и развешенные по ней мокрые полотенца.

При исходном низком влагосодержании желаемого результата при установке такого прибора придётся ждать несколько дней. Это связано с тем, что водяными парами воздух начинает насыщаться только после того, как влагой пропитаются мебель и отделочные материалы в помещении. То есть даже профессиональное оборудование не даёт мгновенного результата.

До сих пор в ходу и более простые способы:

  • помещение в комнату достаточно крупного резервуара с водой;
  • некоторые считают, что результативным является развешивание по комнате мокрых вещей.

Однако следует заметить, что такие способы, если и имеют определённую эффективность, то только в очень компактных замкнутых пространствах.

В ряде случаев возникает необходимость понижения влажности. В этой ситуации рекомендуются следующие меры:

  • установка осушителя воздуха;
  • проветривание квартиры, наиболее эффективно оно в зимний период;
  • использование кондиционеров с соответствующим режимом, который устраняет из воздуха водяной пар;
  • установка вытяжки над кухонной плитой.

Необходимо в этом случае и устранение причины повышенной влажности, в частности, протечек в водопроводных трубах, осушение сырых участков.

Следует обратить внимание, что борьбе с плесенью, появившейся в помещении, способствует только систематическое поддержание этого параметра на нужном уровне. Поэтому, просушив помещение однажды, необходимо при помощи специального прибора контролировать состояние воздуха в дальнейшем с целью предотвращения повторного повышения влажности.


Влажность воздуха

В процессе проведения опыта будем использовать закрытый сосуд с жидкостью, а значение температуры поддерживать постоянным. Спустя некоторое время в данном сосуде возникнет явление термодинамического равновесия процессов испарения и конденсации. Другими словами, число молекул, которые покинут жидкость, будет эквивалентно числу молекул, вернувшихся обратно в жидкость.

Определение 1

Газообразное вещество, которое находится состоянии равновесия со своей жидкостью, носит название насыщенного пара.

Определение 2

Ненасыщенным паром называют такой пар, давление и плотность которого уступает значениям давления и плотности насыщенного пара.

Давление насыщенного пара в процессе повышения температуры возрастает. В окружающем нас воздухе в любой момент времени присутствует некоторая масса водяного пара. Что же такое влажность воздуха? Воздух, который включает в себя водяной пар, определяется как влажный. В воздухе атмосферы быстрота испарения воды основывается на величине отличия давления паров воды от давления насыщенных паров при существующей температуре.

Абсолютная и относительная влажность воздуха

Свое применение часто находят понятия об абсолютной и относительной влажности.

Определение 3

Абсолютной влажностью считают массу водяного пара, которая находится в одном кубометре воздуха.

Абсолютная влажность может быть измерена парциальным давлением водяного пара (p) при некоторой температуре (T). Относительно парциального давления действует закон Дальтона, который говорит о том, что отдельные компоненты смеси газов определяются как независимые. По этой причине каждая из компонент производит давление:

Что такое относительная влажность и какой уровень идеален для вашего дома?

Если у вас аллергия или астма, вы, вероятно, знаете, что уровень влажности в вашем доме имеет значение. Чрезмерная влажность может вызвать рост плесени, задерживать грязь и другие аллергены в воздухе и вызвать ряд проблем со здоровьем. Постоянное воздействие низкой влажности также может вызвать проблемы со здоровьем, особенно раздражение горла, носа и глаз. Помимо проблем со здоровьем, слишком высокий или низкий уровень влажности может привести к повреждению конструкции вашего дома.С помощью увлажнителя или осушителя контролировать влажность довольно легко, и это может помочь предотвратить плохое качество воздуха, обострение аллергии, астму и повреждение дома. Как правило, влажность чаще всего относится к относительной влажности , а не к абсолютной влажности.

Ниже вы узнаете, что такое относительная влажность, откуда она возникает, побочные эффекты слишком низкой или слишком высокой влажности и как поддерживать идеальный уровень влажности в вашем доме.

Что такое относительная влажность?

Относительная влажность - это количество влаги в воздухе при определенной температуре по сравнению с тем, что воздух может «удерживать» при этой температуре.Чтобы быть ясным, воздух на самом деле не способен физически удерживать водяной пар, потому что он движется слишком быстро. Когда воздух в вашем доме достигает определенной емкости водяного пара, он конденсируется в виде влаги, в результате чего воздух становится влажным. Когда относительная влажность становится слишком высокой, обычно выше 50%, возрастает вероятность роста плесени и грибка, а также задержанных аллергенов, что, в свою очередь, может вызвать появление симптомов аллергии и астмы.

Когда вы пытаетесь придумать, как сделать воздух в доме здоровым, относительная влажность является важным фактором, который следует учитывать.Он позволяет вам оценить количество присутствующей влаги, чтобы вы могли понять, какая у вас влажность, и решить, какой тип осушителя или увлажнителя лучше всего подходит для вас. Уровень относительной влажности в вашем доме будет зависеть от региона и климата, в котором вы живете.

С математической точки зрения относительная влажность - это величина водяного пара в воздухе в граммах на кубический метр (г / м 3 ), деленная на грамм на кубический метр (г / м 3 ). максимальное количество влаги, которое воздух может удерживать при данной температуре.Полученное число умножается на 100, чтобы получить процентное значение относительной влажности. Гигрометры и осушители могут помочь вам рассчитать текущую относительную влажность в вашем доме.

В чем разница между абсолютной влажностью и относительной влажностью?

Абсолютная влажность - это фактическое количество влаги в воздухе. Национальная метеорологическая служба описывает это как меру количества (г / м 3 ) водяного пара в воздухе или атмосфере, независимо от температуры.Чем больше водяного пара в воздухе, тем выше абсолютная влажность. То, что мы «ощущаем» как влажность в воздухе, - это абсолютная влажность.

Относительная влажность измеряется в процентах или соотношении количества водяного пара в объеме воздуха ОТНОСИТЕЛЬНО данной температуры к количеству, которое он может удерживать при данной температуре. Теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный. Это означает, что при одинаковой абсолютной влажности относительная влажность может быть ниже в теплом воздухе и выше в холодном.

Хотя они могут показаться похожими, термины «абсолютная влажность» и «относительная влажность» не могут использоваться как синонимы.

Что делает воздух здоровым?

Большинство людей проводят большую часть своего времени в помещении. Вы можете быть удивлены, узнав, что уровни загрязнителей воздуха в помещении могут быть в 2-5 раз выше, чем уровни загрязнителей наружного воздуха. Хотя вы можете видеть пыль на книжной полке или грязь на полу и знать, что пора убрать, вы не всегда можете увидеть, что загрязняет ваш воздух. Некоторые из основных загрязнителей воздуха внутри помещений и их источники включают:

Если присутствует какой-либо из этих загрязнителей, можно с уверенностью сказать, что ваш воздух нуждается в очистке.И наоборот, здоровый воздух:

  • При относительной влажности менее 50%
  • Без токсинов
  • Хорошо вентилируемый и свежий

Откуда взялась бытовая влажность?

Есть несколько способов, по которым влага может проникать в ваш дом и оставаться в ней. В комнатах, где часто используется вода, таких как ванная и кухня, как правило, более влажно, чем в других частях вашего дома. Влажность в вашем доме может возникнуть из-за:

  • Длинный душ с горячей водой в плохо вентилируемых ванных комнатах
  • Протечки в крыше
  • Утечки в унитазах, раковинах и трубах
  • Дождевая вода
  • Пар от приготовления без надлежащей вентиляции
  • Сушилки для одежды, которые широко используются
  • Комнатные растения
  • Отсутствие вентиляции

Каков идеальный уровень относительной влажности для дома?

Влажность выше 50% обычно считается слишком высокой, а влажность ниже 30% - слишком низкой.Это означает, что, согласно EPA, идеальный диапазон относительной влажности для дома составляет от 30% до 50%. Это, конечно, зависит от климата, в котором вы живете, а также от ваших личных предпочтений.

Что происходит, если в вашем доме повышенная относительная влажность?

При повышении и понижении температуры способность воздуха удерживать воду изменяется. Чем теплее воздух, тем больше в нем воды. Когда воздух прохладнее, он не может содержать столько влаги. Избыточная относительная влажность может ухудшить качество воздуха в помещении, что может нанести вред как вашему физическому здоровью, так и здоровью вашего дома.

Проблемы в доме, вызванные повышенной относительной влажностью

Если вы живете в засушливом пустынном климате, вы можете не иметь проблем с относительной влажностью. Однако в других климатических условиях ваш дом может нуждаться в обслуживании из-за высокого уровня влажности. Некоторые повреждения дома, на которые следует обратить внимание при повышенной влажности, включают:

  • Рост плесени
  • Затхлый запах по всему дому
  • Отслаивающиеся обои или пузырящаяся краска
  • Деформированные деревянные полы или мебель
  • Неисправное электронное оборудование
  • Конденсация или запотевание окон
  • Пятна от воды на стенах или потолке
  • Сморщенные оконные и дверные коробки

Проблемы со здоровьем, вызванные повышенной относительной влажностью

Плохое качество воздуха в вашем доме из-за высокого уровня относительной влажности может не только вызвать рост плесени и отслаивание обоев, но и существенно повлиять на ваше здоровье.Люди с астмой, аллергией или иным образом ослабленной иммунной системой, вероятно, будут испытывать больше проблем. Тем не менее, люди, у которых нет проблем со здоровьем, могут обнаружить, что высокая влажность также может вызывать физические недуги. Поскольку плесень, грибок и клещи процветают во влажной среде, они могут вызывать многие из этих симптомов. Некоторые из последствий повышенной влажности для здоровья могут включать:

  • Респираторные проблемы, такие как обострение астмы или симптомы аллергии
  • Кожная сыпь из-за закупорки пор, из-за которых не выделяется пот (тепловая сыпь) в жару и влажность
  • Раздражение носа, глаз и горла
  • Повышенное выделение летучих органических соединений (ЛОС) в домашних условиях, что приводит к другим рискам для здоровья, таким как экзема, рак и повреждение нервной системы (источник: Arundel, et.al, 1986)
  • Усталость

Что произойдет, если относительная влажность в вашем доме слишком низкая?

Хотя известно, что чрезмерно высокие уровни относительной влажности вредны, то же самое верно и в случае слишком низких уровней. Однако симптомы - как в вашем доме, так и в вашем теле - низкого уровня относительной влажности более неясны, поэтому вы можете не так быстро их заметить.

Проблемы в доме, вызванные низкой относительной влажностью

Когда на улице холоднее, вы, вероятно, чаще используете обогреватель или камин.Это может привести к тому, что влажность в вашем доме упадет ниже идеального уровня, и воздух станет чрезмерно сухим. Некоторые из причин, по которым низкая относительная влажность влияет на ваш дом:

  • Усадка деревянной мебели, дверей и оконных рам
  • Разделение и деформация деревянного пола
  • Пилинг обои
  • Зазоры между стенами и потолком

Проблемы со здоровьем, вызванные низкой относительной влажностью

Низкая относительная влажность также может повлиять на ваше здоровье.По данным клиники Кливленда, из-за сухого воздуха могут возникнуть некоторые или все следующие симптомы:

    • Повышенная восприимчивость к простудным и респираторным заболеваниям
    • Озноб
    • Сухая, зудящая или потрескавшаяся кожа, губы и волосы
    • Сухость, першение в горле и носу
    • Зудящая, потрескавшаяся кожа
    • Статическое электричество
  • Сухие глаза
  • Кровь из носа
  • Обострение простуды и гриппа
  • Обострение астмы и аллергии

Как поддерживать относительную влажность в доме на оптимальном уровне

Несмотря на то, что существует много причин, по которым уровень влажности может стать слишком высоким или слишком низким, а также множество проблем со здоровьем и домашних проблем, вызванных дисбалансом влажности, есть также простые способы поддерживать его на идеальном уровне.Чтобы поддерживать относительную влажность в вашем доме на идеальном уровне от 30% до 50%, вы можете рассмотреть возможность использования осушителя или увлажнителя.

Как работают осушители воздуха?

Осушители воздуха

удаляют лишнюю влажность из воздуха в доме, делая его менее благоприятным для аллергенов, таких как плесень, пыль и грибок. Вы можете приобрести переносной осушитель воздуха или осушитель воздуха для всего дома, который будет установлен в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в вашем доме. Переносные осушители воздуха, как правило, более доступны по цене и просты в использовании.Осушитель для всего дома обычно требует профессиональной установки и может быть очень дорогим.

Как работают увлажнители?

Увлажнители - это устройства, которые выделяют водяной пар для поддержания влажности в помещении. При правильном использовании увлажнитель может улучшить сухой воздух в помещении. Вы можете найти увлажнители как с прохладным, так и с теплым туманом, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Использование увлажнителя при слишком низкой относительной влажности может помочь облегчить многие симптомы, связанные с сухим воздухом.

Поддержание относительной влажности в доме на идеальном уровне важно как для вашего здоровья, так и для состояния вашего дома. Хотя понятие относительной влажности может быть для вас новым, поддерживать влажность в доме от 30% до 50% вполне реально. Вам может потребоваться осушитель или увлажнитель, в зависимости от того, какая у вас относительная влажность - низкая или высокая. Если вы живете в регионе, который переживает все четыре сезона, вы можете обнаружить, что оба устройства пригодятся в разное время года.

Можно ли использовать вместе очиститель воздуха?

Поддержание относительной влажности на приемлемом уровне - важный шаг в обеспечении качества воздуха. Как упоминалось выше, избыточная влажность может вызвать рост плесени, а высокий или низкий уровень влажности может повлиять на уровни загрязнителей воздуха в помещении. Контроль влажности - важная часть того, что EPA определяет как «контроль источников», или предотвращение проблем, связанных с загрязнением воздуха в помещениях, в первую очередь.

После того, как методы контроля источников используются, EPA описывает использование очистителя воздуха как дополнительный шаг для улучшения качества воздуха в помещении.Доказано, что технология внутри воздухоочистителя Molekule уничтожает такие органические соединения, как плесень, и определенные химические вещества в воздухе (летучие органические соединения или ЛОС). Очиститель воздуха можно использовать в сочетании с увлажнителем / осушителем как часть решения для улучшения качества воздуха в вашем доме.

В конечном счете, создание надлежащих условий качества воздуха, будь то контроль уровня влажности, усиление вентиляции или использование очистителя воздуха, может снизить загрязнение воздуха в помещении в том месте, где ваша семья, вероятно, проводит больше всего времени: в вашем доме.

.

Что такое относительная влажность и как она влияет на мое самочувствие на улице?

Если вы когда-нибудь были в южном Арканзасе жарким июльским днем, вы знакомы с невероятной мерзостью, пограничным галлюцинаторным переживанием, когда вы чувствуете, что гуляете по собственному поту. Но для понимания этого липкого, грубого ощущения нужно больше, чем просто взглянуть на показания синоптика влажности . Чтобы по-настоящему понять, как влажность влияет на ваше здоровье, дом и ваше рассудок, вам понадобится понимание типов влажности, а также концепция точки росы .

Влажность можно измерить несколькими способами, но наиболее распространенным является относительная влажность (RH). Чтобы понять относительную влажность, полезно сначала понять абсолютную влажность.

Абсолютная влажность - это масса водяного пара, деленная на массу сухого воздуха в объеме воздуха при данной температуре. Чем горячее воздух, тем больше в нем воды. Абсолютная влажность выражается в граммах влаги на кубический метр воздуха (г / м3).

Относительная влажность - это отношение текущей абсолютной влажности к максимально возможной абсолютной влажности (которая зависит от текущей температуры воздуха). Относительная влажность 100% означает, что воздух полностью насыщен водяным паром и больше не может удерживаться, что создает возможность дождя. Это не означает, что относительная влажность должна быть 100 процентов, чтобы пошел дождь - она ​​должна быть 100 процентов там, где формируются облака, но относительная влажность у земли может быть намного меньше [источник: Университет Иллинойса].

Люди очень чувствительны к влажности, так как кожа избавляется от влаги с помощью воздуха. Процесс потоотделения - это попытка вашего тела сохранять прохладу и поддерживать текущую температуру. Если относительная влажность воздуха составляет 100 процентов, пот не испаряется в воздух. В результате мы чувствуем себя намного жарче, чем реальная температура при высокой относительной влажности. Ваша рубашка может пропитаться потом, который никуда не денется, и вы почувствуете себя монстром отвратительных размеров болотным болотом.

Если относительная влажность низкая, мы можем чувствовать себя намного прохладнее, чем реальная температура, потому что наш пот легко испаряется, охлаждая нас. Например, если температура воздуха составляет 75 градусов по Фаренгейту (24 градуса по Цельсию), а относительная влажность равна нулю процентов, температура воздуха для нашего тела ощущается как 69 градусов по Фаренгейту (21 C). Если температура воздуха составляет 75 градусов по Фаренгейту (24 C), а относительная влажность равна 100 процентам, мы чувствуем, что на улице 80 градусов (27 C), и вы начинаете молиться о том, чтобы вы отремонтировали кондиционер прошлой осенью.

.

Что такое относительная влажность? (с картинками)

Многие замечают, что жаркие душные дни почему-то кажутся намного теплее, чем дни с сухим зноем. Одна из причин этого - влажность, количество воды, удерживаемой воздухом. Когда в воздухе содержится больше воды, основной акт потоотделения или потоотделения менее эффективен для охлаждения тела. Больше воды в воздухе означает, что с кожи может испариться меньше воды, и большинству людей станет теплее. Некоторые способы измерения влажности - это измерение абсолютной и относительной влажности, которые часто определяют, насколько «влажным» будет день.

Из-за высокой влажности люди могут чувствовать себя холоднее, чем в противном случае.

Во-первых, важно понимать, что воздух может удерживать только определенное количество воды в любой момент времени. Это измерение абсолютной влажности, а абсолютная влажность зависит от температуры воздуха.Во многих случаях в реальном воздухе содержится гораздо меньше воды, чем это могло бы быть технически, поэтому в игру вступает термин относительный. Когда метеорологи обсуждают относительную влажность, они обычно делают это в процентах, и этот процент представляет собой отношение того, сколько воды содержится в воздухе по сравнению с тем, сколько воды он может удерживать. Фактическая формула - это количество воды (фактическая плотность пара), деленное на общее возможное количество воды (плотность насыщенного пара), умноженное на 100%. Большинство людей часто увидят выражение этой формулы в показателях относительной влажности, когда они смотрят или читают сводки погоды.

Когда метеорологи обсуждают относительную влажность, они обычно делают это в процентах.

Этот процент или относительная влажность дня могут сказать людям, насколько тепло они могут чувствовать себя в данных обстоятельствах.Более сухой воздух может быть не таким горячим при более высоких температурах. Воздух с относительной влажностью около 45% будет больше всего похож на температуру снаружи. Все, что выше этого уровня, может сделать день более теплым, чем он есть на самом деле при определенных температурах.

Относительная влажность определяется количеством влаги в воздухе по сравнению с тем, сколько воздух способен удерживать при данной температуре.

На восприятие температуры может наоборот влиять относительная влажность. В холодные дни, обычно при температуре ниже 53 градусов по Фаренгейту (11,67 градусов Цельсия), более высокая влажность может заставить людей чувствовать себя холоднее, чем обычно. Хотя другие факторы, такие как охлаждение ветром, могут влиять на «ощущение температуры» и восприятие, относительная влажность в холодную погоду также может быть важным фактором.Морозная погода с относительной влажностью около 100% может быть гораздо более прохладной, чем морозная погода с более низким уровнем влажности.

Относительное измерение влажности не может быть единственным показателем того, как будет ощущаться погода; количество ветра, особенно при более низких температурах, и другие факторы играют роль.Более того, люди могут быть более или менее чувствительны к определенным температурам. Однако это хороший способ определить, насколько вам жарко или холодно в течение дня.

Во влажные дни потоотделение менее эффективно для охлаждения тела. .

Относительная влажность

Осторожно! В этих общих утверждениях об относительной влажности есть опасности и возможные неправильные представления.

Относительная влажность - это количество влаги в воздухе по сравнению с тем, что воздух может «удерживать» при этой температуре. Когда воздух не может «удерживать» всю влагу, он конденсируется в виде росы.

Из всех утверждений об относительной влажности, которые я слышал в повседневном разговоре, приведенное выше, вероятно, является наиболее распространенным.Это может отражать понимание явления и иметь некоторую полезность для здравого смысла, но может отражать полное непонимание того, что происходит физически. Воздух не «удерживает» водяной пар в смысле наличия некоторой силы притяжения или улавливающего влияния. Молекулы воды на самом деле легче и быстрее, чем молекулы азота и кислорода, составляющие основную часть воздуха, и они определенно не прилипают к ним и никоим образом не удерживаются ими. Если вы исследуете тепловую энергию молекул в воздухе при комнатной температуре 20 ° C, вы обнаружите, что средняя скорость молекулы воды в воздухе составляет более 600 м / с или более 1400 миль / ч! Вы не собираетесь «удерживать» эту молекулу!

Другой, возможно, полезный подход - рассмотреть пространство между молекулами воздуха при нормальных атмосферных условиях.Зная атомные массы и плотность газа, а также моделируя длину свободного пробега молекул газа, мы можем сделать вывод, что расстояние между молекулами воздуха при атмосферном давлении и 20 ° C примерно в 10 раз превышает их диаметр. Обычно они проходят в 30 раз больше расстояния между столкновениями. Таким образом, молекулы воды в воздухе имеют много места для перемещения и не «удерживаются» молекулами воздуха.

Когда кто-то говорит, что воздух может «удерживать» определенное количество водяного пара, речь идет о том, что определенное количество водяного пара может находиться в воздухе как составная часть воздуха.Молекулы воды с высокой скоростью в хорошем приближении действуют как частицы идеального газа. При атмосферном давлении 760 мм рт. Ст. Количество воды в воздухе можно выразить через парциальное давление в мм рт. Ст., Которое представляет собой давление пара, создаваемое молекулами воды. Например, при 20 ° C давление насыщенного пара для водяного пара составляет 17,54 мм рт. Ст., Поэтому, если воздух насыщен водяным паром, преобладающие составляющие атмосферы азот и кислород вносят большую часть из остальных 742 мм рт. Ст. Атмосферного давления.

Но водяной пар - это совершенно другой компонент воздуха, чем кислород и азот. Кислород и азот всегда являются газами при земных температурах и имеют точки кипения 90K и 77K соответственно. Практически они всегда действуют как идеальные газы. Но необычная вода имеет температуру кипения 100 ° C = 373,15K и может существовать на Земле в твердой, жидкой и газообразной фазах. По сути, он всегда находится в процессе динамического обмена молекулами между этими фазами. На воздухе при 20 ° C, если давление пара достигло 17.54 мм рт. Ст., То в жидкую фазу входит столько же молекул воды, сколько уходит в газовую фазу, поэтому мы говорим, что пар «насыщен». Это не имеет ничего общего с воздухом, «удерживающим» молекулы, но обычное употребление часто предполагает это. Когда воздух приближается к насыщению, мы говорим, что приближаемся к «точке росы». Молекулы воды полярны и будут проявлять некоторую суммарную силу притяжения друг к другу и, следовательно, начнут отклоняться от поведения идеального газа. Собираясь вместе и переходя в жидкое состояние, они могут образовывать капли в атмосфере, образуя облака, или вблизи поверхности, чтобы образовывать туман, или на поверхностях, образуя росу.

Другой подход, который может помочь прояснить тот факт, что воздух на самом деле не «удерживает» воду, заключается в том, чтобы отметить, что относительная влажность на самом деле не имеет ничего общего с молекулами воздуха (то есть N 2 и O 2 ). Если бы в закрытой колбе при 20 ° C была жидкая вода, но совсем не было воздуха, она достигла бы равновесия при давлении насыщенного пара 17,54 мм рт. В этот момент он будет иметь плотность пара 17,3 г / м 3 чистого водяного пара в газовой фазе над поверхностью воды.Но если вы только что удалили воздух и запечатали контейнер с жидкой водой, у вас может возникнуть ситуация, когда в этот конкретный момент в газовой фазе находится всего 8,65 г / м 3 . Мы бы сказали, что в этот момент относительная влажность в колбе составляет 50%, потому что плотность остаточного водяного пара составляет половину его плотности насыщения. Это точно то же самое, что мы сказали бы, если бы присутствовал воздух - 8,65 г / м 2 3 водяного пара в воздухе при 20 ° C представляют 50% относительной влажности.В этих условиях молекулы воды будут испаряться с поверхности в газовую фазу быстрее, чем они попадут на поверхность воды, поэтому давление водяного пара над поверхностью будет возрастать до давления насыщенного пара.

Указатель

Концепции кинетической теории

Приложения кинетической теории

Концепции использования пара

.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ | Определение

в кембриджском словаре английского языка Воздух сушили до нуля относительной влажности , пропуская его через две колонки с силикагелем. Напротив, внешние поверхности, подвергшиеся воздействию более низкой относительной влажности и содержания воды в субстрате, поддерживали менее обильные биопленки (биомасса).

Эти примеры взяты из корпусов и из источников в Интернете. Любые мнения в примерах не отражают мнение редакторов Cambridge Dictionary, Cambridge University Press или ее лицензиаров.

Еще примеры Меньше примеров

Например, водяной пар и относительная влажность прямо пропорциональны друг другу; при увеличении водяного пара увеличивается относительная влажность .Корреляция с относительной влажностью , конечно, отрицательная. К сожалению, регистратор данных был неисправен, и большинство записей данных для относительной влажности были повреждены.С повышением температуры относительная влажность уменьшается, а сушильная способность воздуха увеличивается. Следовательно, пользователь должен интерполировать измеренную температуру по влажному термометру, чтобы найти давление пара или относительную влажность .Регистрировались температура, скорость ветра, относительная влажность и осадки. .

Относительная влажность воздуха

Влажность - это количество водяного пара, присутствующего в воздухе. Он может быть выражен как абсолютное, конкретное или относительное значение.

Относительная влажность выражается

  • парциальным давлением пара и воздуха,
  • плотностью пара и воздуха или
  • фактической массой пара и воздуха

Относительная влажность обычно выражается в процентах и ​​сокращается. на φ или RH .

Относительная влажность и парциальное давление пара

Относительная влажность как отношение парциального давления пара в воздухе к парциальному давлению пара насыщения, если воздух имеет фактическую температуру по сухому термометру.

φ = p w / p ws 100% (1)

где

φ = относительная влажность [%]

p w = парциальное давление пара [бар]

p ws = парциальное давление насыщенного пара при фактической температуре сухого термометра [мбар].Это давление пара при максимальном содержании водяного газа в воздухе до того, как он начнет конденсироваться в виде жидкой воды.

Давление насыщения пара при различных температурах:

Температура Давление насыщенного пара
[10 -3 бар]
[ o C] [ o F]
-18 0 1,5
-15 5 1.9
-12 10 2,4
-9 15 3,0
-7 20 3,7
-4 25 4,6
-1 30 5,6
2 35 6,9
4 40 8,4
7 45 10.3
10 50 12,3
13 55 14,8
16 60 17,7
18 65 21,0
21 70 25,0
24 75 29,6
27 80 35,0
29 85 41.0
32 90 48,1
35 95 56,2
38 100 65,6
41 105 76,2
43 110 87,8
46 115 101,4
49 120 116,8
52 125 134.2
  • 10 -3 бар = 1 миллибар
  • 1 бар = 1000 мбар = 10 5 Па (Н / м 2 ) = 0,1 Н / мм 2 = 10,197 кп / м 2 = 10,20 м H 2 O = 0,9869 атм = 14,50 фунтов на кв. дюйм (фунт на / дюйм 2 ) = 10 6 дин / см 2 = 750 мм рт. ст.

Если давление водяного пара в воздухе составляет 10,3 мбар, пар насыщается на поверхности с температурой 45 o F (7 o C).

Примечание! Атмосферное давление воздуха составляет 1013 мбар (101,325 кПа, 760 мм рт. Ст.). Как мы видим, максимальное давление водяного пара - давление насыщения - относительно невелико.

Пример: относительная влажность и давление пара

Из приведенной выше таблицы давление насыщения при 70 o F (21 o C) составляет 25,0 мбар. Если давление пара в реальном воздухе составляет 10,3 мбар, относительную влажность можно рассчитать как:

φ = 10.2 [мбар] / 25,0 [мбар] * 100 [%]

= 41 [%]

Относительная влажность и плотность пара

Относительную влажность также можно выразить как отношение плотности пара воздуха - к плотность насыщенного пара при фактической температуре по сухому термометру.

Относительная влажность по плотности:

φ = ρ w / ρ ws 100% (2b)

где

φ = относительная влажность [% ]

ρ w = плотность пара [кг / м 3 ]

ρ ws = плотность пара при насыщении при фактической температуре сухого термометра [кг / м 3 ]

Общая единица измерения плотности пара - г / м 3 .

Пример: Относительная влажность при заданной температуре и известной плотности пара и плотности насыщения

Если фактическая плотность пара при 20 o C (68 o F) составляет 10 г / м 3 и насыщение плотность пара при этой температуре составляет 17,3 г / м 3 , относительную влажность можно рассчитать как

φ = 10 [г / м 3 ] / 17,3 [г / м 3 ] * 100 [%]

= 57,8 [%]


Относительная влажность и масса пара

Относительная влажность также может быть выражена как отношение фактической массы водяного пара в данном объеме воздуха к массе водяного пара, необходимой для насыщения при этом объем.

Относительная влажность может быть выражена как:

φ = м w / м ws 100% (2c)

где

φ = относительная влажность [%]

м w = масса водяного пара в данном объеме воздуха [кг]

м ws = масса водяного пара, необходимая для насыщения в этом объеме [кг]

График относительной влажности - градусы Фаренгейта


График относительной влажности - градусы Цельсия

Высота и поправочные коэффициенты

2000
Барометрическая высота
[мбар]
Абс.Высота Поправочный коэффициент для
φ
[м] [фут]
1013 0 0 1.000
1000 108 354 0,987
989 200 656 0,976
966 400 1312 0,953
943 600 1996 0.931
921 800 2624 0,909
899 1000 3281 0,887
842 1500 4922 0,731
79598 6562 0,785
.

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение