Ce este umiditatea relativă? Umiditatea relativă și absolută - ce este? Presiunea parțială a vaporilor de apă
Acasă
În această lecție, al cărei subiect este: „Umiditatea. Măsurând umiditatea”, vom discuta despre proprietățile vaporilor de apă saturați și nesaturați, care sunt întotdeauna prezenți în atmosferă. În lecția anterioară, ne-am familiarizat cu conceptul de „abur saturat”. La fel ca atunci când studiem orice subiecte și subiecte, poate apărea întrebarea: „Unde folosim acest concept, cum îl vom aplica?” Cea mai importantă utilizare a proprietăților abur saturat
vom discuta în această lecție.
Probabil că știți bine numele subiectului, pentru că auziți conceptul de „umiditate a aerului” în fiecare zi când urmăriți sau ascultați prognoza meteo. Cu toate acestea, dacă ești întrebat: „Ce se înțelege prin umiditatea aerului?”, este puțin probabil să oferi imediat o definiție fizică precisă. Să încercăm să formulăm ce se înțelege în fizică prin umiditatea aerului. În primul rând, ce fel de apă este în aer? La urma urmei, așa, de exemplu, este ceața, ploaia, norii și altele fenomene atmosferice , trecând cu participarea apei într-una sau alta stare de agregare. Dacă toate aceste fenomene sunt luate în considerare atunci când descrieți umiditatea, atunci cum să efectuați măsurători? Chiar și dintr-un astfel de raționament simplu devine clar că definițiile intuitive nu sunt suficiente aici. De fapt, despre care vorbim
În primul rând, despre vaporii de apă care se află în atmosfera noastră. Aerul atmosferic este un amestec de gaze, dintre care unul este vapori de apă (Fig. 1). El contribuie la presiunea atmosferică , această contribuție se numește presiune parțială
(precum și elasticitatea) vaporilor de apă. Orez. 1. Componente
aerul atmosferic
legea lui Dalton
Principalele legi pe care le-am obținut ca parte a studiului teoriei cinetice moleculare se referă la așa-numitele gaze pure, adică gazele formate din atomi sau molecule de același tip. Cu toate acestea, de foarte multe ori trebuie să ai de-a face cu un amestec de gaze. Cel mai simplu și cel mai comun exemplu de astfel de amestec este aerul atmosferic care ne înconjoară. După cum știm, este format din 78% azot, mai mult de 21% oxigen, iar procentul rămas este ocupat de vapori de apă și alte gaze.
Fiecare dintre gazele care face parte din aer sau din orice alt amestec de gaze contribuie cu siguranță la presiunea totală a acestui amestec de gaze. Contribuția fiecărei componente individuale se numește presiune parțială a gazului,T. adică presiunea pe care un gaz dat ar exercita-o în absenţa altor componente ale amestecului.
Chimistul englez John Dalton a stabilit experimental că pentru amestecurile de gaze rarefiate, presiunea totală este o simplă sumă a presiunilor parțiale ale tuturor componentelor amestecului:
Această relație se numește legea lui Dalton.
Dovada legii lui Dalton în cadrul teoriei cinetice moleculare, deși nu este deosebit de complicată, este destul de greoaie, așa că nu o vom prezenta aici. Calitativ, este destul de simplu să explicăm această lege dacă ținem cont de faptul că neglijăm interacțiunea dintre molecule, adică moleculele sunt bile elastice care se pot ciocni doar între ele și cu pereții vasului. În practică, modelul cu gaz ideal funcționează bine doar pentru sisteme destul de rarefiate. În cazul gazelor dense, se vor observa abateri de la legea lui Dalton.
Presiune parțialăp vaporii de apă sunt unul dintre indicatorii umidității aerului, care se măsoară în pascali sau milimetri de mercur.
Presiunea vaporilor de apă depinde de concentrația moleculelor sale în aer, precum și de temperatura absolută a acestuia din urmă. Densitatea este adesea luată ca o caracteristică a umidității. ρ vapori de apă conținuti în aer, se numește umiditate absolută .
Umiditate absolută arată câte grame de vapori de apă sunt conținute în aer. În consecință, unitatea de măsură pentru umiditatea absolută este .
Ambii indicatori de umiditate menționați sunt legați de ecuația Mendeleev-Clapeyron:
- masa molara vapori de apă;
- temperatura sa absolută.
Adică, cunoscând unul dintre indicatori, de exemplu densitatea, îl putem determina cu ușurință pe celălalt, adică presiunea.
Tu și cu mine știm că vaporii de apă pot fi fie nesaturați, fie saturati. Vaporii care se află în echilibru termodinamic cu un lichid de aceeași compoziție se numesc saturati. Vaporii nesaturați sunt vapori care nu au atins echilibrul dinamic cu lichidul său. În acest caz, nu există un echilibru între procesele de condensare și evaporare.
În general, vaporii de apă în atmosferă, în ciuda prezenței cantitate mare corpurile de apă: oceane, mări, râuri, lacuri și așa mai departe - este nesaturată, deoarece atmosfera noastră nu este un vas închis. Totuși, în mișcare masele de aer: vânturi, uragane și așa mai departe - duc la faptul că în diferite puncte ale Pământului în fiecare moment de timp există un raport diferit între ratele de condensare și evaporare a apei, ca urmare a căruia în unele locuri aburul poate ajunge la saturație. La ce duce asta? Mai mult, într-o astfel de zonă aburul începe să se condenseze, deoarece ne amintim că aburul saturat este întotdeauna în contact cu lichidul său. Ca urmare, se poate forma ceață sau nori și roua poate cădea. Se numește temperatura la care aburul devine saturat punct de rouă . Notăm presiunea vaporilor de apă (saturați) la punctul de rouă.
Gândiți-vă de ce roua cade de obicei dimineața devreme? Ce se întâmplă în acest moment al zilei cu temperatura și, prin urmare, cu presiunea maximă, cu presiunea vaporilor saturați? Evident, cunoașterea umidității absolute sau a presiunii parțiale a vaporilor de apă nu ne dă nicio idee despre cât de aproape sau de departe sunt vaporii de saturație. Dar tocmai această distanță sau apropiere de saturație determină viteza proceselor de evaporare și condensare, adică acele procese care determină activitatea vitală a organismelor vii.
Dacă evaporarea prevalează asupra condensului, atunci organismele și solul pierd umiditate (Fig. 3). Dacă predomină condensul, atunci procesele de uscare devin imposibile (Fig. 4) Ne confruntăm cu necesitatea îmbunătățirii conceptului de umiditate; conceptul de umiditate absolută, așa cum tocmai am văzut, nu descrie pe deplin toate fenomenele de care avem nevoie.
Orez. 3. Evaporarea prevalează asupra condensului
Orez. 4. Condensul prevalează asupra evaporării
Să discutăm din nou problema. Hai să o facem mai departe exemplu simplu. Imaginează-ți că într-un anumit vehicul sunt 20 de persoane. Este mult sau puțin, adică această valoare absolută este de 20 de persoane? Desigur, nu vom putea spune dacă este mult sau puțin până nu vom cunoaște capacitatea maximă a acestei masini sau vehicul. 20 de persoane într-o mașină este, desigur, mult, este practic imposibil, dar 20 de persoane într-un autobuz mare nu este atât de mult. În mod similar, în cazul umidității absolute, adică a presiunii parțiale a vaporilor de apă, trebuie să o comparăm cu ceva. Cu ce ar trebui să comparăm această presiune parțială? Ultima lecție ne spune răspunsul. Cât de important sens special are presiunea vaporilor de apa? Aceasta este presiunea vaporilor de apă saturați. Dacă comparăm presiunea parțială a vaporilor de apă la o anumită temperatură cu presiunea vaporilor de apă saturati la aceeași temperatură, vom putea caracteriza mai precis aceeași umiditate a aerului. Pentru a caracteriza distanța dintre starea de abur și saturație, o cantitate specială numită umiditatea relativa .
Umiditatea relativă aerul este raportul procentual dintre presiunea vaporilor de apă conținut în aer și presiunea vaporilor saturați la aceeași temperatură:
Acum este clar că cu atât mai puțin umiditatea relativa, cu atât un anumit vapor este mai departe de saturație. Deci, de exemplu, dacă valoarea umidității relative este 0, atunci nu există de fapt vapori de apă în aer. Adică, condensarea este imposibilă în țara noastră, iar la o umiditate relativă de 100%, toți vaporii de apă care se află în aer sunt saturati, deoarece presiunea acestuia este exact egală cu presiunea vaporilor de apă saturați la o anumită temperatură. În acest fel, am stabilit acum exact care este aceeași umiditate, a cărei valoare ni se spune de fiecare dată în prognozele meteo.
Folosind ecuația Mendeleev-Clapeyron, putem obține o formulă alternativă pentru umiditatea relativă, care include acum densitatea vaporilor de apă conținuti în aer și densitatea vaporilor saturați la aceeași temperatură.
Presiunea și densitatea vaporilor;
Presiunea și densitatea aburului saturat la o temperatură dată;
Constanta universală de gaz.
Formula umidității relative:
Densitatea vaporilor de apă din aer;
Densitatea vaporilor saturati la aceeasi temperatura.
Influența intensității evaporării și condensării apei asupra organismelor vii
Oamenii sunt foarte sensibili la valoarea umidității relative, de aceasta depinde intensitatea evaporării umidității de la suprafața pielii. Cu umiditate ridicată, mai ales într-o zi fierbinte, această evaporare scade, drept urmare schimbul normal de căldură al corpului cu mediul înconjurător este perturbat. În aer uscat, dimpotrivă, umezeala se evaporă rapid de pe suprafața pielii, determinând, de exemplu, uscarea membranelor mucoase. tractului respirator. Cea mai favorabilă pentru om este umiditatea relativă în intervalul 40-60%.
Rolul vaporilor de apă în formare este de asemenea important. conditiile meteo. Condensarea vaporilor de apă duce la formarea de nori și precipitații ulterioare, ceea ce, desigur, are implicații pentru toate aspectele vieții noastre și pentru economie nationala. Multe procese de producție mențin condiții de umiditate artificială. Exemple de astfel de procese sunt țesutul, cofetăria, magazinele farmaceutice și multe altele. În biblioteci și muzee, pentru a păstra cărțile și exponatele, este de asemenea important să se mențină o anumită valoare a umidității relative, prin urmare, în astfel de instituții, în toate încăperile trebuie să existe un psicrometru atârnat pe perete - un dispozitiv pentru măsurarea relativă. umiditate.
Pentru a calcula umiditatea relativă, așa cum tocmai am văzut, trebuie să cunoaștem valoarea presiunii vaporilor saturați sau a densității la o anumită temperatură.
În ultima lecție, în timp ce studiam aburul saturat, am vorbit despre această dependență, dar forma sa analitică este foarte complexă, iar cunoștințele noastre matematice nu sunt încă suficiente. Ce să faci în acest caz? Soluția este foarte simplă: în loc să scriem aceste formule în formă analitică, vom folosi tabele cu presiunea și densitatea vaporilor saturați la o anumită temperatură (Tabelul 1). Aceste tabele sunt disponibile atât în manuale, cât și în orice carte de referință a cantităților tehnice.
Masă 1. Dependența presiunii și a densității vaporilor de apă saturați de temperatură
Acum luați în considerare modificarea umidității relative cu temperatura. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât umiditatea relativă este mai mică. Să vedem de ce și cum folosind un exemplu de sarcină.
Sarcină
Într-un anumit vas, aburul devine saturat la . Care va fi umiditatea relativă la , , ?
Deoarece vorbim despre abur dintr-un vas, volumul de abur rămâne neschimbat pe măsură ce temperatura se schimbă. În plus, avem nevoie de un tabel cu dependența presiunii și a densității vaporilor saturați de temperatură (Tabelul 2).
Masă 2. Dependența presiunii și a densității aburului saturat de temperatură
Soluţie:
Din textul întrebării este clar că la , , deoarece la această valoare aburul devine saturat, adică din definiția umidității relative avem:
Numărătorul este densitatea vaporilor de apă prezenți în vas, iar numitorul este densitatea vaporilor saturati absenți în vas la aceeași temperatură. Ce se va întâmpla cu nivelul de umiditate pe măsură ce temperatura crește? Numătorul, ținând cont de închiderea vasului, nu se va schimba. Într-adevăr, deoarece nu are loc condens și nu există nici un schimb de materie cu lumea exterioară, atunci masa vaporilor și odată cu ea densitatea acestuia își vor păstra valorile. Și numitorul, așa cum știm din ultima lecție, crește odată cu temperatura, deci umiditatea relativă va scădea. Densitatea vaporilor din vas poate fi calculată din formula dată:
Densitatea vaporilor va fi aceeași la toate celelalte temperaturi. Prin urmare, pentru a calcula umiditatea, va fi suficient să cunoaștem valoarea densității vaporilor saturați la toate temperaturile date și putem obține imediat răspunsuri. Luăm valoarea densității aburului saturat din tabel. Înlocuind valorile unul câte unul în formula pentru umiditate, obținem următoarele răspunsuri:
Răspuns:
Un exemplu de rezolvare a unei probleme tipice de determinare a umidității relative
Când rezolvați astfel de probleme, este important să știți că presiunea vaporilor saturați depinde de temperatură, dar nu depinde de volum.
Stare problema:
Vasul conține aer a cărui umiditate relativă la temperatură este de . Care va fi umiditatea relativă după reducerea volumului vasului de n ori (n = 3) și încălzirea gazului la o temperatură? Densitatea vaporilor de apă saturați la temperatură este 
.
Progresul soluției:
Din definiția umidității relative putem scrie că la temperatură umiditate absolută, înainte de compresie, este egal cu:
Și după compresie:
Adică, atunci când volumul scade cu un factor la masă constantă, densitatea crește cu un factor.
După comprimare, masa de umiditate pe unitatea de volum a vasului, nu numai sub formă de vapori, ci și sub formă de lichid condensat, dacă au apărut condiții pentru condensare, va fi egală cu:
La temperatură, presiunea vaporilor de apă saturați este egală cu presiunea atmosferică normală, am vorbit despre asta în ultima lecție și este:
Iar densitatea lor, dacă folosim ecuația Mendeleev-Clapeyron, poate fi calculată folosind formula:
Unde 
, deoarece vasul va conține abur nesaturat cu umiditate relativă:
Exprimând această umiditate ca procent, obținem o valoare de 2,9%.
Răspuns: .
Acum să vorbim nu numai despre ce este umiditatea, ci și despre cum poate fi măsurată această umiditate. Cel mai comun instrument pentru astfel de măsurători este așa-numitul psicrometru higrometric, care este prezentat în Fig. 5.
Orez. 5. Psicrometru higrometric
Două termometre cu cântare identice sunt atașate de suport. Rezervorul de mercur al unuia dintre ele este învelit într-o cârpă umedă (Fig. 8).
Orez. 6. Termometre psicrometrice higrometrice
Apa din această cârpă se evaporă, datorită faptului că termometrul în sine se răcește în consecință, termometrele sunt numite uscate și umede (Fig. 7).
Orez. 7. Termometre uscate și umede ale unui psicrometru higrometric
Cu cât umiditatea relativă a aerului din jur este mai mare, cu atât evaporarea apei dintr-o cârpă umedă este mai puțin intensă și mai slabă, cu atât diferența dintre citirile termometrelor uscate și umede este mai mică. Adică, la ϕ = 100%, apa nu se va evapora, deoarece toți vaporii de apă sunt saturati, iar citirile ambelor termometre vor coincide. Când diferența dintre citirile termometrului va fi maximă. Astfel, pe baza diferenței de citire a termometrului, folosind tabele psihometrice speciale (cel mai adesea, un astfel de tabel este plasat imediat pe corpul dispozitivului în sine) se determină valoarea umidității relative.
După cum știm cele mai multe Suprafața planetei noastre este acoperită de Oceanul Mondial, așa că apa și toate procesele care au loc cu ea, în special evaporarea și condensarea, joacă rol vitalîn toate procesele vieții noastre. Noi înșine am dat o definiție strictă a conceptelor „umiditate absolută” și „umiditate relativă”. De fapt, este o mărime fizică, umiditatea relativă arată cât de mult vaporii atmosferici diferă de vaporii saturați.
Referințe
- Kasyanov V.A. Fizica clasa a X-a. - M.: Dropia, 2010.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Fizica moleculară. Termodinamica. - M.: Dropia, 2010.
- Portalul de internet WorldOfSchool.ru ()
- Portalul de internet „Fizica. Manuale vechi" ()
Teme pentru acasă
- Care este diferența dintre umiditatea absolută și umiditatea relativă?
- Ce se poate măsura cu ajutorul unui higrometru psicrometric și care este principiul său de funcționare?
- Ce presiuni parțiale formează presiunea atmosferică?
Umiditate absolută
Umiditatea absolută este cantitatea de umiditate (în grame) conținută într-un metru cub de aer. Datorită valorii sale mici, se măsoară de obicei în g/m3. Dar datorita faptului ca la o anumita temperatura aerului aerul poate contine doar o cantitate maxima maxima de umiditate (cu cresterea temperaturii aceasta cantitate maxima posibila de umiditate creste, odata cu scaderea temperaturii aerului cantitatea maxima posibila de umiditate scade) conceptul de Relativ A fost introdusă umiditatea.
Umiditatea relativă
Definiția echivalentă este relația fracție de masă vapori de apă în aer la maximum posibil la o anumită temperatură. Măsurat ca procent și determinat prin formula:
unde: - umiditatea relativă a amestecului (aerului) în cauză; - presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec; - presiunea vaporilor saturați de echilibru.
Presiunea vaporilor saturați a apei crește foarte mult odată cu creșterea temperaturii (vezi graficul). Prin urmare, cu răcirea izobară (adică la presiune constantă) a aerului cu o concentrație constantă de vapori, vine un moment (punctul de rouă) când vaporii sunt saturati. În acest caz, aburul „extra” se condensează sub formă de ceață sau cristale de gheață. Procesele de saturare și condensare a vaporilor de apă joacă un rol imens în fizica atmosferică: procesele de formare și formare a norilor fronturi atmosferice sunt determinate în mare măsură de procesele de saturație și condensare, căldura degajată în timpul condensării vaporilor de apă atmosferici asigură mecanismul energetic pentru apariția și dezvoltarea ciclonilor tropicali (uragane).
Estimarea umidității relative
Umiditatea relativă a unui amestec apă-aer poate fi estimată dacă temperatura acestuia este cunoscută ( T) și temperatura punctului de rouă ( Td). Când TŞi Td exprimată în grade Celsius, atunci următoarea expresie este adevărată:
Unde este estimată presiunea parțială a vaporilor de apă dintr-un amestec e p :
Și presiunea vaporilor umezi a apei din amestec la temperatură este estimată e s :
Vapori de apă suprasaturați
În absența centrelor de condensare, când temperatura scade, se poate forma o stare suprasaturată, adică umiditatea relativă devine mai mare de 100%. Ionii sau particulele de aerosoli pot acționa ca centre de condensare este pe condensarea vaporilor suprasaturați pe ionii formați în timpul trecerii unei particule încărcate într-un astfel de vapor, încât principiul de funcționare al camerei Wilson și al camerelor de difuzie se bazează: condensarea picăturilor de apă; pe forma ionilor formați urma vizibila(urma) a unei particule încărcate.
Un alt exemplu de condensare a vaporilor de apă suprasaturați îl reprezintă contraile aeronavelor, care apar atunci când vaporii de apă suprasaturați se condensează pe particulele de funingine de la evacuarea motorului.
Mijloace și metode de control
Pentru determinarea umidității aerului se folosesc instrumente numite psihrometre și higrometre. Psihrometrul lui august este format din două termometre - uscat și umed. Un termometru cu bulb umed arată o temperatură mai scăzută decât un termometru cu bulb uscat, deoarece... rezervorul său este învelit într-o cârpă înmuiată în apă, care îl răcește pe măsură ce se evaporă. Intensitatea evaporării depinde de umiditatea relativă a aerului. Pe baza citirilor termometrelor uscate și umede, umiditatea relativă a aerului se găsește cu ajutorul tabelelor psicrometrice. ÎN în ultima vreme Senzorii de umiditate integrati (de obicei cu iesire de tensiune) au devenit utilizati pe scara larga, pe baza proprietatii unor polimeri de a-si modifica caracteristicile electrice (cum ar fi constanta dielectrica a mediului) sub influenta vaporilor de apa continuti in aer. Pentru verificarea instrumentelor de măsurare a umidității, se folosesc instalatii speciale- higrostate.
PROIECTARE ALIMENTARE CU APA SI CANALIZARE
Scrie: [email protected]
Program de lucru: L-V de la 9-00 la 18-00 (fără prânz)
Tabel de umiditate
Mai jos este un tabel cu umiditatea absolută și relativă a aerului.
| Umiditatea relativă | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% |
| Temperatura aerului, C | Umiditate absolută, g/m3 Punct de rouă, C |
|||||||||
| 50 | 8,3 | 16,6 | 24,9 | 33,2 | 41,5 | 49,8 | 58,1 | 66,4 | 74,7 | 83 |
| 8 | 19 | 26 | 32 | 36 | 40 | 43 | 45 | 48 | 50 | |
| 45 | 6,5 | 13,1 | 19,6 | 26,2 | 32,7 | 39,3 | 45,8 | 52,4 | 58,9 | 65,4 |
| 4 | 15 | 22 | 27 | 32 | 36 | 38 | 41 | 43 | 45 | |
| 40 | 5,1 | 10,2 | 15,3 | 20,5 | 25,6 | 30,7 | 35,8 | 40,9 | 46 | 51,1 |
| 1 | 11 | 18 | 23 | 27 | 30 | 33 | 36 | 38 | 40 | |
| 35 | 4 | 7,9 | 11,9 | 15,8 | 19,8 | 23,8 | 27,7 | 31,7 | 35,6 | 39,6 |
| -2 | 8 | 14 | 18 | 21 | 25 | 28 | 31 | 33 | 35 | |
| 30 | 3 | 6,1 | 9,1 | 12,1 | 15,2 | 18,2 | 21,3 | 24,3 | 27,3 | 30,4 |
| -6 | 3 | 10 | 14 | 18 | 21 | 24 | 26 | 28 | 30 | |
| 25 | 2,3 | 4,6 | 6,9 | 9,2 | 11,5 | 13,8 | 16,1 | 18,4 | 20,7 | 23 |
| -8 | 0 | 5 | 10 | 13 | 16 | 19 | 21 | 23 | 25 | |
| 20 | 1,7 | 3,5 | 5,2 | 6,9 | 8,7 | 10,4 | 12,1 | 13,8 | 15,6 | 17,3 |
| -12 | -4 | 1 | 5 | 9 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
| 15 | 1,3 | 2,6 | 3,9 | 5,1 | 6,4 | 7,7 | 9 | 10,3 | 11,5 | 12,8 |
| -16 | -7 | -3 | 1 | 4 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | |
| 10 | 0,9 | 1,9 | 2,8 | 3,8 | 4,7 | 5,6 | 6,6 | 7,5 | 8,5 | 9,4 |
| -19 | -11 | -7 | -3 | 0 | 1 | 4 | 6 | 8 | 10 | |
| 5 | 0,7 | 1,4 | 2 | 2,7 | 3,4 | 4,1 | 4,8 | 5,4 | 6,1 | 6,8 |
| -23 | -15 | -11 | -7 | -5 | -2 | 0 | 2 | 3 | 5 | |
| 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 1,9 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 3,9 | 4,4 | 4,8 |
| -26 | -19 | -14 | -11 | -8 | -6 | -4 | -3 | -2 | 0 | |
| -5 | 0,3 | 0,7 | 1 | 1,4 | 1,7 | 2,1 | 2,4 | 2,7 | 3,1 | 3,4 |
| -29 | -22 | -18 | -15 | -13 | -11 | -8 | -7 | -6 | -5 | |
| -10 | 0,2 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,9 | 2,1 | 2,3 |
| -34 | -26 | -22 | -19 | -17 | -15 | -13 | -11 | -11 | -10 | |
| -15 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 1,6 |
| -37 | -30 | -26 | -23 | -21 | -19 | -17 | -16 | -15 | -15 | |
| -20 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| -42 | -35 | -32 | -29 | -27 | -25 | -24 | -22 | -21 | -20 | |
| -25 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| -45 | -40 | -36 | -34 | -32 | -30 | -29 | -27 | -26 | -25 |
Această pagină oferă informații despre umiditatea absolută și relativă a aerului sub formă de tabel.
Psihrometrul lui August este format din două termometre cu mercur montate pe un suport sau amplasate într-o carcasă comună. Bila unui termometru este înfășurată într-o cârpă subțire cambrică, coborâtă într-un pahar cu apă distilată.
Când se utilizează psicrometrul august, umiditatea absolută este calculată folosind formula Rainier:
A = f-a(t-t1)H,
unde A este umiditatea absolută; f este tensiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed (vezi.
tabelul 2); a - coeficientul psicrometric, t - temperatura termometrului uscat; t1 - temperatura termometrului umed; H - presiunea barometrică la momentul determinării.
Dacă aerul este complet nemișcat, atunci a = 0,00128.
În prezența unei mișcări slabe a aerului (0,4 m/s) a = 0,00110. Umiditatea maximă și relativă sunt calculate așa cum este indicat la p.
| Temperatura aerului (°C) | Temperatura aerului (°C) | Tensiunea vaporilor de apă (mmHg) | Temperatura aerului (°C) | Tensiunea vaporilor de apă (mmHg) Umiditate |
|
| -20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0 |
0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518 |
+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0 |
11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663 |
+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0 |
42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0 |
Tabelul 3.
Determinarea umidității relative prin citiri
psicrometru de aspirație (procent) 
Tabelul 4.
Determinarea umidității relative a aerului în funcție de citirile termometrelor uscate și umede din psicrometrul august în condiții normale de mișcare calmă și uniformă a aerului în încăpere cu o viteză de 0,2 m/s 
Există tabele speciale pentru determinarea umidității relative (tabelele 3, 4).
Citiri mai precise sunt furnizate de psicrometrul Assmann (Fig. 3). Este format din două termometre închise în tuburi metalice, prin care aerul este aspirat uniform folosind un ventilator situat în partea de sus a dispozitivului.
Rezervorul de mercur al unuia dintre termometre este învelit într-o bucată de cambric, care este umezită cu apă distilată folosind o pipetă specială înainte de fiecare determinare. După ce termometrul a fost umezit, porniți ventilatorul cu cheia și agățați dispozitivul pe un trepied. După 4-5 minute, înregistrați citirile termometrelor uscate și umede. Deoarece umiditatea se evaporă și căldura este absorbită de la suprafața unei bile de mercur, un termometru umed, va indica o temperatură mai scăzută.
Umiditatea absolută se calculează folosind formula Sprung: 
unde A este umiditatea absolută; f este tensiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed; 0,5 - coeficient psicrometric constant (corecție pentru viteza aerului); t - temperatura bulbului uscat; t1 - temperatura termometrului umed; H - presiunea barometrică; 755 - presiunea barometrică medie (determinată conform tabelului 2).
Umiditatea maximă (F) este determinată folosind Tabelul 2 pe baza temperaturii bulbului uscat.
Umiditatea relativă (R) se calculează folosind formula:
unde R este umiditatea relativă; A - umiditate absolută; F este umiditatea maximă la temperatura bulbului uscat.
Pentru a determina fluctuațiile umidității relative în timp, se folosește un dispozitiv higrograf.
Dispozitivul este proiectat similar unui termograf, dar partea de primire a higrografului este un smoc de păr fără grăsime.
Orez. 3. Psicrometru de aspirație Assmann:
1 - tuburi metalice;
2 - termometre cu mercur;
3 - orificii pentru evacuarea aerului aspirat;
4 - clemă pentru agățarea psicrometrului;
5 - pipeta pentru umezirea termometrului umed.
1. Indicațiile termometrului uscat al psicrometrului de aspirație sunt 20°C, termometrul umed 10°C. Găsiți umiditatea relativă din sufragerie. Dă-i un rating de igienă.
2. Citirile termometrului uscat al psicrometrului de aspiratie din sufragerie sunt de 22°C, termometrul umed este de 14,5°C. Evaluați condițiile de temperatură și umiditate din cameră.
În atelierul de forjă, temperatura termometrului uscat al psicrometrului de aspirație este de 23°C, termometrul umed este de 13,5 C. Evaluați condițiile de temperatură și umiditate din atelier.
4. În ce mod va pierde o persoană căldură dacă temperatura aerului și a pereților din cameră este de 37°C, umiditatea este de 45% și viteza aerului este de 0,4 m/sec?
Umiditatea relativă a aerului la determinarea temperaturii cu un psicrometru (tabel)
Determinați în ce condiții starea termică a unei persoane va fi mai bună:
a) la temperatura aerului de 30°C, umiditate 40%, viteza de deplasare
aer 0,8 m/sec.
b) la temperatura aerului de 28°C, umiditate 85%, viteza
aer 0,2 m/sec.
6. În ce condiții se va simți o persoană mai rece:
a) la o temperatură a aerului de 14°C, umiditate 40%
b) la o temperatură a aerului de 14°C, umiditate 80%
În ce condiții se va supraîncălzi o persoană:
a) la o temperatură a aerului de 40°C, umiditate 40%
b) la temperatura aerului de 40°C, umiditate 90%
8. În ce atelier este de preferat microclimatul?
a) în atelierul 1, temperatura aerului și a pereților este de 38°C, umiditatea aerului este de 70%,
viteza aerului 0,3 m/sec.
b) în atelierul 2, temperatura aerului și a pereților este de 39 C, umiditatea aerului este de 35%,
viteza aerului 0,8 m/sec.
În sala de operație temperatura aerului este de 22 C, umiditate 43%, viteza aerului 0,3 m/sec. Oferiți o evaluare igienă a microclimatului sălii de operație.
10. În saloanele centrului de ardere, temperatura aerului este de 25°C, umiditatea relativă 52%, viteza aerului 0,15 m/sec.
Este conform?
microclimatul spațiilor medicale la standarde de igienă
Anexa nr. 5
Tabelul nr. 1 Determinarea umidității relative în funcție de citirile unui psicrometru de aspirație, %
| Indicatii | Citirile termometrului umed, °C | ||||||||||||||||||||||||||
| bulb uscat °C | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,5 | 12,0 | 12,5 | 13,0 | 13,5 | 14,0 | 14,5 | 15,0 | 15,5 | 16,0 | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | 21,5 | 22,0 | 22,5 | 23,0 |
| 17,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 18,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 18,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 19,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 19,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 20,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 20,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 21,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 21,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 22,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 22,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 23,0 |
Anexa nr. 6
Tabelul nr. 2 Standarde igienice pentru parametrii de microclimat pentru diferite încăperi
⇐ Anterior1234567
Data publicării: 2015-09-17; Citește: 3046 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii
studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,001 s)...
Calculul umidității absolute (conținutul de umiditate) a aerului
Umiditatea absolută se calculează folosind formula:
unde f este umiditatea maximă a aerului (vezi.
masă 2,2 după temperatura termometrului „umed”, g/m3;
tc și tв – temperaturi ale termometrelor „uscate” și „umede”, °C;
B – presiunea barometrică, mmHg.
Metode de asigurare a parametrilor de microclimat necesari
spațiile de producție
Crearea condițiilor meteorologice optime în spațiile industriale este o sarcină complexă, a cărei soluție merge în următoarele direcții.
Soluții raționale de amenajare și proiectare a spațiului pentru clădiri industriale . Magazinele fierbinți sunt amplasate, ori de câte ori este posibil, în clădiri cu un etaj, cu un și două trave.
Curțile interioare sunt amplasate pentru a asigura o bună ventilație. Nu este recomandat să amplasați extensii în jurul perimetrului clădirii care ar interfera cu fluxul de aer proaspăt.
Clădirea în sine este poziționată astfel încât axa longitudinală a felinarului de aerare să facă un unghi de 90...60° cu direcția vântului predominant de vară. Pentru a proteja împotriva pătrunderii aerului rece în spațiile de producție, intrările sunt echipate cu blocuri de aer, iar ușile sunt echipate cu perdele de aer.
Folosesc geamuri termopan la ferestre, izolează garduri, podele etc.
Amplasarea rațională a echipamentelor. Este recomandabil să plasați sursele principale de căldură direct sub felinarul de aerare, lângă pereții exteriori ai clădirii și într-un rând la o astfel de distanță unul de celălalt, încât căldura care curge de la acestea să nu traverseze la locul de muncă. Nu așezați materiale de răcire pe calea aerului proaspăt.
Trebuie prevăzute încăperi separate pentru răcirea produselor fierbinți. Cea mai bună soluție este amplasarea echipamentelor care emit căldură în încăperi izolate sau în spații deschise.
Mecanizarea si automatizarea proceselor de productie. Se fac multe în această direcție acum. Se introduc încărcarea mecanică a cuptoarelor în metalurgie, transportul pe conducte pentru metal lichid, turnarea continuă a oțelului etc.
Control de la distanță și supraveghere permite în multe cazuri scoaterea unei persoane din condiții nefavorabile. Un exemplu ar fi telecomanda macarale de ridicare în magazine fierbinți.
Punerea în aplicare a mai rațional procese tehnologiceși echipamente. De exemplu, înlocuirea metodei la cald de prelucrare a metalelor cu una rece, încălzirea cu flacără cu inducție, cuptoarele inelare în producția de cărămidă cu cele de tunel etc.
etc., precum și izolarea termică rațională a echipamentelor, protecția lucrătorilor diverse tipuri ecrane, ventilație și încălzire rațională, raționalizarea programelor de muncă și odihnă, utilizarea echipamentului individual de protecție.
Cum se calculează umiditatea relativă
Metodologie de determinare a parametrilor de microclimat pentru muncitori
locațiile personalului de producție
Parametrii de microclimat în munca de laborator sunt determinați după cum urmează:
1. Măsurați temperatura aerului din cameră folosind termometrele „uscat” și „umed” ale psicrometrului Assmann, tsfŞi tvfÎn consecință, scrieți rezultatul în coloana „valori reale” a protocolului.
Determinați presiunea barometrică din barometru, V (mm Hg).
3. Determinați viteza de mișcare a aerului la locul de muncă Sph folosind un anemometru cu pahar cu afișaj digital.
Determinați perioada anului ținând cont de temperatura medie zilnică exterioară specificată conform opțiunii (de ex daca tnar> +10 C, apoi perioada anului cald, Dacă tnar< +10 С, то период года rece ).
Tabelul 2.1
Determinați excesul de căldură sensibilă Qex din cameră folosind formula:
unde QISP este excesul de căldură sensibilă, (kJ/h m3);
QЯВН – căldură sensibilă în atelier, (kJ/h);
Determinați conform DSN 3.3.6.042-99 valorile necesare ale temperaturii tн, umidității relative jн, viteza de circulație a aerului la locul de muncă Сн (Anexa A.2). Valorile standard ale parametrilor de microclimat sunt selectate în funcție de perioada anului, categoria de severitate a muncii, precum și categoria spațiilor în funcție de conditii termice. Deci, dacă camera este „fierbinte”, atunci valorile din coloana „permisă” sunt acceptate, dacă camera este „rece”, atunci sunt acceptate valorile din coloana „optimală”. Locurile permanente corespund categoriei ușoare de muncă ( 1a, 16), locuri de muncă nepermanente – categorii de muncă medii și grele ( IIa, IIb, III).
Introduceți datele obținute în tabelul de protocol în coloana „valoare normativă”.
12. Comparați datele normative cu datele reale. Trageți o concluzie despre adecvarea microclimatului spațiile de producție valori standard conform GOST 12.1.003-88 și DSN 3.3.6.042-99.
Unul dintre cele mai importante caracteristici Aerul comprimat folosit în industrie, prelucrarea alimentelor, medicină și alte industrii este umiditatea. Acest articol definește conceptul de „umiditate a aerului”, oferă tabele pentru determinarea punctului de rouă în funcție de temperatură și umiditate relativă, valori ale presiunii vaporilor saturați deasupra suprafeței apei și gheții, valori ale umidității absolute. Și, de asemenea, un tabel de factori de corecție pentru conversia umidității relative a aerului saturat în raport cu apă în umiditatea relativă a aerului saturat în raport cu gheața.
Cel mai mult definiție generală este aceasta: umiditate este o măsură care caracterizează conținutul de vapori de apă din aer (sau alt gaz). Această definiție, desigur, nu pretinde a fi „intensiv în știință”, dar oferă conceptul fizic de umiditate.
Pentru a cuantifica „umiditatea” gazelor, se folosesc cel mai adesea următoarele caracteristici:
- presiunea parțială a vaporilor de apă (p)- presiunea pe care vaporii de apă incluși în aerul atmosferic sau comprimat ar avea-o dacă singuri ar ocupa un volum egal cu volumul aerului la aceeași temperatură. Presiunea totală a unui amestec de gaze este egală cu suma presiunilor parțiale ale componentelor individuale ale acestui amestec. .
- umiditatea relativa- este definită ca raportul dintre umiditatea reală a aerului și umiditatea sa maximă posibilă, adică umiditatea relativă arată cât de multă umiditate lipsește încă, astfel încât în condiții date mediu a început condensarea. O formulare mai „științifică” este aceasta: umiditatea relativă este o valoare definită ca raportul dintre presiunea parțială a vaporilor de apă (p) și presiunea vaporilor saturați la o anumită temperatură, exprimată ca procent.
- temperatura punctului de rouă(îngheț), este definită ca temperatura la care presiunea parțială a aburului saturat în raport cu apa (gheață) este egală cu presiunea parțială a vaporilor de apă din gazul caracterizat. Adică, aceasta este temperatura la care începe procesul de condensare a umezelii. Semnificație practică punctul de rouă este că arată ce cantitate maxima umiditatea poate fi conținută în aer la o temperatură specificată. Într-adevăr, cantitatea reală de apă care poate fi păstrată într-un volum constant de aer depinde doar de temperatură. Conceptul de punct de rouă este cel mai convenabil parametru tehnic. Cunoscând valoarea punctului de rouă, putem spune cu siguranță că cantitatea de umiditate dintr-un anumit volum de aer nu va depăși o anumită valoare.
- umiditate absolută, definit ca conținutul de masă al apei pe unitatea de volum de gaz. aceasta este o valoare care arată câți vapori de apă sunt conținuti într-un anumit volum de aer, acesta este cel mai mult concept general, se exprimă în g/m3. La umiditatea gazului foarte scăzută, un parametru precum continutul de umiditate, a cărei unitate de măsură este ppm (părți pe milion - părți pe milion). Aceasta este o valoare absolută care caracterizează numărul de molecule de apă per milion de molecule ale întregului amestec. Nu depinde de temperatură sau presiune. Acest lucru este de înțeles, numărul de molecule de apă nu poate crește sau scădea odată cu schimbările de presiune și temperatură.
Dependența presiunii vaporilor saturați pe o suprafață plană de apă și gheață de temperatură, obținute teoretic pe baza ecuației Clausius-Clapeyron și verificate cu datele experimentale ale multor cercetători, sunt recomandate pentru practica meteorologică de către Organizația Meteorologică Mondială (OMM):
ln p sw =-6094,4692T -1 +21,1249952-0,027245552 T+0,000016853396T 2 +2,4575506 lnT
ln p si = -5504,4088T -1 - 3,5704628-0,017337458T+ 0,0000065204209T 2 + 6,1295027 lnT,
unde p sw este presiunea vaporilor saturați deasupra unei suprafețe plane de apă (Pa);
p si - presiunea vaporilor saturați pe o suprafață plană de gheață (Pa);
T - temperatura (K).
Formulele date sunt valabile pentru temperaturi de la 0 la 100ºC (pentru p sw) și de la -0 la -100ºC (pentru p si). În același timp, OMM recomandă prima formulă pentru temperaturi negative pentru apă suprarăcită (până la -50ºC).
Este evident că aceste formule sunt destul de greoaie și incomode pentru munca practica, prin urmare, în calcule este mult mai convenabil să folosiți date gata făcute compilate în tabele speciale. Mai jos sunt câteva dintre aceste tabele.
Tabelul 1. Definiții punctului de rouă în funcție de temperatură și umiditate relativă
| Temperatura aerului | Umiditatea relativă | |||||||||||||
| 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60%& | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | 95% | |
| -10°С | ;-23,2 | -21,8 | -20,4 | -19,0 | -17,8 | -16,7 | -15,8 | -14,9 | -14,1 | -13,3 | -12,6 | -11,9 | -10,6 | -10,0 |
| -5°С | -18,9 | -17,2 | -15,8 | -14,5 | -13,3 | -11,9 | -10,9 | -10,2 | -9,3 | -8,8 | -8,1 | -7,7 | -6,5 | -5,8 |
| 0°C | -14,5 | -12,8 | -11,3 | -9,9 | -8,7 | -7,5 | -6,2 | -5,3 | -4,4 | -3,5 | -2,8 | -2 | -1,3 | -0,7 |
| +2°С | -12,8 | -11,0 | -9,5 | -8,1 | -6,8 | -5,8 | -4,7 | -3,6 | -2,6 | -1,7 | -1 | -0,2 | -0,6 | +1,3 |
| +4°С | -11,3 | -9,5 | -7,9 | -6,5 | -4,9 | -4,0 | -3,0 | -1,9 | -1,0 | +0,0 | +0,8 | +1,6 | +2,4 | +3,2 |
| +5°С | -10,5 | -8,7 | -7,3 | -5,7 | -4,3 | -3,3 | -2,2 | -1,1 | -0,1 | +0,7 | +1,6 | +2,5 | +3,3 | +4,1 |
| +6°С | -9,5 | -7,7 | -6,0 | -4,5 | -3,3 | -2,3 | -1,1 | -0,1 | +0,8 | +1,8 | +2,7 | +3,6 | +4,5 | +5,3 |
| +7°С | -9,0 | -7,2 | -5,5 | -4,0 | -2,8 | -1,5 | -0,5 | +0,7 | +1,6 | +2,5 | +3,4 | +4,3 | +5,2 | +6,1 |
| +8°С | -8,2 | -6,3 | -4,7 | -3,3 | -2,1 | -0,9 | +0,3 | +1,3 | +2,3 | +3,4 | +4,5 | +5,4 | +6,2 | +7,1 |
| +9°С | -7,5 | -5,5 | -3,9 | -2,5 | -1,2 | +0,0 | +1,2 | +2,4 | +3,4 | +4,5 | +5,5 | +6,4 | +7,3 | +8,2 |
| +10°С | -6,7 | -5,2 | -3,2 | -1,7 | -0,3 | +0,8 | +2,2 | +3,2 | +4,4 | +5,5 | +6,4 | +7,3 | +8,2 | +9,1 |
| +11°С | -6,0 | -4,0 | -2,4 | -0,9 | +0,5 | +1,8 | +3,0 | +4,2 | +5,3 | +6,3 | +7,4 | +8,3 | +9,2 | +10,1 |
| +12°С | -4,9 | -3,3 | -1,6 | -0,1 | +1,6 | +2,8 | +4,1 | +5,2 | +6,3 | +7,5 | +8,6 | +9,5 | +10,4 | +11,7 |
| +13°С | -4,3 | -2,5 | -0,7 | +0,7 | +2,2 | +3,6 | +5,2 | +6,4 | +7,5 | +8,4 | +9,5 | +10,5 | +11,5 | +12,3 |
| +14°С | -3,7 | -1,7 | -0,0 | +1,5 | +3,0 | +4,5 | +5,8 | +7,0 | +8,2 | +9,3 | +10,3 | +11,2 | +12,1 | +13,1 |
| +15°С | -2,9 | -1,0 | +0,8 | +2,4 | +4,0 | +5,5 | +6,7 | +8,0 | +9,2 | +10,2 | +11,2 | +12,2 | +13,1 | +14,1 |
| +16°С | -2,1 | -0,1 | +1,5 | +3,2 | +5,0 | +6,3 | +7,6 | +9,0 | +10,2 | +11,3 | +12,2 | +13,2 | +14,2 | +15,1 |
| +17°С | -1,3 | +0,6 | +2,5 | +4,3 | +5,9 | +7,2 | +8,8 | +10,0 | +11,2 | +12,2 | +13,5 | +14,3 | +15,2 | +16,6 |
| +18°С | -0,5 | +1,5 | +3,2 | +5,3 | +6,8 | +8,2 | +9,6 | +11,0 | +12,2 | +13,2 | +14,2 | +15,3 | +16,2 | +17,1 |
| +19°С | +0,3 | +2,2 | +4,2 | +6,0 | +7,7 | +9,2 | +10,5 | +11,7 | +13,0 | +14,2 | +15,2 | +16,3 | +17,2 | +18,1 |
| +20°С | +1,0 | +3,1 | +5,2 | +7,0 | +8,7 | +10,2 | +11,5 | +12,8 | +14,0 | +15,2 | +16,2 | +17,2 | +18,1 | +19,1 |
| +21°С | +1,8 | +4,0 | +6,0 | +7,9 | +9,5 | +11,1 | +12,4 | +13,5 | +15,0 | +16,2 | +17,2 | +18,1 | +19,1 | +20,0 |
| +22°С | +2,5 | +5,0 | +6,9 | +8,8 | +10,5 | +11,9 | +13,5 | +14,8 | +16,0 | +17,0 | +18,0 | +19,0 | +20,0 | +21,0 |
| +23°С | +3,5 | +5,7 | +7,8 | +9,8 | +11,5 | +12,9 | +14,3 | +15,7 | +16,9 | +18,1 | +19,1 | +20,0 | +21,0 | +22,0 |
| +24°С | +4,3 | +6,7 | +8,8 | +10,8 | +12,3 | +13,8 | +15,3 | +16,5 | +17,8 | +19,0 | +20,1 | +21,1 | +22,0 | +23,0 |
| +25°С | +5,2 | +7,5 | +9,7 | +11,5 | +13,1 | +14,7 | +16,2 | +17,5 | +18,8 | +20,0 | +21,1 | +22,1 | +23,0 | +24,0 |
| +26°С | +6,0 | +8,5 | +10,6 | +12,4 | +14,2 | +15,8 | +17,2 | +18,5 | +19,8 | +21,0 | +22,2 | +23,1 | +24,1 | +25,1 |
| +27°С | +6,9 | +9,5 | +11,4 | +13,3 | +15,2 | +16,5 | +18,1 | +19,5 | +20,7 | +21,9 | +23,1 | +24,1 | +25,0 | +26,1 |
| +28°С | +7,7 | +10,2 | +12,2 | +14,2 | +16,0 | +17,5 | +19,0 | +20,5 | +21,7 | +22,8 | +24,0 | +25,1 | +26,1 | +27,0 |
| +29°С | +8,7 | +11,1 | +13,1 | +15,1 | +16,8 | +18,5 | +19,9 | +21,3 | +22,5 | +24,1 | +25,0 | +26,0 | +27,0 | +28,0 |
| +30°С | +9,5 | +11,8 | +13,9 | +16,0 | +17,7 | +19,7 | +21,3 | +22,5 | +23,8 | +25,0 | +26,1 | +27,1 | +28,1 | +29,0 |
| +32°С | +11,2 | +13,8 | +16,0 | +17,9 | +19,7 | +21,4 | +22,8 | +24,3 | +25,6 | +26,7 | +28,0 | +29,2 | +30,2 | +31,1 |
| +34°С | +12,5 | +15,2 | +17,2 | +19,2 | +21,4 | +22,8 | +24,2 | +25,7 | +27,0 | +28,3 | +29,4 | +31,1 | +31,9 | +33,0 |
| +36°С | +14,6 | +17,1 | +19,4 | +21,5 | +23,2 | +25,0 | +26,3 | +28,0 | +29,3 | +30,7 | +31,8 | +32,8 | +34,0 | +35,1 |
| +38°С | +16,3 | +18,8 | +21,3 | +23,4 | +25,1 | +26,7 | +28,3 | +29,9 | +31,2 | +32,3 | +33,5 | +34,6 | +35,7 | +36,9 |
| +40°С | +17,9 | +20,6 | + 22,6 | +25,0 | +26,9 | +28,7 | +30,3 | +31,7 | +33,0 | +34,3 | +35,6 | +36,8 | +38,0 | +39,0 |
Tabelul 2. Valorile presiunii vaporilor saturați deasupra unei suprafețe plane de apă (p sw) și gheață (p si).
| T, °C | p sw , Pa | psi, Pa | T, °C | p sw , Pa | psi, Pa | T, °C | p sw , Pa | psi, Pa |
| -50 | 6,453 | 3,924 | -33 | 38,38 | 27,65 | -16 | 176,37 | 150,58 |
| -49 | 7,225 | 4,438 | -32 | 42,26 | 30,76 | -15 | 191,59 | 165,22 |
| -48 | 8,082 | 5,013 | -31 | 46,50 | 34,18 | -14 | 207,98 | 181,14 |
| -47 | 9,030 | 5,657 | -30 | 51,11 | 37,94 | -13 | 225,61 | 198,45 |
| -46 | 10,08 | 6,38 | -29 | 56,13 | 42,09 | -12 | 244,56 | 217,27 |
| -45 | 11,24 | 7,18 | -28 | 61,59 | 46,65 | -11 | 264,93 | 237,71 |
| -44 | 12,52 | 8,08 | -27 | 67,53 | 51,66 | -10 | 286,79 | 259,89 |
| -43 | 13,93 | 9,08 | -26 | 73,97 | 57,16 | -9 | 310,25 | 283,94 |
| -42 | 15,48 | 10,19 | -25 | 80,97 | 63,20 | -8 | 335,41 | 310,02 |
| -41 | 17,19 | 11,43 | -24 | 88,56 | 69,81 | -7 | 362,37 | 338,26 |
| -40 | 19,07 | 12,81 | -23 | 96,78 | 77,06 | -6 | 391,25 | 368,84 |
| -39 | 21,13 | 14,34 | -22 | 105,69 | 85,00 | -5 | 422,15 | 401,92 |
| -38 | 23,40 | 16,03 | -21 | 115,32 | 93,67 | -4 | 455,21 | 437,68 |
| -37 | 25,88 | 17,91 | -20 | 125,74 | 103,16 | -3 | 490,55 | 476,32 |
| -36 | 28,60 | 19,99 | -19 | 136,99 | 113,52 | -2 | 528,31 | 518,05 |
| -35 | 31,57 | 22,30 | -18 | 149,14 | 124,82 | -1 | 568,62 | 563,09 |
| -34 | 34,83 | 24,84 | -17 | 162,24 | 137,15 | 0 | 611,65 | 611,66 |
Tabelul 3. Valorile presiunii vaporilor saturați deasupra unei suprafețe plane de apă (p sw).
| T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa |
| 0 | 611,65 | 26 | 3364,5 | 52 | 13629,5 | 78 | 43684,4 |
| 1 | 657,5 | 27 | 3568,7 | 53 | 14310,3 | 79 | 45507,1 |
| 2 | 706,4 | 28 | 3783,7 | 54 | 15020,0 | 80 | 47393,4 |
| 3 | 758,5 | 29 | 4009,8 | 55 | 15759,6 | 81 | 49344,8 |
| 4 | 814,0 | 30 | 4247,6 | 56 | 16530,0 | 82 | 51363,3 |
| 5 | 873,1 | 31 | 4497,5 | 57 | 17332,4 | 83 | 53450,5 |
| 6 | 935,9 | 32 | 4760,1 | 58 | 18167,8 | 84 | 55608,3 |
| 7 | 1002,6 | 33 | 5036,0 | 59 | 19037,3 | 85 | 57838,6 |
| 8 | 1073,5 | 34 | 5325,6 | 60 | 19942,0 | 86 | 60143,3 |
| 9 | 1148,8 | 35 | 5629,5 | 61 | 20883,1 | 87 | 62524,2 |
| 10 | 1228,7 | 36 | 5948,3 | 62 | 21861,6 | 88 | 64983,4 |
| 11 | 1313,5 | 37 | 6282,6 | 63 | 22878,9 | 89 | 67522,9 |
| 12 | 1403,4 | 38 | 6633,1 | 64 | 23936,1 | 90 | 70144,7 |
| 13 | 1498,7 | 39 | 7000,4 | 65 | 25034,6 | 91 | 72850,8 |
| 14 | 1599,6 | 40 | 7385,1 | 66 | 26175,4 | 92 | 75643,4 |
| 15 | 1706,4 | 41 | 7787,9 | 67 | 27360,1 | 93 | 78524,6 |
| 16 | 1819,4 | 42 | 8209,5 | 68 | 28589,9 | 94 | 81496,5 |
| 17 | 1939,0 | 43 | 8650,7 | 69 | 29866,2 | 95 | 84561,4 |
| 18 | 2065,4 | 44 | 9112,1 | 70 | 31190,3 | 96 | 87721,5 |
| 19 | 2198,9 | 45 | 9594,6 | 71 | 32563,8 | 97 | 90979,0 |
| 20 | 2340,0 | 46 | 10098,9 | 72 | 33988,0 | 98 | 94336,4 |
| 21 | 2488,9 | 47 | 10625,8 | 73 | 35464,5 | 99 | 97795,8 |
| 22 | 2646,0 | 48 | 11176,2 | 74 | 36994,7 | 100 | 101359,8 |
| 23 | 2811,7 | 49 | 11750,9 | 75 | 38580,2 | ||
| 24 | 2986,4 | 50 | 12350,7 | 76 | 40222,5 | ||
| 25 | 3170,6 | 51 | 12976,6 | 77 | 41923,4 |
Tabelul 4. Valori ale umidității absolute a gazului cu umiditatea relativă a apei 100% la diferite temperaturi.
| T,°C | A, g/m3 | T,°C | A, g/m3 | T,°C | A, g/m3 | T,°C | A, g/m3 |
| -50 | 0,063 | -10 | 2,361 | 30 | 30,36 | 70 | 196,94 |
| -49 | 0,070 | -9 | 2,545 | 31 | 32,04 | 71 | 205,02 |
| -48 | 0,078 | -8 | 2,741 | 32 | 33,80 | 72 | 213,37 |
| -47 | 0,087 | -7 | 2,950 | 33 | 35,64 | 73 | 221,99 |
| -46 | 0,096 | -6 | 3,173 | 34 | 37,57 | 74 | 230,90 |
| -45 | 0,107 | -5 | 3,411 | 35 | 39,58 | 75 | 240,11 |
| -44 | 0,118 | -4 | 3,665 | 36 | 41,69 | 76 | 249,61 |
| -43 | 0,131 | -3 | 3,934 | 37 | 43,89 | 77 | 259,42 |
| -42 | 0,145 | -2 | 4,222 | 38 | 46,19 | 78 | 269,55 |
| -41 | 0,160 | -1 | 4,527 | 39 | 48,59 | 79 | 280,00 |
| -40 | 0,177 | 0 | 4,852 | 40 | 51,10 | 80 | 290,78 |
| -39 | 0,196 | 1 | 5,197 | 41 | 53,71 | 81 | 301,90 |
| -38 | 0,216 | 2 | 5,563 | 42 | 56,44 | 82 | 313,36 |
| -37 | 0,237 | 3 | 5,952 | 43 | 59,29 | 83 | 325,18 |
| -36 | 0,261 | 4 | 6,364 | 44 | 62,25 | 84 | 337,36 |
| -35 | 0,287 | 5 | 6,801 | 45 | 65,34 | 85 | 349,91 |
| -34 | 0,316 | 6 | 7,264 | 46 | 68,56 | 86 | 362,84 |
| -33 | 0,346 | 7 | 7,754 | 47 | 71,91 | 87 | 376,16 |
| -32 | 0,380 | 8 | 8,273 | 48 | 75,40 | 88 | 389,87 |
| -31 | 0,416 | 9 | 8,822 | 49 | 79,03 | 89 | 403,99 |
| -30 | 0,455 | 10 | 9,403 | 50 | 82,81 | 90 | 418,52 |
| -29 | 0,498 | 11 | 10,02 | 51 | 86,74 | 91 | 433,47 |
| -28 | 0,544 | 12 | 10,66 | 52 | 90,82 | 92 | 448,86 |
| -27 | 0,594 | 13 | 11,35 | 53 | 95,07 | 93 | 464,68 |
| -26 | 0,649 | 14 | 12,07 | 54 | 99,48 | 94 | 480,95 |
| -25 | 0,707 | 15 | 12,83 | 55 | 104,06 | 95 | 497,68 |
| -24 | 0,770 | 16 | 13,63 | 56 | 108,81 | 96 | 514,88 |
| -23 | 0,838 | 17 | 14,48 | 57 | 113,75 | 97 | 532,56 |
| -22 | 0,912 | 18 | 15,37 | 58 | 118,87 | 98 | 550,73 |
| -21 | 0,991 | 19 | 16,31 | 59 | 124,19 | 99 | 569,39 |
| -20 | 1,076 | 20 | 17,30 | 60 | 129,70 | 100 | 588,56 |
| -19 | 1,168 | 21 | 18,33 | 61 | 135,41 | ||
| -18 | 1,266 | 22 | 19,42 | 62 | 141,33 | ||
| -17 | 1,372 | 23 | 20,57 | 63 | 147,47 | ||
| -16 | 1,486 | 24 | 21,78 | 64 | 153,83 | ||
| -15 | 1,608 | 25 | 23,04 | 65 | 160,41 | ||
| -14 | 1,739 | 26 | 24,37 | 66 | 167,23 | ||
| -13 | 1,879 | 27 | 25,76 | 67 | 174,28 | ||
| -12 | 2,029 | 28 | 27,22 | 68 | 181,58 | ||
| -11 | 2,190 | 29 | 28,75 | 69 | 189,13 |
Să dăm un exemplu de utilizare a tabelelor de mai sus în activități practice: cu o productivitate de 10 m 3 /min, „aspiră” 10 metri cubi de aer atmosferic pe minut.
Să aflăm cantitatea de apă conținută în 10 metri cubi de aer atmosferic cu parametrii temperatură +25 ° C, umiditate relativă 85%. Conform Tabelului 4, aerul cu o temperatură de +25 °C și o umiditate sută la sută conține 23,04 g/m 3 apă. Aceasta înseamnă că la 85% umiditate, un metru cub de aer va conține 0,85 * 23,04 = 19,584 g apă și zece - 195,84 g.
Pe măsură ce aerul este comprimat, volumul pe care îl ocupă va scădea. Volumul redus de aer comprimat la o presiune de 6 bari poate fi calculat pe baza legii Boyle-Mariotte (temperatura aerului nu se modifică semnificativ):
P1 x V1 = P2 x V2
V2 = (P1 x V1) / P2
Unde P1- presiunea atmosferica egala cu 1,013 bar;
V2= (1,013 bar x 10 m 3)/ (6 + 1,013) bar = 1,44 m 3.
Adică 10 metri cubi de aer atmosferic, în timpul procesului de comprimare, s-au „transformat” în 1,44 m 3 de aer comprimat, cu o presiune în exces de 6 bar, la ieșirea din compresor.
Despre ce este acest articol?
Definiţie
Pe lângă umiditatea relativă a aerului, există și o valoare precum umiditatea absolută. Cantitatea de vapori de apă pe unitatea de volum de aer se numește umiditate absolută. Deoarece masa este luată ca unitate de măsură a cantității, iar valorile sale pentru abur într-un metru cub de aer sunt mici, se obișnuia să se măsoare umiditatea absolută în g/m³. Acești indicatori variază de la părți ale unei unități de măsură la mai mult de 30 g/m³, în funcție de perioada anului și localizare geografică suprafata pe care se masoara umiditatea.
Umiditatea absolută este principalul indicator care caracterizează starea aerului și mare valoare Pentru a determina proprietățile sale, este necesar să se compare umiditatea cu temperatura ambiantă, deoarece acești parametri sunt interrelaționați. De exemplu, atunci când temperatura scade, vaporii de apă ajung într-o stare de saturație, după care începe procesul de condensare. Temperatura la care se întâmplă acest lucru se numește punct de rouă.
Instrumente pentru determinarea umidității absolute
Determinarea valorii umidității absolute se bazează pe calculele sale bazate pe citirile termometrului. În special, conform citirilor psihometrului Augustus, constând din două termometre cu mercur - dintre care unul uscat și celălalt umed (poza A din imagine). Evaporarea apei de la suprafață în contact indirect cu vârful termometrului duce la o scădere a citirilor acestuia. Diferența dintre citirile ambelor termometre stă la baza formulei lui august, care determină umiditatea absolută. Fluxurile de aer și radiațiile termice pot influența eroarea în astfel de măsurători.
Psihrometrul de aspirație propus de Assmann este mai precis (poza B). Este proiectat cu un tub de protecție care limitează efectele radiațiilor termice și un ventilator de aspirație care creează un flux de aer stabil. Umiditatea absolută este determinată de o formulă care reflectă dependența sa de citirile termometrului și presiunea barometricăîn această perioadă de timp.
Valoarea de măsurare a umidității absolute
Monitorizarea valorilor absolute de umiditate este necesară în meteorologie, deoarece aceste citiri joacă un rol important în prezicerea posibilelor precipitații. Psicrometrele sunt folosite și în mine. Necesitatea monitorizării constante a umidității absolute în multe sisteme de automatizare este o condiție prealabilă pentru dezvoltarea contoarelor mai moderne. Aceștia sunt senzori electronici care fac măsurătorile necesare, analizează citirile și afișează valoarea deja calculată a umidității absolute.