Відносна вологість і абсолютна вологість: особливості вимірювання і визначення
Вологість повітря є важливою характеристикою навколишнього середовища. Але не всі до кінця розуміють, що мається на увазі під значеннями показників, що подаються в зведеннях погоди. Відносна вологість і абсолютна вологість - це пов`язані поняття. Розібратися в суті одного без розуміння іншого не представляється можливим.
Содержание
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 масова частка 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 водяна пара 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 відносна вологість повітря: 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? Спільне те, 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 / м3.
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%.
Вимірювання відносної і абсолютної вологості
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.
Останнім часом більше застосування мають датчики, які використовують зміни електричних характеристик певних матеріалів. Для підтвердження результатів і звіряння приладів існують еталонні установки.
