Разное

Влажность и температура: понятие влажности, ее типы и их определения, графики зависимости влажности от температуры, таблица, примеры

Влажность и температура: понятие влажности, ее типы и их определения, графики зависимости влажности от температуры, таблица, примеры

Содержание

Влажность воздуха — формулы, определение, примеры

Все дело в разной влажности воздуха. Интуитивно вы легко определяете, где воздух более влажный: у берегов водоемов, в бассейне, в ванной комнате. Но что такое влажность в физике? Можно ли измерить ее количественно? От чего она зависит? На эти и многие другие вопросы мы получим ответы в статье.

Начнем издалека: чтобы основательно разобраться в теме, нам необходимо понять, что такое испарение и насыщенный пар.

Испарение

Испарение — это парообразование, которое происходит на поверхности жидкости.

«Постойте, — можете возразить вы. — Что-то подобное мы уже изучали в главе “Тепловые явления”. Разве за парообразование не отвечает процесс кипения?»

И это отличный вопрос! Дело в том, что кипение происходит только при температуре кипения и этот процесс затрагивает весь объем жидкости. Испарение же способно происходить при любой температуре и только на поверхности.

В чем причина этого процесса?

Как мы знаем, молекулы жидкости находятся в бесконечном хаотичном движении. При этом скорости молекул отличаются друг от друга, и если быстрая молекула окажется у поверхности жидкости, ей удастся вырваться, вылететь из вещества. Частиц, подобных ей, достаточно много, и процесс будет происходить до тех пор, пока вся жидкость не испарится. Если вы оставите стакан с водой без присмотра на пару минут, вряд ли произойдет что-то непоправимое — вы не заметите, что объем изменился. Но стоит забыть про емкость на пару дней, как от воды не останется и следа.

Скорость испарения зависит от трех факторов. Первый — это род вещества: некоторые жидкости испаряются быстрее, чем остальные. Это происходит потому, что молекулы обладают меньшими силами притяжения: можно легко их преодолеть и вырваться на свободу. Так, эфир является более «независимым», чем пресная вода, он испаряется очень и очень быстро.

Также испарение зависит от температуры, причем эта зависимость прямо пропорциональна: чем больше температура, тем большее количество молекул вылетает из жидкости.

На процесс испарения влияет и площадь поверхности жидкости. Как вы думаете, кто будет чемпионом по количеству вылетевших молекул: океан или маленькая лужица? Думаем, ответ здесь очевиден. Эта зависимость легко прослеживается и в бытовых вопросах: если вы случайно разлили что-то на пол, стоит растереть лужу по всей его поверхности — так она быстрее высохнет. А чтобы белье быстрее высохло, лучше его расправить, чем развесить в мятом состоянии.

Наряду с процессом испарения происходит и обратный ему процесс: часть молекул, вылетевших с поверхности жидкости, вновь возвращается в нее.

Когда количество молекул, вылетевших из жидкости, равно количеству молекул, вернувшихся в жидкость, наступает так называемое динамическое равновесие. С этого момента число молекул пара над жидкостью будет постоянным.

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков

Насыщенный пар

Насыщенный пар — пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.

В таком случае ненасыщенный пар — пар, который не находится в динамическом равновесии. Это означает, что количество молекул, находящееся над жидкостью, не постоянно и процесс испарения продолжается.

На нашей планете вода испаряется непрерывно: с поверхностей рек, озер, морей, океанов, а также с растительных и ледяных покровов. Атмосфера всегда наполнена водяным паром — тут-то в дело и вступает понятие влажности.

Понятие влажности. Абсолютная и относительная влажность

Влажность воздуха — это содержание в нем водяных паров. В физике разделяют абсолютную и относительную влажность.

Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в воздухе объемом 1 м3 при данных условиях.

Если это определение кажется вам знакомым, то неудивительно: отношение массы к объему носит название плотность, так что под абсолютной влажностью мы подразумеваем плотность водяного пара. Измеряется она в кг/м3, но часто в таблицах и задачах можно встретить и единицу измерения г/м3.

Абсолютная влажность прямо пропорциональна массе водяных паров: чем их больше, тем больше и абсолютная влажность, и обратно пропорциональна объему воздуха. Так, при равной массе водяных паров абсолютная влажность воздуха будет больше в той емкости, у которой объем меньше, и наоборот.

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах.

Чтобы наглядно увидеть разницу между абсолютной и относительной влажностью, давайте посмотрим на сравнительную таблицу.

Абсолютная влажностьОтносительная влажность
Обозначение
Единица измерениякг/м3%
Формула

— масса пара (воды) в воздухе, кг
— объем воздуха, м3

— абсолютная влажность, кг/м3
— плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, кг/м3

Для чего было необходимо вводить относительную влажность, если абсолютная довольно емко количественно описывает явление? Дело в том, что организм человека и других живых существ достаточно чутко реагирует на малейшие изменения влажности.

Для комфортного существования каждого организма необходимо определенное процентное соотношение водяного пара относительно максимально возможного значения, так что введение относительной величины упростило многие расчеты для ученых.

Для определения относительной влажности необходимо учитывать плотность насыщенного водяного пара. Но как ее найти? Без паники!

Плотность и давление насыщенного пара зависят от температуры. Эти соотношения уже рассчитаны учеными, так что мы можем воспользоваться плодами их труда: для нашего удобства в конце учебника по физике и в интернете даны соответствующие таблицы.

Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры

Температура, °C

Давление, мм рт. ст.

Плотность пара, г/см3

−10

1,95

2,14

−8

2,32

2,54

−6

2,76

2,09

−4

3,28

3,51

−2

3,88

4,13

0

4,58

4,84

2

5,3

5,6

4

6,1

6,4

6

7,0

7,3

8

8,0

8,3

10

9,2

9,4

Таким образом, эта таблица еще раз доказывает, что:

  • процесс испарения возможен при любой температуре;
  • с ростом температуры увеличиваются плотность и давление насыщенного пара.

Нужно ли всегда рассчитывать влажность с помощью формул? Только представьте: в бассейн вы берете с собой не только плавательный костюм и шапочку, но еще и ручку, блокнот, калькулятор, учебник по физике.

Звучит странно, не правда ли? Как тогда узнать, какая влажность воздуха в бассейне?

Все просто: с помощью измерительных приборов.

Учёба без слёз (бесплатный гайд для родителей)

Пошаговый гайд от Екатерины Мурашовой о том, как перестать делать уроки за ребёнка и выстроить здоровые отношения с учёбой.

Приборы для измерения влажности

Основные приборы для измерения влажности — психрометрический, волосяной и конденсационный гигрометры. Давайте познакомимся со всеми по порядку.

Психрометрический гигрометр

В устройство психрометрического гигрометра входят два обыкновенных термометра: сухой и влажный (его конец обмотан тканью, опущенной в воду). Градусники дают разные показания: по этой разности температур с помощью специальных таблиц и определяют влажность воздуха.

Составим алгоритм работы с психрометрическим гигрометром (психрометром):

  1. Зафиксировать показания сухого и влажного термометров.

  2. Найти разницу их значений.

  3. Сопоставить пункты 1 и 2 с помощью психрометрической таблицы.

Давайте закрепим полученные знания на задаче.

Предположим, сухой термометр зафиксировал температуру, равную 22 °С, а влажный — температуру, равную 19 °С. Чему будет равна влажность воздуха?

Решение.

Рассчитаем разницу значений температур: 22 − 19 = 3.

Найдем в таблице столбец со значением температуры по сухому термометру и сопоставим ее с разницей показаний. Влажность воздуха будет равна 76%.

Ответ: влажность воздуха равна 76%.

Волосяной гигрометр

С волосяным гигрометром дела обстоят куда проще. Его действие основано на способности волоса увеличивать свою длину при росте влажности воздуха (думаем, многие из вас сталкивались с проблемой испорченной прически в особенно пасмурные дни). Вследствие изменения длины волоса стрелка перемещается, указывая на соответствующее значение относительной влажности на круговой шкале.

Конденсационный гигрометр

С помощью конденсационного гигрометра можно определить относительную влажность воздуха по точке росы.

Готовы предположить, что сейчас вы напряглись, так как появилась новая непонятная физическая величина. Уверяем вас, в ней нет ничего сложного.

Точка росы — это температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.

Для определения этой точки также существует таблица. Обещаем, последняя на сегодня.

Что такое температура мокрого (влажного) термометра?

  • Главная
  • »
  • Статьи и обзоры
  • »
  • org/Breadcrumb»/>
  • Что такое температура мокрого (влажного) термометра?

Температура мокрого термометра имеет решающее значение для конструкции и размеров градирни. Градирня охлаждает воду путем испарения до температур, которые ниже температуры окружающей среды и приближаются к температуре мокрого термометра. Но что же такое температура мокрого термометра и как она рассчитывается?

Температура мокрого термометра — это минимально возможная температура, до которой может быть охлаждена вода за счет испарения при постоянном давлении. При этом воздух становится насыщенным (абсолютная влажность повышается).

Для испарения воды требуется тепло. Если это испарение является адиабатическим (т.е. без притока теплоты), то тепло извлекается из окружающей среды — из воды и воздуха. В результате чего воздух становится более влажным. То же самое происходит, когда мы выходим из душа или бассейна. Вода на нашем теле испаряется, извлекает тепло из нашего тела, и мы можем простудиться.

Как измеряется температура мокрого термометра?

Температура мокрого термометра может быть измерена с помощью обычного ртутного или спиртового термометра, колба которого обернута влажной тканью или марлей. Марля соединяется хлопковой нитью с емкостью с водой за счет чего поддерживается мокрой. Термометр размещается в воздушном потоке, вода испаряется, а измеряемая температура снижается. Вода продолжает испаряться, до тех пор, пока воздух не станет насыщенным, т.е. относительная влажность вырастет до 100%. Система приходит в равновесие, а достигнутая температура и есть температура мокрого термометра. Сухой воздух позволяет испарить больше воды, а значит температура мокрого термометра будет ниже. Чем больше разница между температурой сухого мокрого термометров, тем суше воздух и тем больше воды может испариться.

Какая разница между температурой мокрого термометра и точки росы?

Температура мокрого термометра не совпадает с температурой точки росы. Точка росы — это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться из-за охлаждения воздуха (более низкая энтальпия), без добавления или удаления влаги (абсолютная влажность остается постоянной). Точка росы ниже температуры мокрого термометра, которая, в свою очередь, ниже температуры сухого термометра (если относительная влажность менее 100%).

Как рассчитывается температура мокрого термометра?

Таким образом, мы можем заключить, что существует связь между температурой сухого и мокрого термометра, точкой росы и влажностью. Это отношение может быть показано с помощью i-d диаграммы влажного воздуха.

Горизонтальные красные линии — температура сухого термометра (° C)

Вертикальные черные линии — абсолютная влажность или влагосодержание (г / кг)

Косые черные линии — это линии постоянной энтальпии (кДж / кг)

Синие кривые — относительная влажность (%)

Чтобы определить температуру мокрого термометра, мы должны найти пересечение между горизонтальной линией температуры сухого термометра и кривой относительной влажности. Оттуда необходимо провести линию параллельно с наклонными линиями постоянной энтальпии. На пересечении с кривой 100% относительной влажности и будет точка температуры мокрого термометра.

Точка росы определяется путем проведения вертикальной линии от пересечения горизонтальной линии температуры сухого термометра и кривой относительной влажности. На пересечении с кривой 100% относительной влажности Вы получите температуру точки росы.

Пример: при температуре окружающей среды 30 ° C и относительной влажности 40% температура мокрого термометра составляет 20 ° C, а точка росы 15 ° C.

Как применяется температура мокрого термометра при расчете градирен?

Охлаждение воды в градирне очень в маленькой степени осуществляется за счет охлаждения воды воздухом. В основном охлаждение достигается за счет испарения части оборотной воды. Тепло (энергия), необходимое для испарения, отбирается от охлаждаемой воды (адиабатическое испарение). Пары воды насыщают воздух, проходящий через градирню, и увеличивает относительную влажность воздуха. Испарение позволяет воде охлаждаться до температур ниже температуры окружающей среды и приближаться к температуре мокрого термометра. Поэтому эта температура крайне важна при проектировании градирни.

Размер градирни зависит, с одной стороны, от тепловой мощности (функция разности температур и расхода), а также от разницы температур между выходящей охлажденной водой и температурой мокрого термометра – приближение. Чем меньше приближение, тем больше градирня при той же мощности. Таким образом, при температуре мокрого термометра 22°С и графике работы градирни 36/26°С (приближение 4°С) градирня мощностью 500 кВт будет больше градирни 500 кВт с приближением 6°С (график работы 38/28°С).

Влажность и Температура Bus | Fuehler Systeme eNET International Russia

ООО «Вектор-Инжиниринг»

  • Продукция
  • Компания
  • Новости
  • Доставка
  • Статьи
  • Контакты

Многофункциональный датчик качества воздуха

подробнее . ..

WS/O — Компактная метеостанция


НОВИНКА!

подробнее …


Каталоги, Брошюры

  • Главная »
  • Modbus RTU »
  • Влажность и Температура Bus
Преобразователь влажности и температуры, Modbus FS1100

Под заказ

  • отн.
    влажность 0…100%
  • абс. влажность, г/м³
  • влагосодержание, г/кг
  • точка росы, °C ТР
  • температура, °C
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Преобразователь влажности и температуры, особо точный, Modbus FS1101

Под заказ

  • точность ±2% r.H.
  • % r.H., g/m³, g/kg, DP °C
  • температура, °C
  • калибровочный сертификат
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Канальный преобразователь влажности и температуры, Modbus FS1120

Под заказ

  • отн. влажность 0…100%
  • абс. влажность, г/м³
  • влагосодержание, г/кг
  • точка росы, °C ТР
  • температура, °C
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Канальный преобразователь влажности и температуры, особо точный, Modbus FS1121

Под заказ

  • точность ±2% r.H.
  • % r.H., g/m³, g/kg, DP °C
  • температура, °C
  • калибровочный сертификат
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Комнатный преобразователь влажности и температуры, Modbus FS1180

Под заказ

  • отн. влажность 0…100%
  • абс. влажность, г/м³
  • влагосодержание, г/кг
  • точка росы, °C ТР
  • температура, °C
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
Маятниковый преобразователь влажности и температуры, Modbus FS1141

Под заказ

  • отн. влажность 0…100%
  • абс. влажность, г/м³
  • влагосодержание, г/кг
  • точка росы, °C ТР
  • температура, °C
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Потолочный преобразователь влажности и температуры, Modbus FS1140

Под заказ

  • отн. влажность 0…100%
  • абс. влажность, г/м³
  • влагосодержание, г/кг
  • точка росы, °C ТР
  • температура, °C
  • Modbus RTU, реле
  • защита от конденсата
  • IP65
Датчик влажности сжатого воздуха, цифровой выход, Modbus RTU FS1135

Под заказ

  • % относительной влажности, г / м³, г / кг, DP ° C
  • Максимум 10 бар
  • Функция нагрева для защиты от конденсации
  • Точность ± 3% относительной влажности
  • Технология шарнирного замка
  • Modbus RTU, реле
  • IP65

Какая погода комфортная (температура воздуха, воды; влажность)?

Поймай Тур

Погода – совокупность значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в определённый момент времени в определенном месте.
Погоду можно описать: температурой и влажностью воздуха,  силой и направлением ветра, облачностью, атмосферными осадками, давлением, атмосферными явлениями (туманами, метелями, грозами) и другими метеорологическими элементами.

Комфортные погодные условия — это самые благоприятные погодные условия для существования человека, при которых его самочувствие наиболее хорошее. Комфортность погоды является субъективной оценкой приемлемости условий окружающей среды, которая определяется исключительно человеческими ощущениями. В физиологии считается, что наиболее комфортно человек себя чувствует при температуре воздуха от +18°С до +24°С, влажности воздуха от 55% до 70% и скорости ветра до 5 м/с.

Изучению воздействия погодных условий и климата на самочувствие человека посвящено множество исследований ученых-медиков. Ниже на их основе приведены ощущения человека в зависимости от: температуры воздуха, температуры воды, влажности воздуха.

Температура воздуха

Теплоощущения человека в зависимости от температуры воздуха:
• Более +35°С → Крайне жарко.
• +30°С … +35°С → Очень жарко.
• +24 … +30°С → Жарко (комфортно при пляжном отдыхе).
• +18 … +24°С → Тепло (комфортно).
• +12 … +18°С → Умеренно тепло.
• +6 … +12°С → Прохладно.
• 0 … +6°С → Умеренно прохладно.
• 0 … -12°С → Умеренно холодно.
• -12 … -24°С → Холодно.
• -24 … -30°С → Очень холодно.
• Менее -30°С → Крайне холодно.

Вывод: Как видно, самая комфортная температура воздуха для человека — от 18°С до 24°С, но это в обыденной обстановке, в работе или в экскурсионных турах. Приехав же отдыхать на море, нам хочется полежать отдохнуть, погреться на солнышке, — в этом случае для многих будет комфортной температура воздуха от 24°С до 30°С, а для некоторых и до 35°С (при низкой влажности воздуха!).

Температура воды для купания

Чтобы получить пользу и удовольствие от купания, вода должна иметь комфортную для человека температуру.

Комфортная температура воды в море для купания:
• От 27°С и выше → Теплая вода. Комфортная температура моря для длительного купания. Однако, возможно развитие микробов в такой среде. Даже приятное тепло моря становится опасным в бактериальном плане.
• От 23 до 26°С → Теплая вода. Комфортная температура воды для длительного купания в море. Именно данный температурный диапазон признан самым оптимальным для длительного купания!
• От 20 до 22°С → Прохладная вода, дающая почувствовать свежесть. Некоторые с наслаждением купаются в такой воде, но для многих она всё же может показаться прохладной. Всё зависит от индивидуальных предпочтений каждого человека, на которые и следует ориентироваться при определении оптимального времени пребывания в воде. Главное, чтобы водные процедуры не сопровождались дискомфортом.
• От 17 до 19°С → Холодная вода для купания. Приемлемые для окунания или погружения условия, но не для всех. Здесь крайне важно не переусердствовать с водными процедурами, которые должны быть ограничены по времени. Непрерывное нахождение в такой воде более 4-х часов может привести к потере сознания.
• От 14 до 16°С  → Очень холодная вода для купания. Окунания и погружения возможны, но не длительные. Пребывание в такой воде более 2-х часов может привести к потере сознания.
• От 9 до 13°С → Неприемлемые условия для купания. Закаленные могут себе позволить поплавать на протяжении 5-7 минут.
• От 1 до 8°С → Даже для подготовленных и закаленных процедура окунания и погружения может оказаться опасной. Такая вода допускает пребывание не больше пары минут.
• 0°С → Возможно только кратковременное погружение, иначе наступит переохлаждение.

Вывод: Наиболее комфортная температура воды для длительного купания — от 23°С  и выше.

Влажность воздуха

Типы воздуха от его относительной влажности:
• Выше 85% → Очень влажный воздух.
• 70% … 85% → Умеренно влажный воздух.
• 55% … 70% → Умеренно сухой воздух.
• 30% … 55% → Сухой воздух.
• Ниже 30% → Очень сухой воздух.

Вывод: Здоровый человек чувствует себя комфортно в диапазоне влажности от 30% до 70% (комфортная влажность). Отклонения от этих показателей могут привести как просто к плохому самочувствию и быстрой утомляемости, так и к серьезному ухудшению состояния здоровья.

Каково влияние влажности воздуха на самочувствие человека?

Сухой воздух обезвоживает тело и сушит кожу.
Длительная влажность ниже 30 % действует иссушающе на кожу.
При низкой влажности высокая температура воздуха переносится легче благодаря интенсивному процессу испарения. Поэтому в Средней Азии и в Крыму, вследствие меньшей влажности воздуха, при одинаковой температуре воздуха летом как и на Кавказском побережье Черного моря, по ощущениям кажется менее жарко (более комфортно).
Неблагоприятное воздействие сухого воздуха проявляется только при относительной влажности менее 10% и выражается в ощущении сухости во рту, горле, носу. Особенно опасен сухой воздух для больных бронхиальной астмой, у них наблюдается общее ухудшение самочувствия, возможны приступы. В общем же влияние очень сухого воздуха на физиологические процессы не столь опасно, как влажного.

Влажный воздух размягчает кожу и увлажняет тело.
Высокая влажность в сочетании с низкой температурой воздуха способствует охлаждению организма. Это объясняется тем, что теплоемкость водяных паров больше теплоемкости воздуха, поэтому на нагревание холодного сырого воздуха расходуется больше тепла. В результате выпадения влаги из воздуха кожа и ткани одежды увлажняются и становятся более теплопроводными (теплопроводность воды в 25 раз больше теплопроводности воздуха). Поэтому небольшая влажность в Сибири и на горных вершинах помогает легче переносить низкую температуру воздуха. А в Сочи, из-за высокой влажности воздуха, наоборот, даже при сравнительно небольшом морозе по ощущениям кажется более холодно.
При температуре воздуха выше 25°С большая влажность способствует перегреванию организма вследствие затруднения отдачи тепла путем испарения воды с поверхности кожи. В результате перегревания наблюдаются ухудшение самочувствия, появляется ощущение тяжести и духоты, понижается работоспособность и т. д. Особенно сильно реагируют на высокую влажность больные гипертонической болезнью, атеросклерозом, люди с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями. При сильно влажном воздухе (выше 80%) у них возможны обострения и приступы.

Вывод: Влажный воздух вреден для организма как при высокой, так и при низкой температуре. Колебания температуры в сухом климате переносятся легче, чем во влажном. 

Как температура и влажность в помещении влияют на распространение вируса

7975

единый

+375 (29) 387 89 39

Заказать обратный звонок

+375 (33) 387 89 39