Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus. Kastepiste

Ilman kosteus Onko vesihöyryn sisältö ilmassa.

Ilmakehän ympäröivä ilma, joka ympäröi meidät jatkuvan veden haihtumisen vuoksi valtameren, meren, lampien, kostean maaperän ja kasvien pinnalta, sisältää aina vesihöyryä. Mitä enemmän vesihöyryä on tietyssä määrin ilmaa, sitä lähempänä höyryä kyllästymistilaan. Toisaalta, mitä korkeampi ilman lämpötila on, sitä suurempi vesihöyryn määrä on tarpeellista sen kyllästämiseksi.

Riippuen vesihöyryn määrästä, joka ilmenee tietyllä ilmakehän lämpötilassa, ilma vaihtelee eri kosteustasanteissa.

Kosteuden kvantitatiivinen arviointi.

Ilman kosteuden ilmaisemiseksi käytä erityisesti käsitteitä absoluuttinen ja suhteellinen kosteus.

Absoluuttinen kosteus Onko vesihöyryn grammojen määrä, joka on 1 m 3 ilmaa tietyissä olosuhteissa, ts. Tämä on vesihöyryn tiheys ρ, ilmaistuna g / m 3: ssä.

Suhteellinen ilman kosteus φ Onko absoluuttisen ilman kosteuden suhde ρ tiheys ρ0 kyllästettyä höyryä samassa lämpötilassa. Suhteellinen kosteus ilmoitetaan prosentteina:

Höyryn pitoisuus liittyy paineeseen (p0 = NKT), joten suhteellinen kosteus voidaan määritellä prosentteina osapaine p höyryä ilmassa paineeseen p0 tyydyttynyt höyry samassa lämpötilassa:

alapuolella osapaine ymmärtää vesihöyryn paine, jota se tuottaisi, jos kaikki muut ilman atmosfäärissä olevat kaasut olivat poissa.

Jos kosteaa ilmaa jäähdytetään, silloin lämpötilassa höyryä voidaan saattaa kyllästymään. Jäähdyttämisen jälkeen vesihöyry kondensoituu kasteen muodossa.

Suhteellinen kosteus

Suhteellinen kosteus - vesihöyryn osapaineen suhde kaasuun (pääasiassa ilmassa) tyydyttyneen höyryn tasapainopai- neeseen tietyssä lämpötilassa [1]. Merkitään kreikkalaisella kirjaimella φ, mitattuna hygrometrillä.

pitoisuus

Absoluuttinen kosteus on yhden kuutiometrin ilmassa olevan kosteuden määrä [2]. Absoluuttista kosteutta käytetään silloin, kun on tarpeen verrata veden määrää ilmassa eri lämpötiloissa tai monenlaisissa lämpötiloissa, esimerkiksi saunassa. Yleensä mitattuna g / m³. Mutta johtuen siitä, että tietyssä lämpötilassa ilmassa niin paljon kuin mahdollista se voi sisältää vain tietty määrä vettä (lämpötilan kohotessa on suurin mahdollinen määrä kosteutta kasvaa lämpötilan laskiessa mahdollisimman paljon kosteutta pienenee), otettiin käyttöön käsite suhteellinen kosteus.

Vastaava määritelmä on vesihöyryn massayhdisteen suhde ilmassa mahdollisimman korkeaan lämpötilaan. Mitattu prosentteina ja määritetään kaavalla:

Tyhjän vesihöyryn paine kasvaa voimakkaasti lämpötilan noustessa. Siksi isobaraattisen (ts. Vakiopaineen) ilman jäähdytys vakiolla höyrypitoisuudella tapahtuu hetki (kastepiste), kun höyry on kyllästynyt. Tällöin "ylimääräinen" höyry tiivistyy sumu- tai jääkiteiden muodossa. kylläisyyttä ja höyryn tiivistyminen prosessien tärkeä rooli fysiikan ilmakehän: muodostumista prosessit ja muodostumista ilmakehän pilvi rintamalla merkittävällä osalla määräytyy kylläisyyttä ja kondensaatio prosesseja, vapautuva lämpö kondensaatio ilmakehän vesihöyryn energian mekanismi tarjoaa ulkonäkö ja kehittäminen trooppisten syklonien (hurrikaanit).

Veden ja ilman seoksen suhteellinen kosteus voidaan arvioida, jos sen lämpötila tunnetaan (T) ja kastepistelämpötilan (Td) seuraavan kaavan mukaisesti:

jossa Ps - tyydyttynyt höyrynpaine vastaavalle lämpötilalle, joka voidaan laskea Arden Buck -kaavasta [3]:

jossa T - lämpötila celsiusasteina, Ps - paine hPa: ssa. Negatiivisissa lämpötiloissa nestefaasin puuttuessa käytetään toista Buck-kaavaa:

Tarkempaa laskennassa olisi hyödyntää mallin-Hoff Gretcha tai enemmän modernia: A. Wechsler, ITS-90 [4] D. Sontag. [5]

Arvioitu laskelma

Suhteellinen kosteus voidaan arvioida seuraavalla kaavalla:

Toisin sanoen kunkin lämpötilan Celsius-erolla ilman lämpötilassa ja kastepistelämpötilassa suhteellinen kosteus pienenee 5%.

Lisäksi suhteellinen kosteus voidaan arvioida psykrometrisestä kaaviosta.

Ilman tiivistyminen keskusten alemmissa lämpötiloissa, muodostumista ylikylläisyystilaan, eli suhteellisen kosteuden tulee 100%. Koska kondensaatio ytimet voivat toimia ioneja tai aerosolihiukkasten, nimittäin kondensoimalla ylikyllästetty höyry-ioneja muodostuu, kun varatun hiukkasen tällainen pari, toiminnan periaate sumukammiokokeet ja diffuusiokammiot: vesipisarat tiivistyvä muodostettu ionien muodostamiseksi näkyvän merkin (raita ) varatusta hiukkasesta.

Toinen esimerkki ylikyllästetyn vesihöyryn kondensaatiosta ovat lentokoneiden inversiotulokset, jotka syntyvät, kun ylikyllästetyn vesihöyryn kondensaatio moottorin pakokaasun nokipartikkeleissa tapahtuu.

Ilma-instrumenttien kosteuden määrittäminen, joita kutsutaan psykrometreiksi ja hygrometreiksi. Psychrometer Augustus koostuu kahdesta lämpömittarista - kuivasta ja märästä. Kostea kosmeettinen lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on alempi kuin kuiva, koska sen säiliö kääritään vedellä kostutetulla liinalla, joka jäähdytetään jäähdyttämällä se. Haihdutuksen voimakkuus riippuu ilman suhteellisesta kosteudesta. Kuivan ja kostean lämpömittarin todistuksen mukaan ilman suhteellinen kosteus määräytyy psykrometristen taulukoiden mukaan. Viime aikoina on laajalti käytetty kiinteä kosteusanturi (tyypillisesti saanto jännite), joka perustuu omaisuutta tiettyjen polymeerien muuttaa sähköiset ominaisuudet (kuten dielektrisyysvakio väliaine) vaikutuksen alaisena ilman vesihöyryä.

Ilman kosteutta, joka sopii ihmiselle, määräytyy sellaisten asiakirjojen kuin GOST ja SNIP välillä. He säätävät, että talvella huoneessa on optimaalinen kosteus 30-45%, kesällä - 30-60%. Tiedot SNIP: stä ovat hieman erilainen: 40-60% millä tahansa kaudella, korkeintaan 65%, mutta erittäin märillä alueilla - 75%. [6]

Kosteuden mittaamiseen käytettävien laitteiden metrologisten ominaisuuksien määrittämiseksi ja vahvistamiseksi käytä erityisiä referenssi- (malli) laitteita - ilmastokammiot (hygrostatit) tai dynaamiset kaasujen kosteudenmuodostajat.

Suhteellinen ilman kosteus on ympäristön tärkeä ympäristöindikaattori. Liian alhainen tai liian korkea kosteus, henkilön nopea väsyminen, havaintokyvyn heikkeneminen ja muistin havaitseminen. Henkilön kuivat limakalvot, liikkuvat pinnat repäisevät ja muodostavat mikroprekareja, joissa virukset, bakteerit ja mikrobit pääsevät suoraan sisään. Alhaisen suhteellisen kosteuden (jopa 5-7%) huoneiston tai toimiston tiloissa havaitaan alueilla, joilla on pitkäaikainen alhainen negatiivinen ulkolämpötila. Yleensä 1-2 viikon kesto alle -20 ° C: n lämpötilassa johtaa tilojen kuivumiseen. Suhteellisen kosteuden ylläpitämisen kannalta merkittävä paheneva tekijä on ilmanvaihto alhaisissa negatiivisissa lämpötiloissa. Mitä enemmän ilmaa vaihdetaan huoneissa, nopeammin näissä tiloissa luodaan alhainen (5-7%) suhteellinen kosteus.

Höyryn ilmastointilaitteet kosteuden lisäämiseksi ovat vakava virhe - tämä on tehokkain tapa saavuttaa päinvastoin. Syynä laajalle levinneelle virheellisyydelle suhteellisen kosteuden ilmaisuissa, joka tunnetaan kaikista sääennusteista. Tämä on kiinnostusta tietystä numerosta, mutta huoneen ja kadun numero on erilainen! Löydät tämän numeron taulukosta, joka yhdistää lämpötilan ja absoluuttisen kosteuden. Esimerkiksi 100% ulkoilman kosteus -15 0 C tarkoittaa 1,6 grammaa vettä kuutiometrissä, mutta sama ilma (ja samat grammat) + 20 ° C: ssa tarkoittaa vain 8% kosteudesta.

On havaittavissa, että pitkittyneillä pakkasilla esiintyy harvoin influenssa- ja akuutteja hengitystieinfektioita, mutta kun jäätyy, ihmiset, jotka jäävät hengissä, sairastuvat ja ensimmäisessä pitkään (jopa viikossa) sulatetaan.

Elintarvikkeet, rakennusmateriaalit ja jopa monet elektroniset komponentit voidaan tallentaa tiukasti määriteltyyn suhteellisen kosteuden alueeseen. Monia teknisiä prosesseja tapahtuu vain tiukasti hallittaessa vesihöyryn sisältöä tuotantohuoneen ilmassa.

Huoneen kosteutta voidaan muuttaa.

Kosteuttajia käytetään kosteuden lisäämiseen.

Ilman kosteudenpoisto (kosteudenpoisto) toteutetaan suurimmassa osassa ilmastointilaitteita ja erillisten laitteiden muodossa - ilmanpoistimina.

Suhteellinen kosteus kasvihuoneissa käytetään kulttuurin ja oleskelutilat kasvien saattavat vaihdella johtuen aika vuodesta, ilman lämpötila, aste ja taajuus ruiskutuksen ja kastelu kasvien, läsnäolo kosteuttavia aineita, säiliöiden tai muiden astioiden, jossa on avoin veden pintaan, lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmän. Kaktukset ja monet mehikasvit on helpompi sietää kuivaa ilmaa kuin monet trooppisilla ja subtrooppisilla kasveja.
Yleensä kasvit, joiden kotimaan maa on trooppista sademetsää, 80-95 prosentin suhteellinen ilman kosteus on optimaalinen (talvella se voidaan pienentää 65-75 prosenttiin). Lämpimät subtropic plants - 75-80%, kylmä subtropics - 50-75% (vasenkätinen, cyclamen, cineraria jne.)
Kun kasvit säilytetään asuinalueilla, monet lajit kärsivät ilman kuivumista. Tämä vaikuttaa ensisijaisesti lehtiin; niillä on nopeat ja progressiiviset kuivatus vyyhtiin. [7]

Suhteellisen kosteuden lisäämiseksi asuinalueilla käytä sähköisiä kostuttimia, jotka on täytetty märillä sardeldi-kuormalavoilla ja säännöllisellä sumutuksella.

Suhteellinen kosteus

Suhteellinen kosteus - vesihöyryn osapaineen suhde kaasuun (pääasiassa ilmassa) tyydyttyneen höyryn tasapainopai- neeseen tietyssä lämpötilassa [1]. Merkitään kreikkalaisella kirjaimella φ.

pitoisuus

Absoluuttinen kosteus

Absoluuttinen kosteus on yhden kuutiometrin ilman sisältämän kosteuden määrä.

Suhteellinen kosteus

Vastaava määritelmä on vesihöyryn mooliosuuden suhde ilmassa mahdollisimman korkeaan lämpötilaan. Mitattu prosentteina ja määritetään kaavalla:

jossa: - kyseisen seoksen suhteellinen kosteus (ilma); - vesihöyryn osapaine seoksessa; - tyydyttyneen höyryn tasapainotaso.

Tyhjän vesihöyryn paine kasvaa voimakkaasti lämpötilan noustessa. Näin ollen, kun isobaarinen (eli vakiopaineella) ilmaa jäähdytyksen jatkuvasti höyryn pitoisuus tulee kohta (kastepiste), kun höyry on tyydyttynyt. Tällöin "ylimääräinen" höyry tiivistyy sumu- tai jääkiteiden muodossa. kylläisyyttä ja höyryn tiivistyminen prosessien tärkeä rooli fysiikan ilmakehän: muodostumista prosessit ja muodostumista ilmakehän pilvi rintamalla merkittävällä osalla määräytyy kylläisyyttä ja kondensaatio prosesseja, vapautuva lämpö kondensaatio ilmakehän vesihöyryn energian mekanismi tarjoaa ulkonäkö ja kehittäminen trooppisten syklonien (hurrikaanit).

Suhteellisen kosteuden arviointi

Veden ja ilman seoksen suhteellinen kosteus voidaan arvioida, jos sen lämpötila tunnetaan (T) ja kastepistelämpötilan (Td). kun T ja Td ilmaistaan ​​celsiusasteina, sitten ilmaisu on totta:

missä vesihöyryn osapaine seoksessa on arvioitu:

ja veden märkä höyrynpaine seoksessa lämpötilassa, joka on arvioitu:

Ylimääräinen vesihöyry

Ilman tiivistyminen keskusten alemmissa lämpötiloissa, muodostumista ylikylläisyystilaan, eli suhteellisen kosteuden tulee 100%. Koska kondensaatio ytimet voivat toimia ioneja tai aerosolihiukkasten, nimittäin kondensoimalla ylikyllästetty höyry-ioneja muodostuu, kun varatun hiukkasen tällainen pari toiminnan periaate sumukammiokokeet ja diffuusiokammiot: vesipisarat tiivistyvä tuloksena ionit muodostavat näkyvän merkin (track) veloitetaan hiukkasia.

Toinen esimerkki ylikyllästetyn vesihöyryn kondensoinnista on lentokoneiden inversiotulokset, jotka johtuvat ylikyllästetyn vesihöyryn kondensoinnista moottorin pakokaasun nokipartikkeleissa.

Valvontalaitteet ja -menetelmät

Ilma-instrumenttien kosteuden määrittäminen, joita kutsutaan psykrometreiksi ja hygrometreiksi. Psychrometer Augustus koostuu kahdesta lämpömittarista - kuivasta ja märästä. Kostea kosmeettinen lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on alempi kuin kuiva, koska sen säiliö kääritään vedellä kostutetulla liinalla, joka jäähdytetään jäähdyttämällä se. Haihdutuksen voimakkuus riippuu ilman suhteellisesta kosteudesta. Kuivan ja kostean lämpömittarin todistuksen mukaan ilman suhteellinen kosteus määräytyy psykrometristen taulukoiden mukaan. Viime aikoina on laajalti käytetty kiinteä kosteusanturi (tyypillisesti saanto jännite), joka perustuu omaisuutta tiettyjen polymeerien muuttaa sähköiset ominaisuudet (kuten dielektrisyysvakio väliaine) vaikutuksen alaisena ilman vesihöyryä.

Kosteuden mittauslaitteiden tarkistamiseksi käytetään erikoislaitteita - hygrostatteja.

arvo

Suhteellinen ilman kosteus on ympäristön tärkeä ympäristöindikaattori. Liian alhainen tai liian korkea kosteus, henkilön nopea väsyminen, havaintokyvyn heikkeneminen ja muistin havaitseminen. Henkilön kuivat limakalvot, liikkuvat pinnat repäisevät ja muodostavat mikroprekareja, joissa virukset, bakteerit ja mikrobit pääsevät suoraan sisään. Alhaisen suhteellisen kosteuden (jopa 5-7%) huoneiston tai toimiston tiloissa havaitaan alueilla, joilla on pitkäaikainen alhainen negatiivinen ulkolämpötila. Tavallisesti 1-2 viikon kesto alle -20 ° C: n lämpötilassa johtaa tilojen kuivumiseen. Suhteellisen kosteuden ylläpitämisen kannalta merkittävä paheneva tekijä on ilmanvaihto alhaisissa negatiivisissa lämpötiloissa. Mitä enemmän ilmaa vaihdetaan huoneissa, nopeammin näissä huoneissa muodostuu alhainen (5-7%) suhteellinen kosteus. Mukavin ihminen tuntee ilman kosteuden: kesällä - 60-75%; talvella 55-70%. Huoneissa, joissa on parkettilattia ja luonnonpuusta valmistetut kalusteet, suhteellisen kosteuden on oltava 50-60%.

On huomattava, että pitkittyneillä pakkasilla on harvinainen tapaus flunssasta ja ARI: stä, mutta kun jäätyy, ihmiset, jotka jäävät hengissä, sairastuvat ja ensimmäisessä pitkään (jopa viikossa) sulatetaan.

Ruoka, rakennusmateriaalit ja jopa monet elektroniset komponentit voidaan tallentaa tiukasti määriteltyyn suhteellisen kosteuden alueeseen. Monet tekniset prosessit ovat mahdollisia vain tarkkaan vesihöyryn sisällön kontrolloimiseksi tuotantotilan ilmassa.

Huoneen kosteutta voidaan muuttaa.

Kosteuttajia käytetään kosteuden lisäämiseen.

Ilman kosteudenpoisto (kosteudenpoisto) toteutetaan suurimmassa osassa ilmastointilaitteita ja erillisten laitteiden muodossa - ilmanpoistimina.

Kukkaviljelyssä

Suhteellinen kosteus kasvihuoneissa käytetään kulttuurin ja oleskelutilat kasvien saattavat vaihdella johtuen aika vuodesta, ilman lämpötila, aste ja taajuus ruiskutuksen ja kastelu kasvien, läsnäolo kosteuttavia aineita, säiliöiden tai muiden astioiden, jossa on avoin veden pintaan, lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmän. Kaktukset ja monet mehikasvit on helpompi sietää kuivaa ilmaa kuin monet trooppisilla ja subtrooppisilla kasveja.
Yleensä kasvit, joiden kotimaan maa on trooppista sademetsää, 80-95 prosentin suhteellinen ilman kosteus on optimaalinen (talvella se voidaan pienentää 65-75 prosenttiin). Lämpimät subtropic plants - 75-80%, kylmä subtropics - 50-75% (vasenkätinen, cyclamen, cineraria jne.)
Kun kasvit säilytetään asuinalueilla, monet lajit kärsivät ilman kuivumista. Tämä vaikuttaa ensisijaisesti lehtiin; niillä on nopeat ja progressiiviset kuivatus vyyhtiin. [3]

Suhteellisen kosteuden lisäämiseksi asuinalueilla käytä sähköisiä kostuttimia, jotka on täytetty märillä sardeldi-kuormalavoilla ja säännöllisellä sumutuksella.

Arkisto / Luentomoniste 04.04.12 - kopio / LENTUMENKILÖ 10

ILMANSYMPÄRISTÖ. KASVIN KOHTA.

ILMANSYMPÄRISTÖN MÄÄRITTÄMISLAITTEET.

Ilmakehä on maapallon kaasupäästöt, jotka koostuvat pääosin typpeä (yli 75%), happea (hieman alle 15%) ja muita kaasuja. Noin 1% ilmakehästä on vesihöyryä. Mistä hän tulee ilmakehästä?

Suuri osa maapallon pinta-alasta on meret ja valtameret, joiden pinnasta vesi haihtuu jatkuvasti missä tahansa lämpötilassa. Veden vapautuminen tapahtuu myös elävien organismien hengityksessä.

Vesihöyryä sisältävää ilmaa kutsutaan märkä.

Ilman sisältämän vesihöyryn määrä riippuu säästä, henkilön terveydentilasta, tuotannon teknisistä prosesseista, museon näyttelyjen turvallisuudesta ja varaston turvallisuudesta. Siksi on erittäin tärkeää valvoa kosteuden astetta ja kykyä muuttaa sitä tarvittaessa huoneeseen.

Absoluuttinen kosteus ilma on vesihöyryn määrä, joka sisältää 1 m 3 ilmaa (vesihöyryn tiheys).

m on vesihöyryn massa, V on ilman määrä, jossa vesihöyryä on. P on vesihöyryn osapaine, μ on vesihöyryn moolimassa ja T on sen lämpötila.

Koska tiheys on verrannollinen paineeseen, absoluuttiseen kosteuteen voidaan myös luonnehtia vesihöyryn osapaine.

Ilman kosteus tai kuivausaste vaikuttaa paitsi siihen sisältämän vesihöyryn määrään myös ilman lämpötilaan. Vaikka vesihöyryn määrä olisi sama, alemmassa lämpötilassa ilma näyttäisi olevan kosteampi. Siksi kylmässä huoneessa ilmenee kostea tunne.

Tämä johtuu siitä, että korkeammassa lämpötilassa ilmassa voi olla suurempi vesihöyryn enimmäismäärä, ja suurin vesihöyryn määrä Ilma on mukana siinä tapauksessa, että höyry on tyydyttynyt. siksi suurin vesihöyryn määrä, joka voidaan sulkea 1 m 3 ilmassa tietyssä lämpötilassa, kutsutaan tyydyttyneen höyryn tiheys tietyssä lämpötilassa.

Tyydyttyneen höyryn tiheyden ja osapaineen riippuvuus lämpötilasta löytyy fyysisiltä taulukoilta.

Tämän riippuvuuden vuoksi päätimme, että ilmankosteuden objektiivisempi ominaisuus on suhteellinen kosteus.

Suhteellinen kosteus on absoluuttisen ilman kosteuden suhde höyryn määrään, joka on välttämätön 1 m 3: n ilmaa tyydyttämiseksi tietyssä lämpötilassa.

ρ on höyrytiheys, ρ0 - tyydyttyneen höyryn tiheys tietyllä lämpötilalla ja φ on ilman suhteellinen kosteus tietyssä lämpötilassa.

Suhteellinen kosteus voidaan määrittää myös osittaisella höyrynpaineella

P on höyryn osapaine, P0 - tyydyttyneen höyryn osapaine tietyssä lämpötilassa ja φ on ilman suhteellinen kosteus tietyssä lämpötilassa.

Jos ilma on vesihöyry isobaraattinen jäähdytys, silloin vesihöyryä kyllästyy jonkin verran, kuten lämpötilan laskiessa, suurin mahdollinen vesihöyryn tiheys ilmassa tietyssä lämpötilassa pienenee, ts. tyydyttyneen höyryn tiheys vähenee. Kun lämpötila laskee edelleen, ylimääräinen vesihöyry alkaa tiivistyä.

lämpötila, jossa annosteltu ilmassa oleva vesihöyry kyllästyy, kutsutaan kastepiste.

Tämä nimi liittyy luonnossa havaittuun ilmiöön - kasteella. Kasteen laskeminen selitetään seuraavasti. Päivällä ilma, maa ja vesi eri säiliöissä lämpiävät. Näin ollen veden voimakas haihtuminen säiliöiden ja maaperän pinnalta. Ilman sisältämä vesihöyry päivällä on tyydyttymättömiä. Yöllä, ja varsinkin aamulla, ilman ja maan pinnan lämpötila laskee, vesihöyry kyllästyy ja vesihöyryn ylijäämät tiivistyvät eri pinnoille.

Δρ on ylimääräinen kosteus, joka vapautuu, kun lämpötila laskee kastepisteen alapuolelle.

Samalla luonteella on sumu. Sumu - tämä on pienin vesipisara, joka muodostuu höyryn kondensaatiosta, mutta ei maan pinnalla, vaan ilmassa. Pisarat ovat niin pieniä ja kevyitä, että niitä voidaan pitää ilmassa lepotilassa. Näillä pisaroilla esiintyy valonsäteiden sironta, ja ilma muuttuu läpikuultavaksi, esim. E. näkyvyys on vaikeaa.

Ilman nopean jäähdytyksen avulla höyry, jolloin se kyllästyy, voi ohittaa nestemäisen faasin ja siirtyä välittömästi kiinteään. Tämä selittää ulkonäköä kuoren puista. Taivaan mielenkiintoisia optisia ilmiöitä (esim. Halo) johtuu auringon tai kuun säteiden kulkeutumisesta sirujen pilvien läpi, jotka koostuvat pienimmistä jääkiteistä.

5. Kosteudenmittauslaitteet.

Yksinkertaisimmat välineet kosteuden määrittämiseen ovat erilaisten mallien hygrometrit (kondensaatio, kalvo, hiukset) ja psykrometri.

Toiminnan periaate kondensaatiolämpömittari joka perustuu kastepisteen mittaukseen ja huoneen absoluuttisen kosteuden määrittämiseen. Kun tiedämme huoneen lämpötilan ja tietyn lämpötilan mukaisen tyydyttyneen höyryn tiheyden, löydämme ilman suhteellisen kosteuden.

vaikutus kalvon ja hiusten hygrometrit liittyy biologisten materiaalien elastisten ominaisuuksien muutokseen. Kosteuden lisääntyessä niiden kimmoisuus vähenee, ja kalvo tai hiukset ulottuvat pidempään.

psykrometrillä koostuu kahdesta lämpömittarista, joista yhdessä säiliö, jossa on alkoholia, kostutetaan kostealla liinalla. Koska kudos jatkuvasti haihtuu kosteudelta ja siten lämmön poistamiseksi, tämän lämpömittarin osoittama lämpötila on aina pienempi. Huoneen kosteampi ilma, sitä enemmän haihtuminen on voimakkaampaa, märän säiliön lämpömittari jäähtyy enemmän ja näyttää alhaisemman lämpötilan. Kuivan ja märän lämpömittarin lämpötilan erolla, käyttämällä asianmukaista psykrometristä taulukkoa, määritetään ilman suhteellinen kosteus tässä huoneessa.

Ilman kosteus. Menetelmät ilman kosteuden määrittämiseksi

Tämä videon opetusohjelma on saatavilla tilauksen yhteydessä

Onko sinulla jo tilaus? Kirjaudu sisään

Tässä oppitunnissa esitellään absoluuttisen ja suhteellisen ilman kosteuden käsite, käsitellään näihin käsitteisiin liittyvät termit ja määrät: tyydyttynyt höyry, kastepiste, kosteusmittalaitteet. Oppitunnin aikana tutustutaan tyydyttyneen höyryn tiheyden ja paineen taulukoihin ja psykrometriseen taulukkoon.

Kyllästetty höyry, ilman kosteus

Tämän päivän oppituntumme käsittelemme tällaisen käsitteen kosteudesta ja sen mittaamismenetelmistä. Pääilmiö, joka vaikuttaa ilman kosteuteen, on veden haihtumisprosessi, josta olemme jo puhuneet, ja tärkein käsitys, jota käytämme, on kyllästetty ja tyydyttymätön höyry.

Jos omistaa pari eri valtioissa, ja ne päätetään, jossa vuorovaikutusta paria on hänen nestettä. Jos ajatellaan, että osa nesteestä on suljetussa astiassa, ja prosessi haihduttamalla, sitten ennemmin tai myöhemmin, tämä prosessi tulee tilaan, jossa haihduttamalla säännöllisin väliajoin kompensoidaan kondensoimalla ja sen jälkeen tulee ns dynaamisen tasapainon nesteen kanssa sen höyryn (Fig. 1).

Kuva 1. Kyllästetty höyry

Määritelmä.Kyllästetty höyry Onko höyry termodynaamisessa tasapainossa sen nesteen kanssa. Jos höyry ei ole kyllästynyt, niin tällaista termodynaamista tasapainoa ei ole (kuva 2).

Kuva 2. Tyydyttymätön höyry

Näiden kahden käsitteen avulla kuvataan yhtä tärkeä ominaisuus ilmasta kuin kosteudes- ta.

Määritelmä.Ilman kosteus - arvo, joka ilmaisee vesihöyryn pitoisuuden ilmassa.

Herää kysymys: miksi käsite kosteus on tärkeää ottaa huomioon ja miten vesihöyryn ilmaan? On tunnettua, että suurin osa maapallon pinnasta on vettä (Oceans), jossa on pinta, joka on höyrystynyt jatkuvasti (Fig. 3). Tietenkin eri ilmastovyöhykkeillä intensiteetin prosessi on erilainen, riippuen keskimääräinen päivittäinen lämpötila, läsnä tuuli, jne. Nämä tekijät johtavat siihen, että voimakkaampi kuin sen tiivistyminen tietyissä paikoissa höyrystymisprosessia vettä, ja joissakin -.. päinvastoin. Keskimäärin voidaan ajatella, että höyry, joka on muodostettu ilmassa ei kyllästy, ja ominaisuudet välttämätöntä pystyä kuvaamaan.

Kuva 3. Nesteiden haihtuminen (lähde)

Ihmisille kosteuden arvo on hyvin tärkeä ympäristöparametri, koska kehomme reagoi hyvin aktiivisesti sen muutoksiin. Esimerkiksi tällainen mekanismi kehon toiminnan säätelemiseksi, kuten hikoilu, liittyy suoraan ympäristön lämpötilaan ja kosteuteen. Korkeassa kosteudessa kosteuden haihtumisprosessit ihon pinnalta kompensoidaan käytännössä kompensoimalla sen kondensoitumisprosessit ja lämmön poisto kehosta rikkoo, mikä johtaa termoregulaatiovaurioihin. Kosteassa kosteudessa kosteuden haihtuminen vallitsee kondensaatiomenetelmien suhteen ja keho menettää liikaa nestettä, mikä voi johtaa kuivumiseen.

Kosteuden arvo on tärkeää paitsi ihmisille ja muille eläville organismeille, myös teknisten prosessien virtaukselle. Esimerkiksi veden tunnetun ominaisuuden takia sähkövirran johtamiseksi sen ilman sisältö voi vakavasti vaikuttaa useimpien sähkölaitteiden oikeaan toimintaan.

Lisäksi kosteuden käsite on tärkein kriteeri arvioitaessa sääolosuhteita, jotka kaikki tietävät sääennusteista. On syytä huomata, että jos verrataan kosteutta eri vuodenaikoina tavanomaisissa ilmasto-olosuhteissa, se on korkeampi kesällä ja alhaisempi talvella, mikä johtuu erityisesti haihtumisprosessien voimakkuudesta eri lämpötiloissa.

Absoluuttinen ilman kosteus

Kostean ilman tärkeimmät ominaisuudet ovat:

  1. vesihöyryn tiheys ilmassa;
  2. suhteellinen ilman kosteus.

Ilma on yhdistelmäkaasua, se sisältää monia erilaisia ​​kaasuja, mukaan lukien vesihöyry. Ilmamäärän arvioimiseksi ilmassa on tarpeen määrittää, millä massavesihöyryllä on tietty määrä jaettu määrä - tällainen arvo kuvaa tiheyttä. Vesihöyryn tiheyttä ilmassa kutsutaan absoluuttinen kosteus.

Määritelmä.Absoluuttinen ilman kosteus - yhden kuutiometrin ilman sisältämän kosteuden määrä.

nimitysabsoluuttinen kosteus: (samoin kuin tavanomaisen tiheyden merkitys).

Mittayksikötabsoluuttinen kosteus: (SI: ssä) tai (pienen vesimäärän mittaamiseksi ilmassa).

kaava tietojenkäsittely absoluuttinen kosteus:

höyryn (veden) massa ilmassa, kg (SI) tai g;

sellaisen ilman tilavuus, jossa mainittu höyrymassa on.

Toisaalta, absoluuttinen kosteus on ymmärrettävää ja kätevä arvo t. K. antaa käsityksen siitä konkreettista sisältöä vettä ilmassa, painon, toisaalta, tämä arvo on hankalaa kannalta kosteuden herkkyys eläviä organismeja. On käynyt ilmi, että, esimerkiksi, henkilö tuntee ei paino vesipitoisuus ilmassa, eli sen sisältö suhteessa suurin mahdollinen arvo.

Suhteellinen ilman kosteus

Tämän käsityksen kuvaamiseksi arvo, kuten suhteellinen kosteus.

Määritelmä.Suhteellinen ilman kosteus - määrä, joka ilmaisee, kuinka pitkälle parit ovat kyllästymisestä.

Toisin sanoen suhteellinen kosteus, yksinkertaisin sanoin, osoittaa seuraavaa: jos höyry on kaukana saturaatiosta, kosteus on alhainen, jos se on lähellä.

Mittayksikötsuhteellinen kosteus:%.

kaava tietojenkäsittely suhteellinen kosteus:

vesihöyryn tiheys (absoluuttinen kosteus), (SI) tai;

kylläisen vesihöyryn tiheys tietyssä lämpötilassa, (SI) tai.

Kondenssiveden kosteusmittari

Kuten kaavasta voidaan nähdä, se sisältää absoluuttisen kosteuden, jonka kanssa olemme jo tuttuja, ja tyydyttyneen höyryn tiheys samassa lämpötilassa. Kysymys kuuluu, miten määritetään viimeinen arvo? Tätä varten on olemassa erityislaitteita. Pohdimme tiivistyväkosteusmittari (Kuva 4) on väline, joka määrittää kastepisteen.

Määritelmä.Kastepiste - lämpötila, jossa höyry kyllästyy.

Kuva 4. Kondenssiveden kosteusmittari (lähde)

Instrumen- tin kapasitanssin sisään asetetaan haihtuva neste, esim. Eetteri, lisätään lämpömittari (6) ja ilmaa pumpataan säiliön läpi päärynä (5). Ilman voimakkaan kiertämisen seurauksena eetterin voimakas haihdutus alkaa, astian lämpötila laskee tämän vuoksi ja kaste (kondensoituneen höyryn pisarat) ilmestyy peiliin (4). Kun kaste ilmestyy peilistä, lämpötila mitataan lämpömittarin avulla, tämä lämpötila on kastepiste.

Mitä tulee saadun lämpötilan (kastepisteen) kanssa? On erityinen taulukko, jossa syötetään tietoja - mikä tiheys tyydyttyneestä vesihöyrystä vastaa kutakin erityistä kastepistettä. On syytä huomata hyödyllinen seikka, että kastepisteen arvon kasvaessa sen vastaavan tyydyttyneen höyrytiheyden arvo kasvaa. Toisin sanoen, mitä lämpimämpi ilma, sitä enemmän kosteutta se voi sisältää ja päinvastoin kuin ilma on kylmempi, sen enimmäispitoisuus on pienempi.

Hiusten kosteusmittari

Katsotaan nyt muun tyyppisten hygrometrien toimintaperiaatetta, kosteuden ominaisuuksien mittausvälineitä (kreikkalaisista hygrosista - "wet" ja metreo - "measure").

Hiusten kosteusmittari (Kuvio 5) - laite suhteellisen kosteuden mittaamiseksi, jossa aktiivinen osa on hius, esimerkiksi ihminen.

Kuva 5. Kosmeettimittari (lähde)

Toiminta hiukset kosteusmittari perustuu omaisuutta kuoritun hiukset muuttaa sen pituutta, kun kosteus muuttuu (kasvaa kosteuden hiusten pituus kasvaa pienentäminen - pienennetään), jonka avulla voidaan mitata suhteellinen kosteus. Hiukset vedetään metallikehykseen. Hiusten pituuden muutos siirretään nuolelle, joka liikkuu mittakaavassa. On muistettava, että hiukset hygrometrin antaa mitään tarkkoja arvoja suhteellinen kosteus, ja käytetään pääasiassa kotitalouksiin.

psykrometrillä

On tarkoituksenmukaisempaa käyttää ja tarkentaa tällaista laitetta suhteellisen kosteuden mittaamiseksi, kuten psykomometrillä (kreikaksi ψυχρός - "kylmäksi") (kuva 6).

Psychrometeri koostuu kahdesta lämpömittarista, jotka on kiinnitetty yhteiseen asteikkoon. Yksi on nimeltään märkä lämpömittarit, t. K. Hän kääritty batisti kangas upotetaan vesisäiliö sijaitsee takapuolella instrumentin. Jossa märkää kudosta vesi haihtuu, jolloin jäähdytys lämpömittari, on lämpötilan vähennys prosessi jatkuu, kunnes vaiheessa, kunnes höyry lähellä märkää kudosta ei pääse kyllästyminen ja lämpömittari alkaa näkyä kastepistelämpötilan. Näin ollen märkä lämpömittari näyttää lämpötilan, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin todellinen ympäristön lämpötila. Toinen lämpömittari kutsutaan kuivaksi ja näyttää todellisen lämpötilan.

Laitteen rungossa on yleensä myös ns. Psykrometrinen taulukko (taulukko 2). Tämän taulukon avulla ympäröivän ilman suhteellinen kosteus voidaan määrittää kuivan lämpömittarin osoittamasta lämpötila-arvosta ja kuivan ja märän lämpömittarin lämpötilaeroista.

Kuitenkin ilman tällaista taulukkoa, voit määrittää karkeasti kosteuden määrän käyttämällä seuraavaa periaatetta. Jos molempien lämpömittareiden lukemat ovat lähellä toisiaan, veden märästä vesihöyryn haihtuminen kompensoidaan lähes kokonaan kondensaatiolla, ts. Ilman kosteus on suuri. Jos päinvastoin lämpömittarin lukemien ero on suuri, haihtuminen märästä kudoksesta vallitsee kondensaatiolla ja ilman kuiva ja kosteus on alhainen.

Kosteusominaisuustaulukot

Käännymme taulukoihin, joiden avulla voit määrittää ilman kosteuden ominaisuudet.

Suhteellinen ilman kosteus

... miten suhteellinen kosteus vaikuttaa vesipohjaisten maalimateriaalien kuivausparametreihin?

Suhteellinen ilman kosteus - vaikuttaa merkittävästi sekä vesipohjaisen maalin että lakan kuivaamisen nopeuteen ja täydellisyyteen.

Suhteellinen kosteus on parametri, joka määrittää, kuinka paljon vettä ilma on valmis ottamaan höyryn muodossa.

Suhteellinen kosteus

Suhteellinen ilman kosteus on ilman vesihöyryn määrän suhde höyryn enimmäismäärään tietyssä lämpötilassa.

Määritelmästä ilmenee ainakin, että ilma voi sisältää vain rajoitetun määrän vettä ja tämä määrä riippuu lämpötilasta.

Kun ilman kosteus on 100% - tämä tarkoittaa, että ilman vesihöyryä on mahdollisimman suuri, eikä se voi ottaa enemmän ilmaa. Toisin sanoen veden haihtuminen näissä olosuhteissa on mahdotonta.

Mitä pienempi on ilman suhteellinen kosteus, sitä enemmän vettä voi kulkea höyryyn ja sitä suurempi haihtumisnopeus. Mutta tämä prosessi ei ole ääretön - jos haihtuminen tapahtuu suljetussa tilassa (esimerkiksi kuivumisessa ei ole piirrettä), jossain vaiheessa haihtuminen pysähtyy.

Absoluuttinen kosteus

Taulukossa näkyy ilman absoluuttinen kosteus, jonka suhteellinen kosteus on 100%, lämpötila-alueella, joka on kiinnostava meille, ja suhteellisen ilman kosteuden parametrin käyttäytyminen lämpötilan noustessa.

Annetuista tiedoista voidaan nähdä, että jos absoluuttinen kosteus säilyy, suhteellinen kosteus pienenee lämpötilan noustessa.

Suurin absoluuttisen kosteuden arvo tietyllä lämpötilalla tekee mahdolliseksi laskea kuivaimen tehokkuuden tai tarkemmin kuivaimen tehottomuuden ilman ilmanvaihtoa.

Oletetaan, että kuivain - huoneen 7-4 ja 3 metrin korkeuteen, joka on 84 kuutiometriä Ja oletetaan, että haluamme huoneessa kuivumaan 100 kappaletta PVC-profiilit ikkunoiden ja 160 julkisivupaneelit on tehty lasista tai kuitusementin laatat kooltaan 600 x 600 mm; joka on noin 60 neliömetriä. pintaa.

Tämän pinnan maalia varten kuluu 6 litraa maalia; Kuivan maalin kuivumisen tulee haihtua noin 2 litraa vettä. Samaan aikaan, taulukon mukaan, lämpötilassa 20 ° C, 84 kuutiometriä. ilma voi sisältää enintään 1,5 litraa vettä.

Eli vaikka ilmassa alun perin oli absoluuttinen kosteus, tämän huoneen ilman vesivirta ei kuivu.

Suhteellisen kosteuden väheneminen

Koska vesipohjaisen maalauksen polymerointi on edellytys veden täydelliselle haihduttamiselle, ilman suhteellisen kosteuden arvo vaikuttaa merkittävästi kuivausnopeuteen ja jopa polymeeripinnoitteen suorituskykyyn.

Mutta kaikki ei ole niin pelottavaa kuin saattaa tuntua. Esimerkiksi, jos ulkoilman pumppu, joka on 100%: n suhteellisessa kosteudessa ja lämpötilassa 5 ° C, ja lämmitä se 15 ° C: ssa, ilma on vain 53%: n suhteellisessa kosteudessa.

Ilman kosteus ei ole kadonnut missään, eli absoluuttinen kosteus ei ole muuttunut, mutta ilma on valmis ottamaan kaksi kertaa niin paljon vettä kuin matalassa lämpötilassa.

Toisin sanoen ei ole välttämätöntä käyttää kuivausaineita tai lauhduttimia saadaksesi hyväksyttäviä parametreja maalin kuivaamiseksi - riittää nostaa lämpötila ympäristön lämpötilan yläpuolelle.

Mitä suurempi lämpötilaero ulkona olevan ilman ja kuivaajan sisään tulevan ilman välillä, sitä pienempi jälkimmäisen suhteellinen kosteus.

Absoluuttinen ja suhteellinen kosteus

Ilman kosteuden kapasiteetti kasvaa voimakkaasti lisäämällä lämpötilaa. Suhde absoluuttinen ilman kosteus määritetään tietyllä lämpötilalla sen kosteuskapasiteetin arvoon samassa lämpötilassa suhteellinen kosteus.

Lämpötilan ja lämpötilan määrittäminen suhteellinen kosteus käytä erityistä laitetta - psykrometriä. Psychrometeri koostuu kahdesta lämpömittarista. Yksi niistä on kostutettu sideharsoilla, jonka pääty on laskettu astiaan vedellä. Toinen lämpömittari on kuiva ja näyttää ympäröivän ilman lämpötilan. Kosteuslämpömittari osoittaa lämpötilaa alhaisempi kuin kuiva, koska kosteuden haihtuminen sidehusta vaatii tietyn määrän lämpöä. Kostean lämpömittarin lämpötilaa kutsutaan jäähdytysraja. Kuivan ja kostean lämpömittarin lukemien välistä eroa kutsutaan psykrometrinen ero.

Psykrometrisen eron suuruus ja ilman suhteellisen kosteuden välillä on selvä yhteys. Mitä suurempi psykrometrinen ero tiettynä ilman lämpötilassa, sitä pienempi ilman suhteellinen kosteus ja kosteampi voi absorboida ilmaa. Nolla-erolla ilma tuhoutuu vesihöyryllä ja kosteuden haihtumisen edelleen tällaisessa ilmassa ei tapahdu.