Перерахунок відносної вологості в абсолютну. Абсолютна і відносна вологість. Точка роси. Зменшення відносної вологості
Вага, або точніше маса, водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря, називається абсолютної вологістю повітря. Іншими словами, це щільність водяної пари в повітрі. При одній і тій же температурі повітря може поглинути цілком певну кількість водяної пари і досягти стану повного насичення. в стані його насичення носить назву влагоемкости.
Величина влагоемкости повітря різко зростає зі збільшенням його температури. відношення величини абсолютної вологості повітря при даній температурі до величини його вологоємності при тій же температурі називається відносною вологістю повітря.
Для визначення температури і відносної вологості повітря користуються спеціальним приладом - психрометром. Психрометр складається з двох термометрів. Кулька одного з них зволожується за допомогою марлевого чохла, кінець якого опущений у посудину з водою. Інший термометр залишається сухим і показує температуру навколишнього повітря. Змочений термометр показує температуру нижчу, ніж сухий, так як вологи з марлі вимагає певного витрати тепла. Температура самочинного термометра носить назву межі охолодження. Різниця між показаннями сухого і змоченого термометрів називається психрометричні різницею.
Між величиною психрометричні різниці і відносній є певна залежність. Чим більше Психрометричний різниця при даній температурі повітря, тим менше відносна вологість повітря і тим більше вологи може поглинути повітря. При різниці рівною нулю повітря насичене і подальшого випаровування вологи в такому повітрі не відбувається.
абсолютна вологість
(F) - це кількість водяної пари, фактично міститься в 1м 3 повітря:f \u003d M (маса міститься в повітрі водяної пари) / V (об'єм)
Зазвичай використовується одиниця абсолютної вологості: (F) \u003d Г / м 3
Відносна вологість
Відносна вологість: φ \u003d (абсолютна вологість) / (максимальна вологість)Відносна вологість зазвичай виражається у відсотках. Ці величини пов'язані між собою наступним відношенням:
φ \u003d (f × 100) / fmax
Що таке точка роси
Один з дуже важливих показників в нашій атмосфері. Вона може бути як абсолютною, так і відносною. Як вимірюється абсолютна вологість і яку формулу потрібно для цього застосувати? Про це ви зможете дізнатися, прочитавши нашу статтю.
Вологість повітря - що це таке?
Що таке вологість? Ця кількість води, що міститься в будь-якому фізичному тілі або середовищі. Цей показник безпосередньо залежить від самої природи середовища або речовини, а також від ступеня пористості (якщо мова йде про тверді тіла). Ми ж в цій статті будемо говорити про конкретний вид вологості - про вологість повітря.
З курсу хімії всі ми прекрасно знаємо, що атмосферне повітря складається з азоту, кисню, вуглекислого газу і деяких інших газів, які складають не більше 1% від загальної маси. Але крім цих газів повітря також містить в собі водяну пару і інші домішки.
Під вологістю повітря розуміють ту кількість водяної пари, що на наразі (І в даному місці) міститься в повітряній масі. При цьому метеорологи виділяють дві її величини: це абсолютна і відносна вологість.
Вологість повітря - одна з найважливіших характеристик атмосфери Землі, яка впливає на характер місцевої погоди. Варто зазначити, що величина вологості атмосферного повітря неоднакова - як у вертикальному розрізі, так і в горизонтальному (широтному). Так, якщо в приполярних широтах відносні показники вологості повітря (в нижньому шарі атмосфери) складають близько 0,2-0,5%, то в тропічних - до 2,5%. Далі ми з'ясуємо, що таке абсолютна і відносна вологість повітря. Також розглянемо, яка різниця існує між цими двома показниками.
Абсолютна вологість: визначення і формула
У перекладі з латині слово absolutus означає "повний". Виходячи з цього, очевидним стає сутність поняття "абсолютна вологість повітря". Ця величина, яка показує, скільки грамів водяної пари фактично міститься в одному кубічному метрі конкретної повітряної маси. Як правило, цей показник позначають латинською літерою F.
Г / м 3 - це одиниця виміру, в якій обчислюється абсолютна вологість. Формула для її розрахунку наступна:
У цій формулі буквою m позначена маса водяної пари, а буквою V - об'єм конкретної повітряної маси.
Величина абсолютної вологості залежить від декількох факторів. В першу чергу це температура повітря і характер адвекціонних процесів.
Відносна вологість
Тепер розглянемо, що таке відносна вологість повітря. Це відносна величина, яка показує, скільки вологи міститься в повітрі по відношенню до максимально можливої \u200b\u200bкількості водяної пари в цій повітряній масі при конкретної температурі. Вимірюється відносна вологість повітря у відсотках (%). І саме цей процентний показник ми часто можемо дізнатися в прогнозах погоди і метеозведення.
Варто також згадати і про такий важливий понятті, як точка роси. Це явище максимально можливого насичення повітряної маси водяною парою (відносна вологість цього моменту - 100%). В такому випадку надлишок вологи конденсується, і утворюються атмосферні опади, туман або хмари.
Методи вимірювання вологості повітря
Жінки знають, що виявити підвищення вологості в атмосфері можна за допомогою своєї пишної зачіски. Однак існують і інші, більш точні, способи і технічні прилади. Такими є гігрометр і психрометр.
Перший гігрометр був створений ще в XVII столітті. Один з видів цього приладу якраз і заснований на властивостях волоса змінювати свою довжину при змінах вологості середовища. Однак сьогодні існують і електронні гігрометри. Психрометр - це спеціальний прилад, в якому є вологий і сухий термометр. За різницею їх показників і визначають вологість повітря в конкретний момент часу.
Вологість повітря як важливий екологічний показник
Вважається, що оптимальною для людського організму є відносна вологість повітря 40-60%. Показники вологості вельми впливають і на сприйняття людиною температури повітря. Так, при низькій вологості нам здається, що повітря набагато холодніше, ніж в реальності (і навпаки). Ось чому в тропічних і екваторіальних широтах нашої планети мандрівники так важко переживають спеку і спеку.
Сьогодні існують спеціальні зволожувачі та осушувачі, які допомагають людині регулювати вологість повітря в закритих приміщеннях.
На закінчення...
Таким чином, абсолютна вологість повітря - це найважливіший показник, який дає нам уявлення про стан і особливості повітряних мас. При цьому потрібно вміти відрізняти цю величину від відносної вологості. І якщо остання показує частку водяної пари (у відсотках), яка присутня в повітрі, то абсолютна вологість - це фактична кількість водяної пари в грамах в одному кубічному метрі повітря.
Один з дуже важливих показників в нашій атмосфері. Вона може бути як абсолютною, так і відносною. Як вимірюється абсолютна вологість і яку формулу потрібно для цього застосувати? Про це ви зможете дізнатися, прочитавши нашу статтю.
Вологість повітря - що це таке?
Що таке вологість? Ця кількість води, що міститься в будь-якому фізичному тілі або середовищі. Цей показник безпосередньо залежить від самої природи середовища або речовини, а також від ступеня пористості (якщо мова йде про тверді тіла). Ми ж в цій статті будемо говорити про конкретний вид вологості - про вологість повітря.
З курсу хімії всі ми прекрасно знаємо, що атмосферне повітря складається з азоту, кисню, вуглекислого газу і деяких інших газів, які складають не більше 1% від загальної маси. Але крім цих газів повітря також містить в собі водяну пару і інші домішки.
Під вологістю повітря розуміють ту кількість водяної пари, що на даний момент (і в даному місці) міститься в повітряній масі. При цьому метеорологи виділяють дві її величини: це абсолютна і відносна вологість.
Вологість повітря - одна з найважливіших характеристик атмосфери Землі, яка впливає на характер місцевої погоди. Варто зазначити, що величина вологості атмосферного повітря неоднакова - як у вертикальному розрізі, так і в горизонтальному (широтному). Так, якщо в приполярних широтах відносні показники вологості повітря (в нижньому шарі атмосфери) складають близько 0,2-0,5%, то в тропічних - до 2,5%. Далі ми з'ясуємо, що таке абсолютна і відносна вологість повітря. Також розглянемо, яка різниця існує між цими двома показниками.
Абсолютна вологість: визначення і формула
У перекладі з латині слово absolutus означає "повний". Виходячи з цього, очевидним стає сутність поняття "абсолютна вологість повітря". Ця величина, яка показує, скільки грамів водяної пари фактично міститься в одному кубічному метрі конкретної повітряної маси. Як правило, цей показник позначають латинською літерою F.
Г / м 3 - це одиниця виміру, в якій обчислюється абсолютна вологість. Формула для її розрахунку наступна:
У цій формулі буквою m позначена маса водяної пари, а буквою V - об'єм конкретної повітряної маси.
Величина абсолютної вологості залежить від декількох факторів. В першу чергу це температура повітря і характер адвекціонних процесів.
Відносна вологість
Тепер розглянемо, що таке відносна вологість повітря. Це відносна величина, яка показує, скільки вологи міститься в повітрі по відношенню до максимально можливої \u200b\u200bкількості водяної пари в цій повітряній масі при конкретної температурі. Вимірюється відносна вологість повітря у відсотках (%). І саме цей процентний показник ми часто можемо дізнатися в прогнозах погоди і метеозведення.
Варто також згадати і про такий важливий понятті, як точка роси. Це явище максимально можливого насичення повітряної маси водяною парою (відносна вологість цього моменту - 100%). В такому випадку надлишок вологи конденсується, і утворюються атмосферні опади, туман або хмари.
Методи вимірювання вологості повітря
Жінки знають, що виявити підвищення вологості в атмосфері можна за допомогою своєї пишної зачіски. Однак існують і інші, більш точні, способи і технічні прилади. Такими є гігрометр і психрометр.
Перший гігрометр був створений ще в XVII столітті. Один з видів цього приладу якраз і заснований на властивостях волоса змінювати свою довжину при змінах вологості середовища. Однак сьогодні існують і електронні гігрометри. Психрометр - це спеціальний прилад, в якому є вологий і сухий термометр. За різницею їх показників і визначають вологість повітря в конкретний момент часу.
Вологість повітря як важливий екологічний показник
Вважається, що оптимальною для людського організму є відносна вологість повітря 40-60%. Показники вологості вельми впливають і на сприйняття людиною температури повітря. Так, при низькій вологості нам здається, що повітря набагато холодніше, ніж в реальності (і навпаки). Ось чому в тропічних і екваторіальних широтах нашої планети мандрівники так важко переживають спеку і спеку.
Сьогодні існують спеціальні зволожувачі та осушувачі, які допомагають людині регулювати вологість повітря в закритих приміщеннях.
На закінчення...
Таким чином, абсолютна вологість повітря - це найважливіший показник, який дає нам уявлення про стан і особливості повітряних мас. При цьому потрібно вміти відрізняти цю величину від відносної вологості. І якщо остання показує частку водяної пари (у відсотках), яка присутня в повітрі, то абсолютна вологість - це фактична кількість водяної пари в грамах в одному кубічному метрі повітря.
ВИЗНАЧЕННЯ
Абсолютна вологість повітря - це кількість водяної пари в одиниці об'єму повітря:
В системі СІ одиниця вимірювання абсолютної вологості
Вологість повітря є дуже важливим параметром навколишнього середовища. Відомо, що більшу частину поверхні Землі займає вода (Світовий океан), з поверхні якої безперервно відбувається випаровування. В різноманітних кліматичних зонах інтенсивність цього процесу різна. Вона залежить від середньодобової температури, наявності вітрів і ін. Чинників. Таким чином, в певних місцях процес пароутворення води більш інтенсивний, ніж її конденсація, а в деяких - навпаки.
Людський організм активно реагує на зміни вологості повітря. Наприклад, процес потовиділення тісно взаємопов'язаний з температурою і вологістю навколишнього середовища. При високій вологості процеси випаровування вологи з поверхні шкіри практично компенсуються процесами її конденсації, і порушується відведення тепла від організму, що призводить до порушень терморегуляції; при низькій вологості процеси випаровування вологи превалюють над процесами конденсації і організм втрачає дуже багато рідини, що може призвести до зневоднення.
Крім того, поняття вологості є найважливішим критерієм оцінювання погодних умов, що всім відомо з прогнозів погоди.
Абсолютна вологість повітря дає уявлення про конкретний зміст води в повітрі по масі, проте ця величина незручна з точки зору сприйнятливості вологості живими організмами. Людина відчуває не масове кількість води в повітрі, а її зміст щодо максимально можливого значення. Для опису реакції живих організмів на зміни вмісту водяної пари в повітрі вводять поняття відносної вологості.
Відносна вологість повітря
ВИЗНАЧЕННЯ
Відносна вологість повітря - це фізична величина, що показує наскільки водяна пара в повітрі далекий від насичення:
де щільність водяної пари в повітрі (абсолютна вологість); щільність насиченої водяної пари при даній температурі.
Точка роси
ВИЗНАЧЕННЯ
Точка роси - це температура, при якій водяна пара стає насиченим.
Знаючи температуру точки роси, можна отримати уявлення про відносну вологість повітря. Якщо температура точки роси близька до температури навколишнього повітря, значить вологість висока ( при збігу температур утворюється туман). І навпаки, якщо значення точки роси і температури повітря в момент вимірювання сильно розходяться, то можна говорити про низький вміст водяної пари в атмосфері.
Коли в тепле приміщення з морозу заносять якусь річ, повітря над нею охолоджується, насичується водяними парами, і на речі конденсуються крапельки води. Надалі річ прогрівається до температури повітря приміщення, і весь конденсат випаровується.
Інший, не менш добре знайомий приклад - запотівання скла в будинку. У багатьох взимку на вікнах з'являється конденсат. На це явище впливають два фактори - вологість і температура. Якщо встановлено нормальний склопакет і правильно проведено утеплення, а конденсат є, - значить, в приміщенні висока вологість; можливо погана вентиляція або витяжка.
Приклади розв'язання задач
ПРИКЛАД 1
| завдання | На фотографії представлені два термометра, використовувані для визначення відносної вологості повітря за допомогою психрометричні таблиці. Що покаже вологий термометр, якщо при незмінній температурі повітря відносна вологість збільшиться на 7%? |
| Рішення | Запишемо показання сухого та вологого термометра, представлених на фотографії: Визначимо різницю показань термометрів: За психрометричні таблиці визначимо відносну вологість повітря: Якщо вологість повітря збільшиться на 7%, вона стане рівною 55%. За психрометричні таблиці визначаємо показання сухого термометра і різниці показань сухого і вологого термометрів: Таким чином, вологий термометр покаже: |
| відповідь | Показання вологого термометра. |
ПРИКЛАД 2
| завдання | Відносна вологість ввечері при температурі дорівнює 50%. Випаде роса, якщо вночі температура знизиться до? |
| Рішення | Відносна вологість:
|
Вологість повітря є важливою характеристикою навколишнього середовища. Але не всі до кінця розуміють, що мається на увазі під подаються в зведеннях погоди. і абсолютна вологість - це пов'язані поняття. Розібратися в суті одного без розуміння іншого не представляється можливим.
Повітря і волога
Повітря містить суміш речовин, що знаходяться в газоподібному стані. В першу чергу це азот і кисень. Їх в загальний склад (100%) міститься приблизно 75% і 23% по масі відповідно. Близько 1,3% аргону, 0,05% - це вуглекислий газ. Залишок (недостатня близько 0,005% сумарно) припадає на частку ксенону, водню, криптону, гелію, метану і неону.
Також в повітрі постійно міститься якась кількість вологи. В атмосферу вона потрапляє після випаровування молекул води з світового океану, з зволоженою грунту. У замкнутому просторі зміст її може відрізнятися від зовнішнього середовища і залежить від наявності додаткових джерел надходження і споживання.
Для більш точного визначення фізичних характеристик і кількісних показників застосовується два поняття: відносна вологість і абсолютна вологість. У побуті надлишковий утворюється при сушінні білизни, в процесі приготування їжі. Люди і тварини виділяють його з диханням, рослини в результаті газообміну. У виробництві зміна співвідношення водяної пари може бути пов'язано з конденсацією при перепаді температур.
Абсолютна і особливості вживання терміна
Наскільки важливі знання точної кількості водяної пари в атмосфері? За цими параметрами розраховуються прогнози погоди, можливість випадання опадів і їх обсяг, шляхи переміщення фронтів. На базі цього визначаються ризики виникнення циклонів і особливо ураганів, що можуть становити серйозну небезпеку для регіону.
У чому різниця двох понять? Загальна то, що і відносна вологість, і абсолютна вологість показують вміст у повітрі водяної пари. Але перший показник визначається розрахунковим шляхом. Другий же може бути визначений фізичними методами з результатом в г / м 3.
Однак зі зміною температури навколишнього середовища ці показники змінюються. Відомо, що в повітрі максимально може міститися певна кількість водяної пари - абсолютна вологість. Але для режимів + 1 ° C і + 10 ° C ці значення будуть різними.
Залежність кількісного вмісту водяної пари в повітрі від температури відображається в показнику відносної вологості. Вона розраховується за формулою. Результат виражається в процентному співвідношенні (об'єктивний показник від максимально можливого значення).
Вплив умов середовища
Як зміниться абсолютна і відносна вологість повітря з підвищенням температури, наприклад, з + 15 ° C до + 25 ° C? З її збільшенням тиск водяної пари зростає. А значить, в одиниці об'єму (1 м куб.) Молекул води поміститься більше. Отже, зростає і абсолютна вологість. Відносна при цьому знизиться. Це пояснюється тим, що фактичний зміст водяної пари залишилося на тому ж рівні, а максимально можливе значення збільшилося. За формулою (розділивши одне на інше і помноживши результат на 100%) в результаті вийде зменшення показника.
Як зміниться абсолютна і відносна вологість при зниженні температури? Що відбувається при зменшенні з + 15 ° C до + 5 ° C? Абсолютна вологість при цьому знизиться. Відповідно в 1 м куб. повітряної суміші водяної пари максимально може поміститися менша кількість. Розрахунок за формулою покаже збільшення підсумкового показника - відсоток відносної вологості збільшиться.
Значення для людини
При наявності надлишкової кількості парів води відчувається задуха, при нестачі - відчувається сухість шкірних покривів і спрага. Очевидно, що вологість сирого повітря вище. При надлишку зайва вода не утримується в газоподібному стані і переходить в рідку або тверду середу. В атмосфері вона спрямовується вниз, це проявляється опадами (туман, паморозь). У приміщенні на предметах інтер'єру утворюється шар конденсату, на поверхні трави вранці роса.
Підвищення температури легше переносити в сухому приміщенні. Однак той же режим, але при відносній вологості вище 90% викликає швидке перегрівання тіла. Організм бореться з цим явищем однаково - відбувається виділення тепла з потом. Але на сухому повітрі він швидко випаровується (висихає) з поверхні тіла. У вологому середовищі цього практично не відбувається. Найбільш відповідний (комфортний) для людини режим - це 40-60%.
Для чого це потрібно? В сипучих матеріалах в сиру погоду вміст сухої речовини в одиниці об'єму зменшується. Ця різниця не така істотна, але при великих обсягах може «вилитися» в реально визначається кількість.
Продукція (зерно, борошно, цемент) має допустимий поріг вологості, при якій вона може зберігатися без втрати якості або технологічних властивостей. Тому контроль показників і підтримання їх на оптимальному рівні обов'язкові для сховищ. Зниженням вологості в повітрі домагаються зменшення її і в продукції.
прилади
На практиці фактична вологість вимірюється гігрометрами. Раніше існувало два підходи. Один заснований на зміні розтяжності волоса (людський або тваринного). Інший - на різниці показань термометрів в сухий і вологому середовищі (психрометрический).
У волосного гігрометрі стрілка механізму пов'язана з натягнутим на рамці волосом. Він в залежності від вологості навколишнього повітря змінює фізичні властивості. Стрілка відхиляється від еталонного значення. Її переміщення відстежуються за нанесеною шкалою.
Відносна вологість і абсолютна вологість повітря, як відомо, залежать від температури навколишнього середовища. Ця особливість використовується в психрометрами. При визначенні знімаються показання двох поруч розташованих термометрів. Колба одного (сухого) знаходиться в звичайних умовах. У іншого (мокрого) вона оповита гнітом, який пов'язаний з резервуаром з водою.
В таких умовах термометр вимірює середу з урахуванням випаровується вологи. А цей показник залежить від кількості водяної пари в повітрі. Визначається різниця показань. Значення відносної вологості визначається за спеціальними таблицями.
В останнім часом більше застосування мають датчики, які використовують зміни електричних характеристик певних матеріалів. Для підтвердження результатів і звірки приладів існують еталонні установки.
