В каких единицах измеряется абсолютная влажность воздуха

Содержание
  1. Нормативы нормальной влажности воздуха в разных по назначению помещениях
  2. Высокая или низкая влажность – каковы проблемы
  3. Что влияет на влажность
  4. Влажность на рабочих местах
  5. Правила измерения относительной влажности
  6. Как можно регулировать влажность
  7. Враги влажности воздуха
  8. Интересные факты
  9. Коротко о главном
  10. Отправим материал на почту
  11. Абсолютная влажность и относительная влажность воздуха — что это
  12. Влажность воздуха
  13. Состав сухого воздуха
  14. Абсолютная влажность воздуха — Absolute humidity (AH)
  15. Формула абсолютной влажности — как рассчитывается AH воздуха
  16. Относительная влажность воздуха — Relative humidity (RH)
  17. Формула относительной влажности воздуха — как рассчитывается RH воздуха
  18. Точка росы
  19. Влажность и метеорология — несколько простых примеров
  20. Влажность воздуха и самочувствие человека
  21. Выводы
  22. Рекомендуем к изучению по теме
  23. Абсолютная и относительная влажность воздуха — как их рассчитать и как влажность влияет на погоду и самочувствие
  24. Влажность воздуха
  25. Абсолютная и относительная влажность воздуха
  26. Примеры
  27. Абсолютная влажность воздуха: понятие, единицы измерения и особенности определения точки росы
  28. Важность измерения параметров воздуха
  29. Основные термины и определения
  30. Средства и способы измерения
  31. Психрометр классический
  32. Гигрометры (конденсационный и волосной)
  33. Влажность воздуха — способы определения, формулы и значение показателей
  34. Нормальная влажность
  35. Влияние сухого воздуха
  36. Негативное воздействие чрезмерной сырости
  37. Способы влияния на увлажнённость воздуха
  38. Влажность воздуха:
  39. Абсолютная влажность воздуха:
  40. Относительная влажность воздуха:
  41. Максимальная абсолютная влажность:

Нормативы нормальной влажности воздуха в разных по назначению помещениях

В каких единицах измеряется абсолютная влажность воздуха

Параметры воздуха в помещениях дома – важная составляющая хорошего самочувствия проживающих в нем людей. Но многие обращают внимание на температуру, хотя есть ещё один показатель, о котором забывать нельзя. Это нормальная влажность воздуха. Разберёмся, какая влажность должна быть в доме, на что она влияет, как измерить и изменить.

Оптимальное значение влажности в доме Источник navseruki.guru

Высокая или низкая влажность – каковы проблемы

Если говорить о влажности, как о физической величине, то это количество водяного пара, находящегося в единице объёма помещения. Обычно в 1 м³. Понятно, что объем помещения – это есть объем воздуха. Поэтому и говорят о влажности воздуха.

Этот параметр учёные разделили на два вида:

  1. Влажность абсолютная. Это и есть количество воды в кубометре воздушной массы.
  2. Влажность относительная. Это соотношение абсолютного значения с максимально возможной концентрацией влаги внутри воздуха при заданной температуре. И это отношение двух показателей умножается на 100.

Так вот, когда говорят о влажности воздуха в помещении – о норме, то подразумевают относительную разновидность. Именно норма определяет качественное проживание людей, нормальный рост домашних растений, а также долгую эксплуатацию бытовой техники, мебели и другой домашней утвари. Большое отклонение от нормы в ту или в другую сторону снижает выше обозначенные условия жизни.

Абсолютная и относительная влажность в помещении Источник tildacdn.com

К примеру, как может сухой воздух повлиять на человека:

  • увеличивается потеря влаги человеком через кожу;
  • соответственно снижается эластичность кожи, волос и ногтей, а соответственно появляются морщины, ногти расслаиваются, волосы секутся;
  • высыхает слизистая глаз, отчего появляются такие симптомы, как «песок» в глазах, зуд, покраснения;
  • потеря воды в организме человека, а точнее в крови, приводит к её сгущению, отсюда головные боли, учащается сердцебиение, увеличивается давление, снижается работоспособность, появляется слабость;
  • пищеварение также замедляется, потому что внутри желудочно-кишечного тракта снижается концентрация жидкости, что часто приводит к запорам;
  • снижается иммунитет за счёт высыхания слизистых дыхательных путей, что часто приводит к ОРВИ;
  • в воздухе повышается концентрация аллергенов респираторного типа, потому что они связываются капельками влаги, если норма влажности воздуха в помещениях нормальная.

Сухой воздух – причина появления аллергенов Источник chitazdrav.ru

Как видите, проблем с сухим воздухом в комнатах немало. Но это не значит, что повышенная влажность создаст благоприятные условия проживания. Здесь также есть свои проблемы, которые в основном связаны с появлением в помещениях таких микроорганизмов, как плесень и грибки. Чем они опасны:

  • жители таких домов страдают хроническими респираторными заболеваниями: аллергия, насморк, бронхит, астма;
  • все время присутствует ощущение дискомфорта, особенно влажность и духота;
  • размножение микроорганизмов становится причиной появления неприятного запаха;
  • портиться мебель, долго сохнет постиранное белье и прочее.

Что влияет на влажность

Вообще с влажностью, а точнее с факторами, влияющими на неё, ситуация парадоксальная. Во-первых, она полностью зависит от температуры воздуха. Чисто по физическим законам, чем выше температура, тем больше воды может поместиться в воздух. Потому что он под действием повышающихся температур увеличивается в объёме.

Что влияет на влажность Источник 900igr.net

И было бы все так и есть, если разговор шёл об абсолютном показателе. А так как речь идёт о влажности внутри дома, то здесь, как было сказано выше, учитывается относительный параметр.

И в этом случае физические законы действуют наоборот. То есть, чем выше температура воздуха, тем ниже будет его влажность. Имеется в виду относительная.

Потому что объем воздуха увеличился, а количество воды в нем не изменилось.

Какие домашние приборы и предметы влияют на относительную влажность:

  • нагревательные приборы: радиаторы отопления, камины, печки и прочие;
  • кондиционеры;
  • ковры, мягкая мебель, мягкие игрушки, шторы и прочее.

А вот к повышению влажности внутри дома приводят следующие приборы:

  • аквариум;
  • протекающие трубы;
  • кипящие чайники и кастрюли;
  • крыша, если она где-то протекает;
  • влажное повешенное внутри дома белье.

Аквариум в доме повышает влажность Источник yandex.net

Давайте теперь разбираться, какая влажность должна быть в комнате. Все будет, конечно, зависеть от назначения комнаты и времени года. Но существуют нормативные акты, где нормальная влажность обозначены определёнными значениями.

К примеру:

  1. В тёплое время года этот показатель варьируется в диапазоне 30-60%. Есть такое понятие, как максимально допустимая норма. Она равна 65%. В некоторых регионах, к примеру, морских, нормой считается 75%.
  2. В холодное время норма – это 30-45%, максимальная – 60%.

Обратите внимание! Это показатели только для жилых помещений и именно для человека. В таких комнатах, как коридоры, прихожие, туалеты и ванные, кладовые влажность не нормируется.

Также не забываем, что в доме присутствуют растения, мебель, бытовая техника и прочее. Для них нормативы немного отличаются от вышеобозначенных:

  1. Для растений – 40-70%, для тропических – 80-95%, для субтропических – 75-80%.
  2. Книги лучше хранить при влажности 30-65%.
  3. Мебель и картины хорошо сохраняются при 40-60%.
  4. То же самое касается антиквариата.
  5. Для техники подойдёт 45-60%.

Оптимальная влажность в доме Источник ventilation-conditioning.ru

Итак, оптимальная влажность в помещении для человека – от 30 до 60%. Но если в доме живут дети, то в их комнатах норматив немного другой. Здесь этот показатель должен быть в пределах 50-70%.

Потому что дети более чувствительны к различным вредоносным бактериям, инфекциям и другим паразитам. Плюс – у них более высокая интенсивность теплообменных процессов в организме. То есть у них быстрее происходит выделение влаги, за счёт чего снижается содержание жидкости в теле.

Поэтому врачи рекомендуют больным детям находиться в помещениях, где влажность не снижается ниже 60%.

Внимание! В зимний сезон, когда в домах включается система отопления, резко снижается и содержание влаги внутри комнат – на 15-20%. Поэтому, если в вашей семье есть дети, а также астматики и аллергики, то этот параметр воздуха надо поддерживать искусственно.

Отопительные приборы сильно снижают влажность в помещениях Источник naimtruda.com

Влажность на рабочих местах

Большое количество времени все люди проводят на работе. И здесь, конечно, существуют нормативы безопасности труда, где оптимальной влажности воздуха для человека уделяется особое место.

Понятно, что на разных производствах согласно специфике технологического процесса влажность внутри цехов разная. К примеру, в оранжереи она всегда повышенная, а в цеху, где производят лекарства, она всегда пониженная.

И здесь ничего поделать нельзя.

Немалая часть людей сегодня работает в офисах. И вот здесь очень важно соблюдать нормы, которые полностью соответствуют жилым помещениям. То есть это 30-60%. Необходимо отметить, что более высокий параметр в офисах не желателен, потому что в них присутствует техника, мебель и бумажная документация. Хотя в офисных помещениях высокая влажность – редкость.

А вот пониженная встречается часто. В этом случае выход руководители компаний нашли быстро. Это установка увлажнителей разного типа. Это самый простой и дешёвый вариант.

Увлажнитель воздуха для помещений Источник simpalsmedia.com

Правила измерения относительной влажности

Определившись с нормой влажности в помещении, разберёмся с методами её измерения. Самый простой и точный способ – использовать гигрометр. В магазинах этот прибор представлен широким разнообразием. И отличаются они друг от друга методом измерения и принципом работы. А именно:

  • электрические;
  • конденсационные;
  • волосные;
  • химические и прочие.

Психрометрический гигрометр, он же психрометр Источник 900igr.net

Для дома нет смысла приобретать сложный и дорогой гигрометр. Достаточно приобрести и повесить где-нибудь на стене самый простой прибор, пусть даже с погрешностью в пределах 3-5%. Такие изделия обычно совмещают или с часами, или с термометром, хотя есть конструкции со всеми приборами в целом. Самое главное – провести установку подальше от очагов влаги и тепла.

Самый простой тип гигрометра – психрометрический, он же психрометр. По сути, это два термометра на одной плане, которые измеряют температуру воздуха в помещениях. Один из них носит название сухой, второй увлажнённый. Последний получил своё название за счёт процесса постоянного увлажнения при помощи дистиллированной воды.

Суть измерения заключается в разности показателей двух термометров. Тут же рядом на планке нанесена таблица, где против каждой разницы значений температур стоит показатель влажности.

Отметим, что современные электронные разновидности в своей конструкции имеют дисплей.

То есть прибор сам измеряет температуру, сам делает вычисления и ищет подходящий вариант влажности, который высвечивается на экране.

В видео специалист рассказывает о психрометрах, о том, как с их помощью можно замерить влажность воздуха в помещении:

Есть и другие вариант измерения, которые можно отнести к категории «народных». Здесь самый простой – использовать стакан с водой. Его предварительно охлаждают до +5 °C, к примеру, можно поставить на несколько часов в холодильник. А затем выставляют в комнату подальше от нагревательных приборов.

Если внешние поверхности стакана быстро высохли, скажем, за несколько минут, то влажность в комнате сильно снижена. Если на них осталась испарина, и она не исчезает, в помещении нормальная влажность. Если по стенкам стакана потекли водяные струйки, то вероятнее всего влажность в комнате высокая.

Запотевший стакан с холодной водой Источник onegoodthingbyjillee.com

Как можно регулировать влажность

Выбирать способы изменения надо в зависимости от того, высок или низок этот параметр. Начнём с первого, то есть влажность повышенная. Что можно предложить:

  • организовать частое проветривание;
  • установить осушители воздуха;
  • провести монтаж вытяжек;
  • постоянно следить за сантехникой и трубами отопления, водопровода и канализации, чтобы они были в герметичном и исправном состоянии;
  • использовать для обогрева дома обогреватели разного типа;
  • не сушить внутри белье.

Теперь о том, как можно повысить относительную влажность:

  • установить в одной из комнат аквариум или фонтан декоративного типа;
  • как можно меньше использовать кондиционеры и обогреватели;
  • установить разбрызгиватели, они же увлажнители, или делать это ручным пульверизатором;
  • почаще проводить влажную уборку;
  • разложить на радиаторах отопления влажные полотенца;
  • развести как можно больше домашних растений.

В видео врач-аллерголог рассказывает о нормах влажности в помещениях для человека:

Враги влажности воздуха

Итак, разобравшись с вопросом, какая влажность должна быть в жилом помещении, переходим к бытовым приборам, которые этот параметр сильно занижают. Начнём с того, что все электрические приборы нагреваются и выделяют тепло. А соответственно они нагревают температуру воздуха внутри дома, снижая влажность.

Особенно надо отметить кондиционер, которым все пользуются летом. Его принцип работы основан на том, что прибор забирает влажность, конденсируя её на теплообменнике, расположенном во внутреннем блоке. И эту воду по лотку и шлангу выводит на улицу.

Сюда надо добавить телевизоры, компьютеры и прочие электроприборы. Но самый серьёзный враг влажностному режиму – отопительная система дома. Она может зимой снизить этот параметр до 20%, что уже считается критическим значением.

Многие стараются решить эту проблему проветриванием. Но не многие знают, что в холодном воздухе влаги немного. И если вы его впустили в комнаты, он нагревается, расширяется и становится сухим.

В видео специалист рассказывает о влажности, и как с ней бороться:

Интересные факты

Известный факт, что туман – это стопроцентная влажность. Но это явление природы возможно только при температуре 0 °C. Если туман поместить в помещении с температурным режимом +22 °C, то влажность в такой комнате станет всего лишь 23 %. Это хорошо показывает, как температура изменяет влажность.

Сухой воздух нам кажется холоднее. И наоборот. Все дело в нашем с вами организме, который в жаркую погоду выделяет пот. Последний – это влага, которая выполняет функции терморегуляции организма.

То есть пот делает нашу кожу влажной, тем самым снимает тепло с её поверхности. Все то же самое происходит и зимой. Только в этом случае сухой воздух охлаждает кожу.

Поэтому этот воздух нам кажется холоднее.

Обратите внимание, что повышение температуры всего на 2 °C влечёт за собой снижение влажности на 25%. Поэтому не стоит отапливать дома сильно. Комнатная температура, а именно +18-22 °C – оптимальный режим, при котором влажность также находится в идеальном состоянии. То есть, придерживаясь этих двух параметром, можно неплохо сэкономить зимой на отоплении дома.

Как себя чувствует человек при разной влажности воздуха Источник v.5klass.net

Коротко о главном

Оптимальная влажность воздуха в жилых помещениях – 30-60%. В детских лучше её выдерживать 70%. Это также касается комнат, где живут астматики и аллергики.

Самый простой прибор, которым измеряется влажность внутри помещений, психрометрический гигрометр, он же психрометр.

Проветривать зимой комнаты, чтобы увеличить в них влажность, бесполезно. Потому что в холодном воздухе мало влаги. Попав внутрь дома, он нагревается, становясь сухим, что способствует снижению влажностного режима.

Самый большой враг влажности – отопительная система дома. Но на этот показатель также влияют все электрические бытовые приборы.

Чтобы повысить этот показатель, рекомендуется устанавливать бытовые увлажнители, благо в магазинах они представлены огромным ассортиментом.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Автор статьи

Инженер-проектировщик, редактор собственного строительного блога

Кирилл Громов

Источник: https://m-strana.ru/articles/normalnaya-vlazhnost-vozdukha/

Абсолютная влажность и относительная влажность воздуха — что это

В каких единицах измеряется абсолютная 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.
  • 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 Waterman

Источник: https://vodamama.com/vlagnost-vozduha.html

Влажность воздуха

В каких единицах измеряется абсолютная 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:

pi=nikT,

а полное давление равно сумме давлений компонент:

p=p01kT+p02kT+…+p0ikT=p1+p2+…+pi,

где pi- парциальное давление i газовой компоненты.

Уравнение p=p01kT+p02kT+…+p0ikT=p1+p2+…+pi представляет собой закон Дальтона.

Исходя из того факта, что влажность представляет собой количество водяного пара в воздухе (газе), понятие парциального давления и закон Дальтона могут быть крайне полезны при практическом изучении вопросов об абсолютной влажности.

Также абсолютной влажностью называется плотность водяного пара (ρ) при той же температуре (T). В процессе повышения абсолютной влажности пары воды все сильнее приближаются к состоянию насыщенного пара.

Определение 4

Максимальной абсолютнойвлажностьюпри приведенной температуре является масса насыщенного водяного пара на один кубометр воздуха.

Определение 5

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при заданной температуре.

Данная величина выражается в процентах:

β=ρρnp·100%=ppnp·100%,

где ρnp представляет собой плотность насыщенного пара при некоторой T, pnp- давление насыщенного пара при такой же температуре.

В условиях установления термодинамического равновесия процессов испарения и конденсации относительная влажность равняется 100%. Из этого можно сделать вывод о том, что количество воды в воздухе не претерпевает изменений.

Процессы изохорного охлаждения или изотермического сжатия ненасыщенного пара позволяют превратить его в насыщенный.

Определение 6

Температура (Tr), при которой пар определяется как насыщенный, носит название точки росы.

Tr представляет собой температуру термодинамического равновесия пара и жидкости в газе, конкретно в воздухе.

Влажность воздуха определяется с помощью специальных измерительных приборов — гигрометров, психрометров.

Оптимальной для человеческого организма в условиях температуры близкой к 20 градусам Цельсия считается относительная влажность от 40% до 60%.

В процессе решения практических задач, зачастую применяют справочные таблицы, в которых определены давления и плотности насыщенного водяного пара при различных значениях температуры.

Опиши задание

Примеры

Пример 1

Найдите давление насыщенного пара при значении температуры T, давлении в одну атмосферу, если масса влажного воздуха при относительной влажности β в объеме V эквивалентна m в точно таких же условиях.

Решение

В качестве основы решения применим закон Дальтона, который в случае смеси газов, а в нашей задачи имеет место быть смесь сухого воздуха с водяным паром, будет выглядеть следующим образом:

p=pv+pH2O,

где pv определяет собой давление сухого воздуха, а pH2O является давлением паров воды. При этом масса смеси равна:

m=mv+mH2O,

где mv представляет собой массу сухого воздуха, а mH2O— массу водяного пара. Применим уравнение Менделеева — Клайперона и запишем его для составляющей —сухой воздух в следующем виде:

pvV=mvμvRT,

где μv является молярной массой воздуха, T определяет температуру воздуха, V — объем воздуха. Для водяного пара, приняв его в качестве идеального газа, запишем уравнение состояния:

pH2OV=mH2OμH2ORT,

в котором μH2O является молярной массой пара, T представляет собой температуру пара, а V — объем пара. Относительная влажность эквивалентна следующему выражению:

β=pH2Opnp·100%,

где pnp обозначает величину давления насыщенного пара. Из формулы β=pH2Opnp·100% выразим давление насыщенного пара, получим:

pnp=pH2Oβ·100%.

Из m=mv+mH2O выразим массу сухого воздуха, в результате получим следующее выражение: mv=m-mH2O.

Из p=pv+pH2O выразим давление сухого воздуха, благодаря чему получим:

pv=p-pH2O.

Подставим выражения mv=m-mH2O и pv=p-pH2O в pvV=mvμvRT, на выходе получим:

p-pH2OV=m-mH2OμvRT.

Выразим массу пара из pH2OV=mH2OμH2ORT, получаем:

mH2O=V·pH2O·μH2ORT.

Выразим давление пара pH2O применяя выражения p-pH2OV=m-mH2OμvRT и mH2O=V·pH2O·μH2ORT, получим:

p-pH2OV=m-V·pH2O·μH2ORTμvRT→pVμv-pH2OVμv=mRT-V·pH2o·μH2O→V·pH2O·μH2O-pH2OVμv=mRT-pVμv→pH2O=mRT-pVμvV·μH2O-Vμv.

Пользуемся выражением pnp=pH2Oβ·100%, в качестве результата выходит давление насыщенного пара:

pnp=100β·mRT-pVμvV·μH2O-Vμv.

Ответ: Давление насыщенного пара при заданных условиях равно: pnp=100β·mRT-pVμvV·μH2O-Vμv.

Пример 2

При температуре T1 влажность воздуха равна β1. Каким образом изменится влажность воздуха в случае, если величина его температуры его стала T2 (T2>T1)? Объем сосуда, в котором располагался газ уменьшить в n раз.

Решение

В задаче необходимо найти изменение, другими словами разность β2−β1, относительных влажностей в конечном и начальном состояниях:

∆β=β2-β1=β1β2β1-1,

применяя определение относительной влажности запишем следующее выражение:

β1=p1pnp1100%,

β2=p2pnp2100%.

в котором pnp представляет собой давление насыщенного пара в соответствующих состояниях, p1 является величиной, определяющей давление водяного пара в начальном состоянии, p2 — давление пара в конечном состоянии. Подставим β1=p1pnp1100%, β2=p2pnp2100% в ∆β=β2-β1=β1β2β1-1 и в качестве результата получим:

∆β=β1p2pnp2p1pnp1-1=β1p2pnp1p1pnp2-1.

Так как по условию задачи нам известны температуры состояний системы, то давления насыщенного пара (pnp1и pnp2) мы можем определить как известные в приведенном случае, по той причине, что всегда можем получить их из соответствующих справочных таблиц. Для нахождения давлений p1 и p2 применим уравнение Менделеева — Клайперона, обратим внимание на то, что количество вещества в процессах, которые происходят в системе не претерпевает никаких изменений, в этом случае запишем:

p1V1=vRT1 для состояния 1, p2V2=vRT2 для состояния 2 в таком случае:

p2V2p1V1=T2T1.

Исходя из условий задачи, можно заявить, что объем уменьшили в n раз, соответственно:

V2V1=1n.

Таким образом, выражение p2V2p1V1=T2T1 запишется в следующем виде: p2p1n=T2T1→p2p1=nT2T1.

Подставим p2p1n=T2T1→p2p1=nT2T1 в ∆β=β1p2pnp2p1pnp1-1=β1p2pnp1p1pnp2-1, на выходе получим:

∆β=β1nT2T1pnp1pnp2-1.

Ответ: При заданных процессах, относительная влажность воздуха изменится на ∆β=β1nT2T1pnp1pnp2-1.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

Не получается написать работу самому?

Доверь это кандидату наук!

Источник: https://Zaochnik.com/spravochnik/fizika/termodinamika/vlazhnost-vozduha/

Абсолютная влажность воздуха: понятие, единицы измерения и особенности определения точки росы

В каких единицах измеряется абсолютная влажность воздуха

Атмосфера нашей планеты характеризуется многими весьма важными параметрами. Однако одним из ключевых следует считать показатель влажности окружающего воздуха, зависящий от процентного содержания водяного пара. То есть абсолютная влажность воздуха — это количество влаги в одном кубометре воздушной массы.

Важность измерения параметров воздуха

Концепция значимости того, что показывает абсолютная влажность воздуха, лежит в плоскости понимания процесса попадания водяных паров в окружающие нас воздушные массы.

Общеизвестно, что подавляющая часть земной поверхности покрыта непрерывно испаряющимися водами Мирового океана.

Несмотря на то что интенсивность этого процесса существенно отличается в зависимости от климатической зоны, среднесуточных показателей температуры, наличия и направления движения воздушных масс, то есть ветров и т. д.

Благодаря школьному курсу химии нам известно, что атмосферные воздушные массы состоят из:

  • кислорода;
  • азота;
  • углекислого газа;
  • незначительное количество (не более 1%) иных газов;
  • примеси и водяной пар.

При этом именно водяной пар, вернее, его количество в воздухе и определяет его влажность. Это один из ключевых параметров, практически полностью определяющий погодные условия той или иной местности.

Важно, что эта величина не является равной постоянному значению и существенно отличается в зависимости от высоты над уровнем моря и широты.

Формула, определяющая величину абсолютной влажности воздушных масс окружающей среды, выглядит так: F = m / V, где V обозначает объем массы воздуха в кубических метрах, а m — массовое выражение водяного пара в граммах. Ключевыми факторами, определяющими величину F, следует считать температуру воздушной массы и характеристики адвекционного процесса.

И еще один из наиболее популярных вопросов. Какой микроклимат оптимален для жизнедеятельности человека? Этот показатель должен располагаться в диапазоне от 40 до 60%. Показатели, отличные от указанных, вызывают дискомфортное восприятие человеком окружающих его климатических условий.

Основные термины и определения

Для понимания основных процессов, происходящих в окружающем нас воздухе, следует определиться со специальной терминологией.

Абсолютная влажность — параметр, определяющий фактически содержащуюся массу водяного пара (г) в одном кубическом метре окружающего воздуха. Единицей измерения является г/м3.

Относительная влажность — процентное соотношение значений текущей и максимальной абсолютных влажностей при заданной температуре.

Точкой росы называют температуру газа, при которой происходит его насыщение паром. Дальнейший приток водяного пара или понижение температуры газа сопровождается выпадением конденсата.

Под термином «удельная влажность» понимают весовую долю водяного пара в одном килограмме влажного воздуха, выраженную в граммах.

Средства и способы измерения

Изменения влажности атмосферного воздуха могут ощущаться человеком в процессе его повседневной жизнедеятельности. Например, неплохим индикатором может считаться пышная женская прическа.

Однако это ненаучно, поскольку не дает точного, количественного показателя. Поэтому любой физик назовет несколько способов и современных технических приборов, позволяющих получать математически обоснованные результаты.

Эти приборы называются психрометр и гигрометр.

Психрометр классический

Наиболее точный и удобный в использовании прибор, измеряющий относительную влажность окружающего воздуха, называется психрометром, в переводе с греческого означающего «холодное измерение».

Конструктивно прибор состоит из закрепленных на общей шкале двух термометров: влажного (обмотан тканью и погружен в воду) и сухого.

Испарение влаги с влажного термометра вызывает его охлаждение до момента насыщения, то есть показания прибора фиксируют точку росы.

В некоторых источниках этот параметр может обозначаться как «предел охлаждения». Сухой термометр фиксирует реальную температуру.

Вычисление производится по разнице измеренных температур посредством психрометрической таблицы, размещенной на корпусе прибора.

Гигрометры (конденсационный и волосной)

Прибор, характеризующийся сравнительно высокой точностью измерений и достоверностью полученных с его помощью параметров микроклимата обследуемого помещения называется конденсационным гигрометром. Конструктивно этот аппарат состоит из следующих составных частей:

  • емкости, наполненной легко испаряющейся жидкостью, как правило, эфиром;
  • термометра;
  • груши для прокачки атмосферного воздуха через емкость;
  • зеркала, для отражения капель конденсата.

Воздух, интенсивно циркулирующий в емкости, вызывает усиленное испарение эфира и, как следствие, снижение его температуры. Температура, зафиксированная в момент появления капель конденсата, и будет являться точкой росы. Полученное значение посредством специальной таблицы переводится в показатель плотности водяного пара в зависимости от температуры и давления.

Самым известным прибором, измеряющим влажность атмосферного воздуха, следует считать гигрометр волосной, ключевым конструктивным элементом которого служит не что иное, как человеческий волос. Отсюда, кстати, и его название.

Принцип действия этого прибора основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свои геометрические размеры, в частности, и длину, при увеличении (уменьшении) относительной влажности.

Однако следует учитывать достаточно большую погрешность в измерениях волосного гигрометра, что не позволяет с необходимой точностью найти необходимые значения.

Очевидно, что контроль влажности воздуха имеет большое практическое значение в повседневной деятельности человека, поскольку этот параметр является ключевой характеристикой микроклимата.

Любое отклонение от установленной нормы негативно сказывается на здоровье находящихся в помещении людей. У них повышается утомляемость, ухудшается память, замедляется мыслительный процесс.

И лишь при нормальных значениях этой важной характеристики человеческий организм чувствует себя комфортно.

Источник: https://na5.club/geografiya/ponyatie-formula-i-ediniczy-izmereniya-absolyutnoj-vlazhnosti-vozduha.html

Влажность воздуха — способы определения, формулы и значение показателей

В каких единицах измеряется абсолютная влажность воздуха

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.

Источник: https://nauka.club/fizika/vlazhnost-vozdukha.html

Влажность воздуха:

Влажность воздуха – это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли.

По сути, воздух – это смесь газов, состоящая из кислорода, азота и пр. газов, в т.ч. водяного пара.  Водяной пар составляет небольшую часть всей этой смеси газов.

Влажность воздуха – это одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата, влияющих на человека, другие живые организмы и технологические процессы.

Основными характеристиками влажного воздуха являются:

абсолютная влажность воздуха (или плотность водяного пара в воздухе).

относительная влажность воздуха.

Абсолютная влажность воздуха:

Абсолютная влажность воздуха (f) – это количество водяного пара (в единицах массы), фактически содержащегося в 1 м³ воздуха.

Иными словами, абсолютная влажность воздуха – это плотность водяного пара в воздухе.

Обычно используемая единица абсолютной влажности – грамм на метр кубический, г/м³.

Абсолютная влажность воздуха определяется по формуле:

 f = m / V,

где

m – масса водяного пара, содержащегося в определенном объёме воздуха,

V – объем воздуха.

Количество водяного пара измеряется в единицах массы – в килограммах или граммах. Но для удобства определения абсолютной влажности воздуха и небольшого количества содержащегося в воздухе пара количество водяного пара измеряется в граммах.

водяного пара у земной поверхности в среднем колеблется между сотыми долями процента по массе в полярных широтах и до 2,6% у экватора.

Относительная влажность воздуха:

Относительная влажность воздуха (φ) – это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре.

Относительная влажность обычно выражается в процентах.

Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.

Относительная влажность воздуха – это также отношение фактического давления водяного пара, содержащегося в воздухе (т.н. парциальное давление водяного пара или упругость водяного пара), к давлению насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, выраженное в процентах

Относительная влажность воздуха определяется по формуле:

φ = f / fmax · 100 %,

где

f – плотность водяного пара (абсолютная влажность) при данной температуре в г/м³,

fmax – плотность насыщенного водяного пара (максимальная абсолютная влажность) при данной температуре в г/м³.

Относительная влажность воздуха очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт.

Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы.

Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже).

Максимальная абсолютная влажность:

Максимальная абсолютная влажность воздуха для различных температур составляет:

Температура t, °C−30−20−100102030
Максимальная абсолютная влажность fmax, (г/м³)0,3300,8802,1564,8689,35627,14830,078
Температура t, °C405060708090100
Максимальная абсолютная влажность fmax, (г/м³)50,67282,257129,020196,213290,017417,935588,208

Максимальная абсолютная влажность воздуха показывает максимальное возможное (предельное) количество водяного пара, которое может содержаться в единице объема воздуха при определенной температуре.

Из представленной таблицы видно, что при более высокой температуре воздух способен содержать больше водяного пара, чем при низкой.

Температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает состояния насыщения, называют точкой росы. Относительная влажность газа при этом составляет 100 %. С дальнейшим притоком водяного пара или при охлаждении воздуха появляется конденсат.

Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Влажность

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

Источник: https://xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai/vlazhnost-vozduha/

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: