Влажность воздуха

Для хорошего самочувствия человека и нормального хода технологических процессов (хлебопекарное и текстильное производство, электроника и др.) небезразлична влажность воздуха. Если в нём содержится мало водяных паров, то это создаёт чувство сухости во рту, наша одежда «электризуется» и липнет к телу, цветы быстро засыхают, хлеб быстро черствеет, картины и деревянные предметы «рассыхаются». Наоборот, если пар, содержащийся в воздухе, очень близок к насыщению, то при малейшем понижении температуры произойдёт его конденсация, и все предметы покроются капельками влаги.

Следовательно, есть потребность ввести новую физическую величину, характеризующую влажность воздуха. Она будет показывать, насколько пар, содержащийся в воздухе, близок к насыщению:

    φ  =ρ ·100%φ – относительная влажность воздуха, %
ρ – плотность пара в данный момент, кг/м³
ρнас – плотность насыщеннного пара, кг/м³
ρнас

Относительная влажность воздуха показывает выраженную в процентах долю, которую составляет плотность водяного пара, содержащегося в данный момент в воздухе, от плотности насыщенного водяного пара при такой же температуре.

      _?_

Наиболее простым прибором для измерения относительной влажности воздуха является волосяной гигрометр. В качестве детали, чувствительной к изменению относительной влажности, служит обезжиренный человеческий волос 1. Он закреплён в верхней части прибора 2, обёрнут вокруг ролика 3 и натянут при помощи специально подобранного грузика 4. К ролику прикреплена стрелка 5. Примечательно, что натянутый волос удлиняется пропорционально увеличению относительной влажности и при этом вращает ролик вместе со стрелкой. Передвигаясь по шкале, она сразу указывает числовое значение относительной влажности воздуха, выраженное в процентах.

Рассмотрим теперь применение психрометра – более точного прибора для измерения влажности воздуха.

Психрометр имеет два термометра: сухой и влажный. Они так называются потому, что конец одного из термометров находится в воздухе, а конец второго обвязан марлей, погружённой в воду (см. рисунок). Испарение воды с поверхности марли приводит к понижению её температуры. Измеренные психрометром значения температур перевести в значение относительной влажности воздуха можно по специальной таблице:

Сухой
термометр,
°C
Разность показаний термометров, °С
123456789
Относительная влажность воздуха, %
18918273655649413427
20918374665951443730
22928376686154474034
24928477696256494337

Рассмотрим пример. Допустим, в комнате температура 20 °С, а влажный термометр показывает 15 °С. То есть разность показаний термометров равна 5 °С. В таблице по строке «20» движемся до колонки «5». Читаем число: 59 (процентов). Следовательно, относительная влажность воздуха в комнате, где висит психрометр, составляет 59 %.

Если в воздухе, где находится психрометр, мало водяных паров, то парообразование с поверхности марли идёт интенсивно. Согласно формуле Q=rm, на это расходуется теплота, «отбираемая» у воды на марле, и она охлаждается согласно формуле Q=cmΔt°. Поэтому влажный термометр показывает меньшую температуру, чем сухой. Если воздух настолько влажный, что водяной пар является насыщенным, то испарения воды с поверхности марли не будет (см. § 7-к). Следовательно, оба термометра будут показывать равные температуры, и это будет означать, что относительная влажность воздуха равна 100%.

Еще статьи в этой категории:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *