Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Как определить относительную влажность воздуха


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

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

зависимость от объема помогает определить количество водяного пара

Это физическая величина, которая показывает в процентном соотношении, приближение воздуха к насыщенному состоянию.

Существует несколько методов определений, которые привязаны к абсолютной влажности или парциальному давлению. Однако, смысловая нагрузка в обоих случаях, показать, как относятся друг к другу, фактическое количество водяного пара в воздухе к максимально возможному количеству, при одинаковой температуре.

Если выводить относительную влажность в зависимости от абсолютной, нужно иметь в виду следующие моменты:

  1. абсолютная влажность – фактическое количество водяного пара в единице объема воздуха;
  2. максимально возможная влажность — не переступившая порог конденсации.

Относительная влажность вычисляется по формуле, в которой первое выражение делится на второе:

RH = ½ х 100%

Как определить относительную влажность по парциальному давлению

Во-первых, что такое парциальное давление? Это такое давление, которое мог бы оказывать пар, если бы он, при тех же температурных условиях, занимал весь объем.

В этом случае формулу можно записать в таком виде:

RH = p(H2O)/p*(H2O) x 100%, где p – парциальное давление водяного пара, p* — давление насыщенного пара.

Давление насыщенного пара выражается через точку росы, то есть, когда начинается конденсация пара.

Чем измеряется относительная влажность воздуха

Для измерения используются такие устройства как гигрометры и психрометры. Само название — психрометр («холодный измеритель»), говорит о принципе измерения. При этом способе происходит наблюдение за изменением температуры поверхности в процессе измерения.

Устройство для измерения очень простое: два термометра, один из которых сухой, а у второго ртутная часть постоянно находится во влажной среде. Разница в показаниях сверяется по таблице и выводится относительная влажность.

Гигрометры – приборы намного проще для пользования, так как значения влажности отображаются на шкале. При их работе используются вещества, которые существенно реагируют на изменение влажности, при этом воздействуя физически, на стрелку прибора.

Погрешность у механических гигрометров больше чем у психрометров, которые показывают относительную влажность более точно.

Как измерить относительную влажность воздуха

Измерить можно с помощью датчиков влажности (гигрометров), которые классифицируются по своему принципу действия и бывают:

  • емкостные – относительная влажность определяется по изменению емкости конденсаторов;
  • резистивные – в зависимости от влажности, меняется удельное сопротивление датчика. Уровень влажности показывает величина протекающего тока;
  • термисторные – состоящие из двух термисторов, чувствительных к изменению температуры;
  • оптические – в основе датчиков заложено понятие точки росы (температура, при которой начинает происходить конденсация насыщенного пара).

У влажности есть два основных термина, которые используются при проведении анализа окружающего воздуха. Эти два определения:

  • относительная влажность, с которой связано здоровье людей, состояние растений, предметов мебели и т.д.
  • абсолютная влажность, без определения которой, невозможно было бы найти первую составляющую.

Абсолютная влажность служит основным показателем состояния воздуха и находится в прямой зависимости от окружающей температуры. Чтобы определить количество водяного пара в единице объема воздуха, можно воспользоваться психрометром Августа или более точным аспирационным психрометром Ассмана.

Систематический анализ абсолютной влажности необходим для прогнозирования возможных осадков в метеорологии. Психрометры используются для постоянного контроля воздушной среды в шахтах горных выработок.

В современное время, на основе психрометров создаются более совершенные электронные приборы, анализирующие, контролирующие, обобщающие показания, и выдающие точное значение, как абсолютной, так и относительной влажности воздуха.

Производительность 3 л/ч, без управления

Производительность 3 л/ч, датчик емкостного типа

Производительность 6 л/ч, без управления, корпус из нержавеющей стали

Испаряет 3 л/ч, датчик психометрического типа, корпус — нержавеющая сталь

6 литров/ч, психометрический тип, корпус из нержавеющей стали

6 литров/ч, датчик емкостного типа, корпус из нержавеющей стали

Большой производительности: 15 литров в час, ультразвуковой. Датчик психометрического типа

Большой ультразвуковой увлажнитель на 15 л/ч, емкостный датчик, корпус из нержавейки

Образует 15 кг тумана за час, без управления

Модель на 12 литров, психометрический датчик, корпус из нержавеющей стали

Промышленный увлажнитель на 12 литров в час, датчик емкостного типа, корпус — нержавеющая сталь

Испаряет 12 литров в час, без управления, корпус — нержавеющая сталь

Производительность 9 л/ч, с датчиком психометрического типа

Генератор холодного сухого тумана, производит 9 литров в час, с модулем управления, корпус из нержавеющей стали, датчик емкостного типа

Увлажнитель воздуха 9 л/ч, без модуля управления

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Отправить

Класснуть

Запинить

Загрузка...

Чем измеряют влажность воздуха. Приборы для определения влажности

Содержание:

Что такое влажность воздуха

Влажность воздуха — это показатель содержания водяного пара в воздухе. Влажность домашнего воздуха меняется в зависимости от погодных условий и процессов жизнедеятельности людей.

Понижение влажности в помещении может произойти из-за чрезмерного использования обогревательных приборов или кондиционера. Приготовление еды без вытяжки или качественной вентиляции, сушка белья в в доме, повышенная влажность на улице приводят к высокому уровню влажности в квартире.

Сухой воздух в помещении способен вызвать усыхание мебели и отделочных материалов, увядание растений, сухость кожи и слизистых оболочек. Нередко сухой воздух приводит к аллергическим реакциям и развитию простудных заболеваний.

Слишком влажный воздух также может испортить мебель и отделочные материалы, поспособствовать развитию грибка на стенах и снижению иммунитета у человека. В квартире может появиться неприятный запах сырости.

Чем измеряют влажность воздуха

Без специальной аппаратуры определить относительный точный уровень влажности воздуха сложно. Однако не соответствующую норме концентрацию влаги можно определить по сухости кожи и слизистых или скоплению конденсата (точка росы) на окнах и зеркальных поверхностях.

Относительная влажность — содержание водяного пара в воздухе и его взаимодействие с температурой воздуха.

Сегодня существуют специальные приборы, с помощью которых можно определить баланс влажности воздуха в помещении с высокой точностью.

Приборы для измерения влажности воздуха

Прибор для измерения влажности воздуха называется гигрометр.

Гигрометр — это прибор, который измеряет влажность воздуха в помещении. Если процент содержания влаги в воздухе слишком низкий, в организм могут попасть различные вирусы, которые могут значительно ослабить иммунитет. Благодаря гигрометру можно избежать дискомфорта и защитить слизистые и кожу от пересыхания.

Согласно ГОСТу, комфортный уровень относительной влажности в помещении зимой — 30–45%, в теплые месяцы — 30–60%.

Принцип работы этого прибора основан на физических характеристиках материалов, из которых он состоит. Материалы в зависимости от уровня влаги в воздухе меняют свойства: вес, плотность, длину и другие.

Гигрометр бывает нескольких видов:

  • волосяной,
  • пленочный,
  • весовой,
  • конденсационный,
  • психрометрический,
  • электронный.

Волосяной гигрометр

Волосяной измерительный прибор состоит из обезжиренного синтетического волоса, стрелки, пружины и шкалы. Когда количество паров в воздухе изменяется, происходит изменение силы натяжения волоса и пружина реагирует на эти изменения, меняя положение стрелки на шкале. Диапазон определения влажности у волосяного гигрометра — от 30 до 80%.

Сейчас можно встретить множество моделей гигрометров, среди которых есть и классические измерители влажности с температурным столбиком, и электронные, на дисплее которого отображаются сразу все показатели оптимального микроклимата в доме.

Пленочный гигрометр

Чувствительного элементом здесь служит пленка, которая также при изменении уровня влажности стягивается или растягивается. Это приводит в движение противовес, который меняет угол наклона стрелки по шкале. Рабочий диапазон также составляет от 30 до 80%.

Весовой и конденсационный гигрометры

Весовой механический и конденсационный гигрометр отличаются высокой точностью измерения уровня влажности в помещении, так как оба являются устройством для измерения абсолютной влажности воздуха. Такая аппаратура применяется только в лабораториях, но не для измерения влажности домашнего воздуха.

Абсолютная влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в атмосферном воздухе.

Психрометрический гигрометр

Психрометр основан на взаимодействии между собой «сухого» и «влажного» термометров. В приборе установлены два градусника с подкрашенными жидкостями (красного и синего цветов). Одна из этих трубок обмотана хлопчатобумажной тканью, конец которой погружен в резервуар с раствором. Ткань намокает, а затем влага начинает испаряться, тем самым охлаждая «влажный» термометр. Чем ниже влажность воздуха в помещении, тем ниже будут показания термометра.

Чтобы высчитать процент влажности воздуха на психрометре, следует в таблице на приборе найти значение температуры воздуха согласно показаниям градусника и найти разницу значений на пересечении показателей.

Психрометры бывают нескольких видов:

  • стационарный. Включает два градусника (сухой и влажный). Работает по принципу, описанному выше. Процент влажности воздуха рассчитывается по таблице.
  • аспирационный. От стационарного отличается лишь наличием специального вентилятора, который служит для обдува термометров поступающим потоком воздуха, тем самым ускоряя процесс измерения влажности воздуха.
  • дистанционный. Этот психрометр бывает двух видов: манометрическим и электрическим. Вместо ртутных или спиртовых градусников имеет кремниевые датчики. Однако, как и в первых двух случаях, один из датчиков остается сухим, второй — влажным.

Электронный гигрометр (цифровой)

Также известны как домашние цифровые метеостанции. Принцип работы цифровых гигрометров строится на постоянном измерении состояния воздуха в помещении. Прибор функционирует от электросети или бытовой батарейки. Внутри гигрометра находится датчик, который фиксирует изменения концентрации влаги в комнатном воздухе.

Все расчеты отображаются на дисплее прибора, информация обновляется в режиме реального времени.

Как выбрать измеритель влажности воздуха

Современные электронные гигрометры безопасны и компактны. Точность измерения влажности воздуха практически не имеет погрешностей, а значит, это один из самых подходящих вариантов для квартиры.

Существует множество моделей, отличающихся по набору функций, дизайну, размерам и т. д.

Чтобы выбрать гигрометр в квартиру, нужно учитывать несколько моментов.

Преимущества устройства

  • в первую очередь следует обратить внимание на скорость выдачи результатов и коэффициент погрешности показаний;
  • гигрометры могут совмещать в себе сразу несколько устройств: термометр, часы, будильник, измеритель точки росы, календарь, барометр, уровень атмосферного давления, иметь голосовое сопровождение и другие возможности. Если измеритель влажности выполняет несколько функций одновременно, он называется стационарной домашней метеостанцией;
  • некоторые современные модели гигрометров имеют Wi-Fi модуль для вывода на дисплей информации о погоде в регионе;
  • также есть выносные модели, которые легко можно переносить из помещения в помещение или даже на улицу для измерения влажности воздуха.

Диапазон влажности и порог нагрева

Диапазон влажности воздуха зависит от назначения комнаты. К примеру:

  • в спальне и гостиной эти показатели могут разниться от 20 до 80%;
  • на кухне, возле балкона и в кладовке — от 10 до 90%;
  • в ванной комнате уровень влажности может достигать все 100%, особенно после принятия ванны или душа.

Чем шире диапазон рабочих значений у прибора, тем выше его цена. Перед покупкой гигрометра стоит учесть, где он будет находиться, отсюда и выбирать рабочий диапазон.

Порог нагрева важен для приборов установленных в бане или сауне. В таком случае рабочая температура должна быть не ниже 120 °С.

Точность измерения

Этот показатель тоже важен, однако приборов с большими расхождениями в показаниях на российском рынке нет, а максимальная точность с минимальными погрешностями нужна лишь для обслуживания, например домашней винотеки.

Как поддерживать относительную влажность воздуха в доме

Мы уже определились, чем измерить состояние влажности воздуха в помещении, осталось теперь разобраться, как же восстановить оптимальный уровень влажности.

Если влажность низкая

  1. Проветривайте помещение. Однако такой метод не всегда может существенно улучшить состояние домашнего микроклимата, так как летом уличный воздух может быть сухим.

    Также при проветривании традиционным способом в квартиру могут попасть опасные микробы, аллергены, пыль, вредные газы и неприятные запахи. Но если держать окна постоянно закрытыми, то есть большая вероятность столкнуться с еще одной проблемой поддержания микроклимата — духотой (высокий уровень углекислого газа).

    Качественная вентиляция также важна при проветривании комнат. Приток свежего воздуха в помещение может обеспечить клапан, однако его будет недостаточно, чтобы проветрить помещение, в котором проживают более одного человека. Воздух проходя через приточно-вытяжной клапан не подогревается и не очищается.

    Без труда разобраться с духотой и не запустить в дом опасных «гостей» с улицы поможет бризер. Это устройство приточной вентиляции, которое забирает воздух с улицы, подогревает, очищает его и подает в помещение.

  2. Регулярно проводите влажную уборку комнат.
  3. Установите дома аквариум. Содержание дома рыбок в аквариуме также может повлиять на влажность воздуха. Но помните, что за рыбками нужно ухаживать и содержать аквариум в чистоте.
  4. Можно расположить на подоконниках или около радиаторов отопления емкости с водой.
  5. Увлажнитель воздуха — хороший вариант для дома. Этот прибор справится с сухостью домашнего воздуха, улучшит микроклимат и предотвратит развитие респираторных заболеваний.
  6. Климатическая техника (кондиционер, бризер, очиститель воздуха, терморегулятор Danfoss Eco) в комплекте с базовой станцией MagicAir поможет не только отследить данные состояния микроклимата в доме, но и поддерживать оптимальные показатели.

Базовая станция собирает информацию из комнатного воздуха о температуре, его влажности и о концентрации углекислого газа. Все показатели отображаются на экране смартфона в приложении MagicAir.

Если влажность высокая

Вторая сторона медали — слишком много влаги в воздухе.

  1. Не сушите белье в квартире. Лучшего всего делать это на балконе.
  2. После принятия водных процедур, когда влажность воздуха в ванной комнате может доходить до 100%, нужно проветрить. При качественной вентиляции достаточно будет открыть дверь в ванную и ближайшее к ванной комнате окно или включить бризер.
  3. Можно приобрести специальное устройство для поглощения влаги. Принцип работы этого прибора противоположен процессу увлажнения воздуха: встроенный вентилятор прогоняет влажный воздух через устройство. Внутри также расположен испаритель, который превращает влагу в конденсат, стекающий в специальную емкость.

Если завести привычку постоянно поддерживать оптимальную влажность воздуха на необходимом уровне,то это поспособствует уменьшению риска развития болезней дыхательных путей и случаев аллергических реакций. Нормализованная влажность благоприятно влияет на кожу, защищает ее от пересыхания и преждевременного старения.

Комфорта и свежего чистого воздуха Вашему дому!

Автор: Полина Тарасова

Влажность воздуха

Урок 32. Физика 10 класс ФГОС

Из этого видеоурока ребята узнают, что называют абсолютной и относительной влажностью воздуха, и от чего они зависят. Узнают, что называется точкой росы. А также познакомятся с устройством и принципом действия некоторых приборов для измерения влажности воздуха.


Конспект урока "Влажность воздуха"

Абсолютная влажность и относительная влажность воздуха

Влажность воздуха (ВВ) — показатель, который определяет количество воды в воздухе.

Влажность воздуха

Абсолютно сухого воздуха в природе практически не встречается. В воздухе всегда присутствует некая толика воды, которая, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух через испарение воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосферу испаряется с поверхности океанов, морей … и растений.

Состав сухого воздуха

Вначале разберёмся с составом сухого воздуха, т. е. с воздухом который не содержит влаги вообще.

Сухой воздух, в большей своей части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Остальная часть содержит разнообразные газы в относительно небольших объёмах.

Так же состав сухого воздуха можно определить через массу газов на один m3 воздуха. В этом случае имеем таки е цифры: N2 — 1,165 кг/м3, а O2 — 1,331 кг/м3. Данные цифры верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

Абсолютная влажность воздуха — Absolute humidity (AH)

Влажный воздух получается в результате попадания в сухой воздух влаги в виде водяного пара.

Абсолютная влажность воздуха (AH) определяет количество или концентрацию воды в м3, то есть определяет фактическую массу воды в одном кубическом метре воздуха.

Так например, для температуре 30 °C абсолютная ВВ может колебаться от 0 до 30 грамм на метр кубический.

Формула абсолютной влажности — как рассчитывается AH воздуха

Как вы уже могли догадаться абсолютная ВВ рассчитывается по такой формуле:

AH = M / V

Где, AH — абсолютная влажность, M – масса водяного пара, V – объём воздуха.

Единицы измерения абсолютной влажности: СИ — кг/м³ ; СГС — г/см³.

Где, СИ — международная система измерений, а СГС — абсолютная физическая система единиц (сантиметр-грамм-секунда), которая активно использовалась до утверждения СИ.

Количество воды в объёме воздуха имеет свои предельные значения. При достижении предельных значений происходит насыщение и водяной пар переходит в жидкое состояние воды — водяной пар конденсируется в малые капельки воды. Этот процесс в природе мы можем наблюдать, например, в виде тумана или росы на поверхности каких либо тел.

Момент конденсации, после достижения предельных значений, называется точкой росы. Предельные значения массы воды в воздухе зависит от температуры окружающей среды. Чем ниже температура воздуха, тем меньше воды он может содержать до момента насыщения или точки росы.

Относительная влажность воздуха — Relative humidity (RH)

Как было сказано выше, количество воды, которое воздух способен поглощать и удерживать зависит от температуры воздуха. Т. е. каждой конкретной температуре воздуха соответствует определённое максимальное количество водяного пара которое может в нём присутствовать. Эта величина называется — плотность насыщенного пара, воздух соответственно называется насыщенным.

Относительная влажность воздуха — определяется как отношение абсолютной влажности к её максимально возможному значению при той же температуре — предельное значение абсолютной влажности (точка росы). Чем ниже относительная влажность, тем воздух более сухой.

Формула относительной влажности воздуха — как рассчитывается RH воздуха

Относительная влажность воздуха рассчитывается по такой формуле, и измеряется в процентах:

RH = AH / maxAH x100%

Где, RH — относительная влажность воздуха, AH — абсолютная влажность воздуха, maxAH – предельная абсолютная ВВ для определённой температуры (точка росы).

Точка росы

Ещё раз остановимся на таком важном значении как точка росы.

Точка росы — это определённое соотношение температуры и влажности воздуха, когда вода переходит из газообразного состояния в жидкое — или, иначе говоря, водяной пар конденсируется. При этом выделяется тепло, которое замедляет понижение температуры, если таковое происходит.

Это значение весьма важно для многих аспектов жизни человека и в том числе в метеорологии. Напомним, что метеорология — это наука изучающая погоду. Метеорологам её важно знать, в том числе, для прогнозирования осадков. Метеорологи, зная прогнозируемую температуру воздуха для определённого региона и другие необходимые метеорологические параметры, могут прогнозировать вероятность осадков. При этом необходимо понимать — 100% относительная влажность ещё не означает, что обязательно будут осадки.

Влажность и метеорология — несколько простых примеров

Приведем несколько простых примеров, которые покажут как ВВ может помочь нам ориентироваться в окружающем мире.

  • Если абсолютная влажность уменьшается, вероятнее всего погода будет улучшаться.
  • Ждите ясную погоду если относительная влажность к вечеру возрастает.
  • Ждите осадки если заметно растут влажность и температура, а давление понижается. Летом возможны грозы.
  • Если абсолютная влажность в течении суток изменялась не сильно и в соответствии с температурой. То вероятнее всего погода будет хорошей.
  • Жди улучшения погоды если относительная влажность меняется резко.

Влажность воздуха и погода в народных приметах

  • Соль стало сырой и влажной — жди осадков.
  • Когда у музыкальных инструментах струны натянуты — жди сухую погоду, и наоборот.
  • Волосы на голове становятся более мягкими — жди осадков.

Влажность воздуха и самочувствие человека

Отметим, что ВВ является весьма важным фактором для самочувствия и комфортности окружающей среды для человека.

Например, существует такой термин — ИНДЕКС ТЕПЛА, который говорит о том, что одна и та же температура может ощущаться человеком по разному в зависимости от параметров окружающей среды. То есть, при одной и той же температуре, человеку может быть, по ощущениям, или холоднее или теплее, в зависимости от других метеорологических параметров. Чем выше ВВ тем выше по ощущению температура окружающей среды, чем ниже влажность тем ниже.

Выводы

Исходя из выше сказанного, можем сказать, что каждый человек должен понимать суть абсолютной и относительной влажности. Это поможет принимать более правильные решения при прогнозировании погоды, создавать комфортный микроклимат у себя дома и заботиться о своём здоровье.

 

Рекомендуем к изучению по теме

  • Норма влажности в квартире, или что такое микроклимат в помещении (читать → )
  • Какая должна быть влажность воздуха в квартире.
  • Какая влажность воздуха комфортная для человека.
  • Какие приборы измеряют влажность воздуха.
  • Как в квартире снизить влажность воздуха.

Источники:

https://www.britannica.com/science/climate-meteorology/Precipitation

https://study.com/academy/lesson/absolute-humidity-vs-relative-humidity-formulas-conversion.html

https://www.weather.gov/lmk/humidity

С. Н. Жарков — Народные приметы и предсказания погоды. 1953 г

 


Абсолютная и относительная влажность воздуха — как их рассчитать и как влажность влияет на погоду и самочувствие
2020-07-09 Автор: Waterman

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 повседневной беседе, 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, состоит 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 бы вы только что удалили воздух и запечатали контейнер с жидкой водой в нем, у вас может возникнуть ситуация, когда в этот конкретный момент в газовой фазе находится только 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 собой относительную влажность 50%.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 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, прежде чем 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 / m 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

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
795 2000 6562 0,785
.

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 просто, 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%, рост плесени и плесени, а также задержанных аллергенов возрастает, 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.

Математически 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:

Когда 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 и оставаться в вашем доме. 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 горячий душ 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 идеальный диапазон относительной влажности для дома составляет от 30% до 50%, согласно EPA. 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 отслоение 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 серьезных 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 жарких и влажных условиях
  • 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 избыточную 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 воздуха 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 уровень влажности 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 очиститель воздуха вместе?

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 внутри помещений, в первую очередь.

После того, как методы управления источниками были приняты, 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 вместе с увлажнителем / осушителем как часть решения для улучшения качества воздуха в вашем доме.

В конечном итоге, создание условий для правильного 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.

.

Калькуляторы относительной влажности в абсолютную и наоборот

Первый калькулятор преобразует относительную влажность в абсолютную влажность для заданной температуры и барометрического давления. Следующий калькулятор делает обратное - преобразует абсолютную влажность в относительную для заданной температуры и атмосферного давления. Некоторые теории и формулы находятся под калькулятором.

Калькулятор относительной влажности к абсолютной влажности
Точность вычисления

Цифры после десятичной точки: 3

Абсолютная влажность, кг / м3

content_copy Link save Save extension Widget

Калькулятор абсолютной влажности и относительной влажности

content_copy Ссылка сохранить Сохранить расширение Виджет

Во-первых, полезно определить относительную и абсолютную влажность.Ниже приведены несколько определений, взятых из Австралийского бюро метеорологии

.

Относительная влажность (RH)
Отношение фактического количества водяного пара в воздухе к количеству, которое он может удерживать при насыщении, выраженное в процентах, или отношение фактического давления пара к давлению пара насыщения, выраженное в процентах.

Абсолютная влажность (AH)
Масса водяного пара в единице объема воздуха. Это мера фактического содержания водяного пара в воздухе.

Благодаря Всемирной метеорологической организации мы можем найти давление насыщенного пара по температуре и атмосферному давлению (подробнее см. Давление насыщенного пара)

По относительной влажности и давлению насыщенного пара можно найти фактическое давление пара.

Тогда мы можем использовать общий закон идеальных газов

В нашем случае это

, где R - универсальная газовая постоянная, определяемая как 8313,6, а Rv - удельная газовая постоянная для водяного пара, определяемая как 461.5

Таким образом, отношение массы к объему можно выразить как
,
, что соответствует абсолютной влажности.

Итак, для 25 градусов по Цельсию и относительной влажности 60% в одном кубическом метре влажного воздуха содержится около 14 граммов воды, что соответствует значениям в таблице преобразования, которые я нашел ранее.

.

Обсуждение влажности

Обсуждение водяного пара, влажности и точки росы и связи с осадками

ВОДЯНОЙ ПАРА:

Вода - уникальное вещество. Он может существовать в виде жидкости, твердого тела (лед) и газа (водяной пар). Основной способ увеличения содержания водяного пара в атмосфере - испарение. Жидкая вода испаряется из океанов, озер, рек, растений, земли и выпавших дождей. В воздухе может присутствовать много или мало водяного пара.Затем ветер в атмосфере переносит водяной пар из одного места в другое. Основным источником водяного пара в Кентукки является Мексиканский залив. Большая часть водяного пара в атмосфере содержится в пределах первых 10 000 футов или около того над поверхностью земли. Водяной пар также называют влагой.

АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Абсолютная влажность (выраженная в граммах водяного пара на кубический метр объема воздуха) - это мера фактического количества водяного пара (влаги) в воздухе, независимо от температуры воздуха.Чем больше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в кубометре воздуха с температурой в середине 80-х. УДЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ относится к весу (количеству) водяного пара, содержащемуся в единице веса (количества) воздуха (выраженному в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ:

Относительная влажность (RH) (выраженная в процентах) также измеряет водяной пар, но RELATIVE - к температуре воздуха.Другими словами, это мера фактического количества водяного пара в воздухе по сравнению с общим количеством пара, которое может существовать в воздухе при его текущей температуре. В теплом воздухе может содержаться больше водяного пара (влаги), чем в холодном, поэтому при одинаковом количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность, если воздух более прохладный, и более низкую относительную влажность, если воздух теплее. То, что мы «чувствуем» снаружи, - это действительное количество влаги (абсолютная влажность) в воздухе.

ТОЧКА РОСЫ:

Метеорологи обычно рассматривают температуру «точки росы» (вместо абсолютной влажности, но аналогично ей) для оценки влажности, особенно весной и летом.Температура точки росы, которая позволяет измерить фактическое количество водяного пара в воздухе, представляет собой температуру, до которой воздух должен быть охлажден, чтобы он стал насыщенным. Хотя погодные условия по-разному влияют на людей, в целом весной и летом температура точки росы на поверхности в 50-е годы обычно комфортна для большинства людей, в 60-е годы несколько неудобно (влажно), а в 70-е годы довольно неудобно (очень влажно). В долине Огайо (включая Кентукки) обычная точка росы летом колеблется от середины 60-х до середины 70-х годов.Были зарегистрированы точки росы до 80 или ниже 80, что очень тяжело, но, к счастью, относительно редко. В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность - нет, поскольку влажность зависит от температуры воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо также знать фактическую температуру воздуха. Если воздух полностью насыщен на определенном уровне (например, на поверхности), то температура точки росы совпадает с фактической температурой воздуха, а относительная влажность составляет 100 процентов.

СВЯЗЬ ТОЧКИ РОСЫ И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ С ОБЛАКАМИ И ОСАДКАМИ:

Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха одинаковы), это не означает, что НЕ обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к появлению тумана (на поверхности) и облаков вверху (которые состоят из крошечных капель воды, взвешенных в воздухе).Однако для того, чтобы произошли осадки, воздух должен подниматься с достаточной скоростью, чтобы усилить конденсацию водяного пара в жидкие капли воды или кристаллы льда (в зависимости от температуры воздуха) и способствовать росту капель воды, переохлажденных капель и / или льда. кристаллы в облаках. Капли растут в результате процесса, называемого «столкновение-коалесценция», при котором капли разных размеров сталкиваются и сливаются (сливаются). Процессы кристаллов льда (включая осаждение и агрегацию) также важны для роста частиц.Во время грозы также может выпадать град. Когда взвешенные частицы осадков вырастают до достаточного размера, воздух больше не может выдерживать их вес, и осадки выпадают из облаков. Во влажном климате грозы часто вызывают более сильные дожди, чем обычные зимние осадки, поскольку содержание влаги в воздухе обычно выше весной и летом, и поскольку воздух обычно поднимается с гораздо большей скоростью во время грозы, чем в обычных зимних системах. «Микрофизика облаков» - это изучение образования и роста капель и ледяных кристаллов в облаках и их связи с осадками.

ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ ВОДЫ:

Метеорологов интересует не только точка росы или абсолютная влажность на поверхности, но и на высоте. Осажденная вода (PW) - это мера общего количества водяного пара, содержащегося в небольшом вертикальном столбике, простирающемся от поверхности до верха атмосферы. Однако, как упоминалось выше, большая часть влаги в атмосфере содержится примерно в самых нижних 10 000 футов. Количество выпадающей воды около 1 дюйма и выше является обычным явлением весной и летом к востоку от Скалистых гор (включая Кентукки).Летом 2 дюйма указывают на очень высокое содержание влаги в атмосфере, характерное для тропической воздушной массы. В целом, чем выше PW, тем выше вероятность появления очень сильных дождей от гроз, если они будут развиваться. Однако еще одним очень важным соображением является не только количество окружающей влаги в конкретном месте, но также количество адвекции и конвергенции влаги, которые обеспечивают дополнительную влажность площади. Если эти дополнительные факторы значительны, эти дополнительные факторы помогают объяснить, почему общее количество осадков от гроз может превышать фактические значения PW воздуха, в котором возникают штормы.Движение грозы, называемое распространением, также очень важно для определения фактического количества осадков в любом месте. Чем медленнее идет гроза, тем выше вероятность выпадения осадков в одном районе.

ТЕПЕРЬ ВАША очередь. ПОЖАЛУЙСТА, ОТВЕТЬТЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ВОПРОСЫ:

ВОПРОС 1: Зимой, если бы температура воздуха была 40 F и точка росы также была 40, какой была бы относительная влажность? Теперь, весной, если бы температура воздуха была 70, а точка росы была 70, какой была бы относительная влажность? В какой ситуации было бы более влажно? Что это говорит вам об относительной влажности? Ответ на вопрос 1
ВОПРОС 2: Если бы температура воздуха была 95 F с точкой росы 70, была бы относительная влажность воздуха выше или ниже, чем если бы температура воздуха была 70 градусов с точкой росы 55? Какая воздушная масса была бы для вас более неудобной? Ответ на вопрос 2
ВОПРОС 3: Если бы температура воздуха днем ​​была 90 градусов при относительной влажности 60 процентов, чувствовал бы себя человек более неудобно, чем если бы на улице было 75 градусов при относительной влажности 100 процентов утром? ? Ответ на вопрос 3

Эти примеры показывают, насколько относительная влажность может вводить в заблуждение. В целом, если предположить, что точка росы или абсолютная влажность не изменится, относительная влажность будет самой высокой ранним утром, когда температура воздуха самая низкая, и самой низкой днем, когда температура воздуха самая высокая .

ИНДЕКС ТЕПЛА:

Хотя точка росы является более точным показателем содержания влаги, это относительная влажность, которая обычно используется для определения того, насколько жарко и влажно он «ощущается» для нас весной и летом на основе комбинированного воздействия температуры и влажности воздуха.Этот комбинированный эффект называется «тепловым индексом». Чем выше температура воздуха и / или выше относительная влажность, тем выше индекс тепла и тем горячее кажется нашим телам снаружи.

ИНДЕКС ОХЛАЖДЕНИЯ ВЕТРА:

Зимой мы используем еще один индекс, чтобы определить, насколько холодно наше тело, когда мы на улице. Это называется «индекс охлаждения ветром» (также известный как «фактор охлаждения ветром»). Этот индекс сочетает в себе влияние температуры воздуха со скоростью ветра.Когда на улице холодно и дует ветер, ветер уносит тепло от наших тел быстрее, чем если бы ветер не дул. От этого нам становится холоднее. Следовательно, чем сильнее ветер зимой, тем холоднее он нам кажется и тем ниже индекс холода ветром.

ВОПРОС 4: Если бы температура на улице была 20 градусов при скорости ветра 20 миль в час, было бы вам «ощущаться» холоднее, чем если бы температура была 5 градусов при скорости ветра 5 миль в час? Ответ на вопрос 4

Высокая влажность / точки росы летом и холодный ветер зимой важны, потому что они влияют на то, как наше тело «чувствует», когда мы на улице.Если индекс жары очень высок или индекс охлаждения ветром очень низкий, то мы должны принять меры безопасности, чтобы защитить наши тела от возможных погодных воздействий, включая тепловое истощение, солнечный и тепловой удар летом и обморожение в зима.

Вернуться к учебным документам

.

Что такое влажность? Как измеряется влажность?

Что такое влажность?

Легко определить влажность - это просто количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Водяной пар - это газообразное состояние воды. При повышении температуры воздуха может удерживаться больше водяного пара, поскольку движение молекул при более высоких температурах предотвращает конденсацию.

Существует три основных измерения влажности: относительная, абсолютная и удельная.

Абсолютная влажность (единицы - граммы водяного пара на кубический метр объема воздуха) - это мера фактического количества водяного пара в воздухе, независимо от температуры воздуха. Чем больше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в кубометре воздуха с температурой в середине 80-х.

Относительная влажность , выраженная в процентах, является мерой количества водяного пара, удерживаемого воздухом, по сравнению с количеством, которое он может удерживать при определенной температуре.В теплом воздухе может содержаться больше водяного пара (влаги), чем в холодном, поэтому при том же количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность. Относительная влажность 50% означает, что воздух в этот день (определенная температура) содержит 50% воды, необходимой для насыщения воздуха. Насыщенный воздух имеет относительную влажность 100%.

Относительная влажность воздушно-водяной смеси также определяется как отношение парциального давления водяного пара в смеси к давлению насыщенного пара воды при данной температуре (см., Что такое давление пара). Таким образом, относительная влажность воздуха зависит как от содержания воды, так и от температуры.

Удельная влажность относится к весу водяного пара, содержащегося в единице веса (количества) воздуха (выражается в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

Что такое точка росы?

Точка росы - это температура, при которой воздух насыщается водой и начинается конденсация.Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе.

Какая связь между точкой росы и относительной влажностью?

По сравнению с относительной влажностью, точка росы часто упоминается как более точный способ измерения влажности и комфорта воздуха, поскольку это абсолютное измерение (в отличие от относительной влажности).

Относительная влажность составляет 100 процентов, когда точка росы и температура совпадают.Если температура упадет еще больше, произойдет конденсация и начнется образование жидкой воды.

Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха совпадают), это не обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к появлению тумана на земле и облаков вверху (которые состоят из крошечных капель воды, взвешенных в воздухе).

В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность - нет, так как влажность зависит от температуры воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо также знать фактическую температуру воздуха.

Относительная влажность - это также приблизительно отношение фактического давления пара к давлению насыщения.

RH = (Фактическое давление пара) / (Давление насыщенного пара) X 100%

Где фактическое давление пара является мерой количества водяного пара в объеме воздуха и увеличивается с увеличением количества водяного пара.

Давление насыщенного пара - это максимальное значение VP, которое может существовать при любой заданной температуре.

Воздух со 100% относительной влажностью (RH) содержит водяной пар, VP которого является его SVP при данной температуре. Это соответствует воздуху, который находится в равновесии с жидкой водой. RH - это отношение VP / SVP, выраженное в процентах. «Сухой» воздух будет содержать водяной пар с VP, которая меньше SVP при данной температуре.

Как измеряется влажность?

Устройство для измерения относительной влажности называется гигрометром.Самый простой гигрометр - строп-психрометр - состоит из двух установленных вместе термометров с ручкой, закрепленной на цепочке. Один градусник обычный. Другой имеет тканевый фитиль над колбой и называется термометром с мокрым термометром.

Как психрометр измеряет относительную влажность?

К психрометру, также называемому психрометром, прикреплены два термометра. Один из них является сухим (его часто называют термометром с сухим термометром) и измеряет фактическую температуру воздуха.Другой, называемый термометром с влажным термометром, имеет на кончике влажную ткань. Когда молекулы воды испаряются с поверхности влажного термометра, они будут забирать с собой тепло, снижая показания термометра. Скорость испарения зависит от давления пара или количества водяного пара в воздухе. При относительной влажности 100% вода не будет испаряться из влажного термометра, и показания обоих термометров будут одинаковыми. Сравнение двух температур в таблице даст относительную влажность.

Sper Scientific Sling Psychrometer для измерения влажности - верхняя часть - влажный термометр - нижняя часть - сухой термометр

Для таблицы относительной влажности,% --- Разница между показаниями влажных и сухих ламп

См .: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ПСИХРОМЕТРА

.

Смотрите также

Сделать заказ

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