Відносна вологість
Відносна вологість - відношення парціального тиску парів води в газі (в першу чергу, в повітрі ) До рівноважного тиску насичених парів при даній температурі [1] . Позначається грецької буквою φ , вимірюється гигрометром .
Абсолютна вологість повітря - кількість вологи, що міститься в одному кубічному метрі повітря [2] . Абсолютна вологість використовується тоді, коли треба порівняти кількість води в повітрі при різних температурах або в великому діапазоні температур, наприклад, в сауні . Зазвичай вимірюють в г / м³. Але в зв'язку з тим, що при певній температурі повітря в ньому може максимально утримуватися тільки певна кількість вологи (зі збільшенням температури це максимально можлива кількість вологи збільшується, зі зменшенням температури повітря максимальну можливу кількість вологи зменшується), ввели поняття відносної вологості.
Еквівалентну визначення - відношення масової частки водяної пари в повітрі до максимально можливої при даній температурі. вимірюється в відсотках і визначається за формулою:
RH = p (H 2 O) p (H 2 O) * × 100% {\ displaystyle RH = {p _ {(H_ {2} O)} \ over p _ {(H_ {2} O)} ^ {*} } \ times 100 \%}
де: R H {\ displaystyle RH _ {\, _ {\,}}} 
Тиск насичених парів води сильно зростає при збільшенні температури. Тому при ізобаріческом (Тобто при постійному тиску) охолодженні повітря з постійною концентрацією пара настає момент ( точка роси ), Коли пар насичується. При цьому «зайвий» пар конденсується у вигляді туману , Роси або кристаликів льоду . Процеси насичення і конденсації водяної пари грають величезну роль в фізики атмосфери : Процеси освіти хмар і освіту атмосферних фронтів в значній частині визначаються процесами насичення і конденсації, теплота, що виділяється при конденсації атмосферного водяної пари забезпечує енергетичний механізм виникнення і розвитку тропічних циклонів (Ураганів).
Відносна вологість - єдиний гігрометріческій показник повітря, що допускає пряме приладове вимірювання [3] .
Відносна вологість водно-повітряної суміші може бути оцінена, якщо відомі її температура (T) і температура точки роси (Td), за такою формулою:
RH = P s (T d) P s (T) × 100%, {\ displaystyle RH = {{P_ {s} (T_ {d})} \ over {P_ {s} (T)}} \ times 100 \%,}
де Ps - тиск насиченої пари для відповідної температури, яке може бути обчислено за формулою Ардена Бака [4] :
P s (T) = 6.1121 exp ((18.678 - T / 234.5) × T 257.14 + T), {\ displaystyle P_ {s} (T) = 6.1121 \ exp \ left ({\ frac {(18.678-T / 234.5) \ times T} {257.14 + T}} \ right),}
де T - температура в градусах Цельсія , Ps - тиск в гПа . Для негативних температур при відсутності рідкої фази використовується інша формула Бака:
P s (T) = 6.1115 exp ((23.036 - T / 333.7) × T 279.82 + T). {\ Displaystyle P_ {s} (T) = 6.1115 \ exp \ left ({\ frac {(23.036-T / 333.7) \ times T} {279.82 + T}} \ right).}
Для більш точних розрахунків слід скористатися моделями Гоффа-Гретча або більш сучасними: А. Векслера, ITS-90 [5] , Д. Зонтаг. [6]
Наближене обчислення [ правити | правити код ]
Відносну вологість приблизно можна обчислити за такою формулою:
R H ≈ 100 - 5 (T - 25 T d). {\ Displaystyle R \! H \ approx 100-5 (T-25T_ {d}).}
Тобто, з кожним градусом Цельсія різниці температури повітря і температури точки роси відносна вологість зменшується на 5%.
Додатково відносну вологість можна оцінити по психрометричні діаграмі .
За відсутності центрів конденсації при зниженні температури можливе утворення пересичені стану, тобто відносна вологість стає більш 100%. Як центри конденсації можуть виступати іони або частки аерозолів , Саме на конденсації пересичені пара на іони , Що утворюються при проходженні зарядженої частки в такому парі, заснований принцип дії камери Вільсона і дифузійних камер : Крапельки води, що конденсуються на утворилися іони, утворюють видимий слід (трек) зарядженої частинки.
Іншим прикладом конденсації пересичені водяної пари є інверсійні сліди літаків, що виникають при конденсації пересичені водяної пари на частинках сажі вихлопу двигунів.
Для визначення вологості повітря використовуються прилади, які називаються психрометрами і гігрометрами . Психрометр серпня відбудеться з двох термометрів - сухого і вологого. Вологий термометр показує температуру нижче, ніж сухий, так як його резервуар обмотаний тканиною, змоченою у воді, яка, випаровуючись, охолоджує його. Інтенсивність випаровування залежить від відносної вологості повітря. За свідченнями сухого і вологого термометрів знаходять відносну вологість повітря по Психрометричний таблицями. Останнім часом стали широко застосовуватися інтегральні датчики вологості (як правило, з виходом по напрузі), засновані на властивості деяких полімерів змінювати свої електричні характеристики (такі, як діелектрична проникність середовища) під дією містяться в повітрі парів води.
Визначається комфортна для людини вологість повітря такими документами, як ГОСТ і СНИП. Вони регламентують, що взимку в приміщенні оптимальна вологість для людини становить 30-45%, влітку - 30-60%. Дані по СНИП трохи відрізняються: 40-60% для будь-якого часу року, максимальний рівень 65%, але для дуже вологих регіонів - 75%. [7]
Для визначення і підтвердження метрологічних характеристик приладів для вимірювання вологості застосовують спеціальні еталонні (зразкові) установки - кліматичні камери ( гігростати ) Або динамічні генератори вологості газів.
Відносна вологість повітря - важливий екологічний показник середовища. При занадто низькою або занадто високої вологості спостерігається швидка стомлюваність людини, погіршення сприйняття і пам'яті. Висихають слизові оболонки людини, рухомі поверхні тріскаються, утворюючи мікротріщини, куди безпосередньо проникають віруси, бактерії, мікроби. Низька відносна вологість (до 5-7%) в приміщеннях квартири, офісу відзначена в регіонах з тривалим стоянням низьких негативних температур зовнішнього повітря. Зазвичай тривалість до 1-2 тижнів при температурах нижче -20 ° С призводить до висушування приміщень. Значним погіршує фактором у підтримці відносної вологості є повітрообмін при низьких негативних температурах. Чим більше повітрообмін в приміщеннях, тим швидше в цих приміщеннях створюється низька (5-7%) відносна вологість.
Провітрювання приміщень в мороз з метою збільшення вологості є грубою помилкою - це найбільш ефективний спосіб домогтися зворотного. Причина широко вкоріненого помилки в сприйнятті цифр відносної вологості, відомих всім з прогнозів погоди. Це відсотки від якогось числа, але це число для кімнати і вулиці різний! Дізнатися це число можна з таблиці, що зв'язують температуру і абсолютну вологість. Наприклад 100% вологість вуличного повітря при -15 ° С означає 1,6 г води в кубометрі, але цей же повітря (і ці ж грами) при +20 ° С означає лише 8% вологості.
Харчові продукти, будівельні матеріали і навіть багато електронні компоненти допускається зберігати в строго певному діапазоні відносної вологості повітря. Багато технологічних процесів відбуваються тільки при строгому контролі вмісту парів води в повітрі виробничого приміщення.
Вологість повітря в приміщенні можна змінювати.
Для підвищення вологості застосовуються зволожувачі повітря.
Функції осушення (зниження вологості) повітря реалізовані в більшості кондиціонерів і у вигляді окремих приладів - осушувачів повітря.
Відносна вологість повітря в оранжереях і використовуваних для культивування рослин житлових приміщеннях коливається, що обумовлено часом року, температурою повітря, ступенем і частотою поливання і обприскування рослин, наявністю зволожувачів , акваріумів або інших ємностей з відкритою поверхнею води, системою провітрювання і обігріву. кактуси і багато суккулентниє рослини легше переносять сухе повітря, ніж багато тропічні і субтропічні рослини.
Як правило, для рослин батьківщиною яких є вологі тропічні ліси, оптимальною є 80-95% відносна вологість повітря (взимку може бути знижена до 65-75%). Для рослин теплих субтропіків - 75-80%, холодних субтропіків - 50-75% ( левкої , цикламени , цинерарія та ін.)
При утриманні рослин в житлових приміщеннях багато видів страждають від сухості повітря. В першу чергу це відбивається на листі ; у них спостерігається швидке і прогресуюче засихання верхівок. [8]
Для підвищення відносної вологості в житлових приміщеннях використовують електричні зволожувачі , Наповнені мокрим керамзитом піддони і регулярне обприскування.
- Медведський В. А. Гігієна тварин. Довідник. - Мінськ, 2005. - 566 с.