Luftfeuchtigkeit

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Denken Sie daran, was Dampf ist und was seine Haupteigenschaften sind.
Kann man Luft als Gas betrachten?
Sind die Gesetze des idealen Gases auf Luft anwendbar?

Wasser nimmt etwa 70,8% der Erdoberfläche ein. Lebende Organismen enthalten 50 bis 99,7% Wasser. Bildlich gesprochen sind lebende Organismen belebtes Wasser. In der Atmosphäre gibt es etwa 13-15 Tausend km3 Wasser in Form von Tropfen, Schneekristallen und Wasserdampf. Atmosphärischer Wasserdampf beeinflusst das Wetter und das Klima der Erde.

Wasserdampf in der Atmosphäre.

Der Wasserdampf in der Luft ist trotz der riesigen Oberfläche der Ozeane, Meere, Seen und Flüsse noch lange nicht gesättigt. Die Bewegung der Luftmassen führt dazu, dass an einigen Stellen unseres Planeten in diesem Moment die Verdunstung von Wasser über Kondensation herrscht, während in anderen, im Gegenteil Kondensation herrscht. Aber in der Luft gibt es fast immer eine gewisse Menge Wasserdampf.

Der Gehalt an Wasserdampf in der Luft, d.h. sein Feuchtigkeitsgehalt, kann durch verschiedene Mengen charakterisiert werden.

Die Dichte von Wasserdampf in der Luft wird genannt absolute Feuchtigkeit.

Die absolute Feuchtigkeit wird daher in Kilogramm pro Kubikmeter (kg / m 3) ausgedrückt.

Der Partialdruck von Wasserdampf.

Atmosphärische Luft ist eine Mischung aus verschiedenen Gasen und Wasserdampf. Jedes der Gase trägt zum Gesamtdruck bei, der von der Luft auf den darin befindlichen Körpern erzeugt wird.

Der Druck, der Wasserdampf erzeugen würde, wenn alle anderen Gase nicht vorhanden wären, wird genannt der Partialdruck von Wasserdampf.

Der Partialdruck von Wasserdampf wird als einer der Indikatoren für die Luftfeuchtigkeit genommen. Es wird in Druckeinheiten ausgedrückt - Pascal oder Millimeter Quecksilbersäule.

Da Luft eine Mischung von Gasen ist, wird der atmosphärische Druck durch die Summe der Partialdrücke aller Komponenten von trockener Luft (Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid usw.) und Wasserdampf bestimmt.

Relative Luftfeuchtigkeit.

Der Partialdruck von Wasserdampf und absoluter Feuchte kann noch nicht beurteilt werden, wie nahe der Wasserdampf unter diesen Bedingungen der Sättigung ist. Die Intensität der Verdampfung von Wasser und der Verlust von Feuchtigkeit durch lebende Organismen hängen davon ab. Deshalb wird ein Wert eingeführt, der angibt, wie viel Wasserdampf bei einer bestimmten Temperatur nahe der Sättigung ist. relative Luftfeuchtigkeit.

Relative Luftfeuchtigkeit das Verhältnis des Partialdrucks p von in Luft enthaltenem Wasserdampf bei einer gegebenen Temperatur zu dem Druck pn. n Sattdampf bei gleicher Temperatur, ausgedrückt in Prozent:

Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt normalerweise weniger als 100%.

Wenn die Temperatur gesenkt wird, kann der Partialdruck des Wasserdampfes in der Luft gleich dem Sättigungsdampfdruck werden. Der Dampf beginnt zu kondensieren und der Tau fällt ab.

Die Temperatur, bei der Wasserdampf gesättigt wird, wird genannt Taupunkt.

Durch den Taupunkt kann die relative Feuchtigkeit der Luft bestimmt werden.

Psychrometer.

Die Luftfeuchtigkeit wird mit Hilfe spezieller Geräte gemessen. Wir werden von einem von ihnen erzählen - Psychrometer.

Das Psychrometer besteht aus zwei Thermometern (Abbildung 11.4). Das Reservoir von einem von ihnen bleibt trocken, und es zeigt die Temperatur der Luft an. Das Reservoir des anderen ist von einem Stoffstreifen umgeben, dessen Ende in das Wasser gesenkt ist. Das Wasser verdunstet und dadurch kühlt das Thermometer ab. Je höher die relative Luftfeuchtigkeit ist, desto geringer ist die Verdunstung und die Temperatur des von einem feuchten Tuch umgebenen Thermometers liegt näher an der Temperatur eines Trockenthermometers.

Bei einer relativen Feuchtigkeit von 100% verdunstet das Wasser überhaupt nicht und die Messwerte beider Thermometer sind gleich. Durch die Temperaturdifferenz dieser Thermometer mit Hilfe von speziellen Tabellen ist es möglich, die Luftfeuchtigkeit zu bestimmen.

Der Wert der Feuchtigkeit.

Von der Feuchtigkeit hängt die Intensität der Verdampfung der Feuchtigkeit von der Oberfläche der menschlichen Haut ab. Und die Verdampfung von Feuchtigkeit ist von großer Wichtigkeit, um die Körpertemperatur konstant zu halten. In Weltraumfahrzeugen ist die relative Luftfeuchtigkeit (40-60%) für Menschen am günstigsten.

Was denkst du, unter welchen Bedingungen fällt der Tau aus? Warum ist vor einem regnerischen Tag am Abend kein Tau auf dem Rasen?

Es ist sehr wichtig, die Luftfeuchtigkeit in der Meteorologie zu kennen - in Verbindung mit der Vorhersage des Wetters. Obwohl die relative Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre relativ gering ist (etwa 1%), ist ihre Rolle bei atmosphärischen Phänomenen signifikant. Die Kondensation von Wasserdampf führt zur Bildung von Wolken und dem anschließenden Niederschlag. In diesem Fall wird eine große Menge Wärme freigesetzt. Umgekehrt wird bei der Wasserverdampfung Wärme absorbiert.

In der Weberei, Konditorei und anderen Industrien für den normalen Ablauf des Prozesses wird eine gewisse Menge an Feuchtigkeit benötigt.

Es ist sehr wichtig, das Regime der Feuchtigkeit in der Produktion von elektronischen Schaltungen und Geräten in der Nanotechnologie zu beobachten.

Bei der Aufbewahrung von Kunstwerken und Büchern muss die Feuchtigkeit auf dem erforderlichen Niveau gehalten werden. Bei einer hohen Luftfeuchtigkeit kann die Leinwand an den Wänden durchhängen, was zu einer Beschädigung der Lackschicht führen kann. Deshalb können Sie in Museen an den Wänden Psychrometer sehen.

Quelle: "Physik - Klasse 10", 2014, Lehrbuch Myakishev, Bukhovtsev, Sozki

Grundlagen der Thermodynamik. Thermische Phänomene - Physik, Lehrbuch für die 10. Klasse - Klassische Physik

Molekülphysik. Luftfeuchtigkeit.

Luftfeuchtigkeit Ist der Gehalt an Wasserdampf in der Luft.

Die atmosphärische Luft, die uns aufgrund der kontinuierlichen Verdunstung von Wasser von der Oberfläche der Ozeane, Meere, Teiche, feuchten Böden und Pflanzen umgibt, enthält immer Wasserdampf. Je mehr Wasserdampf in einem bestimmten Luftvolumen ist, desto näher kommt der Dampf dem Sättigungszustand. Auf der anderen Seite gilt, je höher die Lufttemperatur ist, desto größer ist die Menge an Wasserdampf, die benötigt wird, um sie zu sättigen.

Abhängig von der Menge an Wasserdampf, die bei einer gegebenen Temperatur in der Atmosphäre vorhanden ist, variiert die Luft in verschiedenen Feuchtigkeitsgraden.

Quantitative Bewertung der Feuchtigkeit.

Um die Luftfeuchtigkeit zu quantifizieren, verwenden Sie insbesondere die Konzepte absolut und relative Luftfeuchtigkeit.

Absolute Luftfeuchtigkeit Ist die Menge an Gramm Wasserdampf, die in 1 m 3 Luft enthalten ist, unter den gegebenen Bedingungen, d. H. Dies ist die Dichte von Wasserdampf ρ, ausgedrückt in g / m 3.

Relative Luftfeuchtigkeit φ Ist das Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit ρ zur Dichte ρ0 gesättigter Dampf bei gleicher Temperatur. Die relative Luftfeuchtigkeit wird in Prozent ausgedrückt:

Die Konzentration von Dampf hängt mit dem Druck zusammen (p0 = nkT), so kann die relative Luftfeuchtigkeit als Prozentsatz definiert werden Partialdruck p Dampf in der Luft zu Druck p0 gesättigter Dampf bei gleicher Temperatur:

Von Partialdruck verstehe den Druck des Wasserdampfes, den er erzeugen würde, wenn alle anderen Gase in der atmosphärischen Luft nicht vorhanden wären.

Wenn die feuchte Luft abgekühlt wird, kann der Dampf bei einer bestimmten Temperatur in die Sättigung gebracht werden. Bei weiterer Abkühlung kondensiert Wasserdampf in Form von Tau.

Archiv / Skript vom 04.04.12 - Kopie / AIR MOISTURE 10

LUFTFEUCHTIGKEIT. Punkt des Taus.

VORRICHTUNGEN ZUR BESTIMMUNG DER LUFTFEUCHTIGKEIT

Die Atmosphäre ist die gasförmige Hülle der Erde, die hauptsächlich aus Stickstoff (mehr als 75%), Sauerstoff (etwas weniger als 15%) und anderen Gasen besteht. Etwa 1% der Atmosphäre ist Wasserdampf. Woher kommt er in der Atmosphäre?

Ein großer Teil der Erdoberfläche ist von Meeren und Ozeanen besetzt, von deren Oberfläche bei jeder Temperatur ständig Wasser verdampft. Die Freisetzung von Wasser erfolgt auch beim Atmen von lebenden Organismen.

Luft, die Wasserdampf enthält, wird genannt feucht.

Die Menge des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes hängt von dem Wetter, dem Gesundheitszustand einer Person, der Durchführung der technologischen Prozesse in der Produktion, der Sicherheit der Exponate im Museum, der Sicherheit des in der Lagerung befindlichen Getreides ab. Daher ist es sehr wichtig, den Feuchtigkeitsgrad und die Fähigkeit, ihn gegebenenfalls im Raum zu verändern, zu kontrollieren.

Absolute Luftfeuchtigkeit Luft ist die Menge an Wasserdampf, die in 1 m 3 Luft enthalten ist (die Dichte von Wasserdampf).

m ist die Masse von Wasserdampf, V ist das Luftvolumen, in dem Wasserdampf enthalten ist. P ist der Partialdruck von Wasserdampf, μ ist die Molmasse von Wasserdampf und T ist seine Temperatur.

Da die Dichte proportional zum Druck ist, kann die absolute Feuchte auch durch den Partialdruck des Wasserdampfes charakterisiert werden.

Der Grad der Feuchtigkeit oder Trockenheit der Luft beeinflusst nicht nur die Menge an darin enthaltenem Wasserdampf, sondern auch die Lufttemperatur. Selbst wenn die Menge an Wasserdampf gleich ist, erscheint die Luft bei einer niedrigeren Temperatur feuchter. Deshalb entsteht in einem kalten Raum ein feuchtes Gefühl.

Dies erklärt sich dadurch, dass bei einer höheren Temperatur in Luft eine größere maximale Menge an Wasserdampf vorhanden sein kann, und maximale Menge an Wasserdampf Die Luft ist in dem Fall enthalten, wenn der Dampf ist reich. Daher maximale Menge an Wasserdampf, welche kann enthalten sein in 1 m 3 Luft bei einer bestimmten Temperatur, heißt Dichte von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur.

Die Abhängigkeit der Dichte und des Partialdrucks des gesättigten Dampfes von der Temperatur kann in physikalischen Tabellen gefunden werden.

Angesichts dieser Abhängigkeit kamen wir zu dem Schluss, dass die objektivere Eigenschaft der Luftfeuchtigkeit ist relative Luftfeuchtigkeit.

Relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis der absoluten Luftfeuchtigkeit zur Dampfmenge, die notwendig ist, um 1 m 3 Luft bei einer gegebenen Temperatur zu sättigen.

ρ ist die Dampfdichte, ρ0 - die Dichte von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur und φ ist die relative Feuchtigkeit von Luft bei einer gegebenen Temperatur.

Die relative Feuchte kann auch durch den Partialdampfdruck bestimmt werden

P ist der Partialdruck des Dampfes, P0 - der Partialdruck von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur und φ ist die relative Feuchtigkeit von Luft bei einer gegebenen Temperatur.

Wenn Luft Wasserdampf enthält, die isobare Kühlung, dann bei einer bestimmten Temperatur Wasserdampf gesättigt wird, wenn sich die Temperatur bei einer gegebenen Temperatur in der Luft, die maximal mögliche Dichte des Wasserdampfes verringert sich verringert, d.h. die Dichte von gesättigtem Dampf nimmt ab. Bei weiterer Temperaturabsenkung beginnt überschüssiger Wasserdampf zu kondensieren.

Temperatur, bei dem der in der Luft enthaltene Wasserdampf gesättigt wird, heißt Taupunkt.

Dieser Name ist mit dem in der Natur beobachteten Phänomen verbunden - mit Tau. Der Taufall wird wie folgt erklärt. Tagsüber wärmen sich Luft, Land und Wasser in verschiedenen Reservoirs auf. Folglich gibt es eine intensive Verdampfung von Wasser von der Oberfläche von Reservoirs und Boden. Wasserdampf, der in der Luft bei Tagestemperaturen enthalten ist, ist ungesättigt. In der Nacht, und besonders am Morgen, sinkt die Temperatur der Luft und der Erdoberfläche, Wasserdampf wird gesättigt und Wasserdampfkondensate kondensieren auf verschiedenen Oberflächen.

Δρ ist die überschüssige Feuchtigkeit, die freigesetzt wird, wenn die Temperatur unter den Taupunkt fällt.

Die gleiche Natur hat einen Nebel. Nebel - das sind die kleinsten Wassertröpfchen, die durch die Kondensation von Dampf gebildet werden, aber nicht auf der Erdoberfläche, sondern in der Luft. Die Tröpfchen sind so klein und leicht, dass sie in einem suspendierten Zustand in der Luft gehalten werden können. Auf diesen Tröpfchen tritt eine Streuung von Lichtstrahlen auf und die Luft wird opak, d.h. Sichtbarkeit ist schwierig.

Bei schneller Abkühlung der Luft kann der gesättigte Dampf die flüssige Phase umgehen und sofort in eine feste Phase übergehen. Dies erklärt das Auftreten von Rauhreif auf den Bäumen. Einige interessante optische Phänomene am Himmel (zum Beispiel Halo) sind auf den Durchgang von Sonnen- oder Mondstrahlen durch Zirruswolken zurückzuführen, die aus den kleinsten Eiskristallen bestehen.

5. Feuchtigkeitsmessgeräte.

Die einfachsten Instrumente zur Bestimmung der Feuchtigkeit sind Hygrometer verschiedener Art (Kondensation, Film, Haare) und ein Psychrometer.

Funktionsprinzip Kondensationshygrometer basierend auf der Messung des Taupunktes und der Bestimmung der absoluten Luftfeuchtigkeit im Raum. Wenn wir die Temperatur im Raum und die Dichte gesättigter Dämpfe kennen, die einer gegebenen Temperatur entsprechen, finden wir die relative Luftfeuchtigkeit.

Aktion Film- und Haarhygrometer ist mit einer Veränderung der elastischen Eigenschaften von biologischen Materialien verbunden. Mit zunehmender Feuchtigkeit nimmt ihre Elastizität ab und der Film oder das Haar dehnt sich länger.

Psychrometer besteht aus zwei Thermometern, in denen der Tank mit Alkohol mit einem feuchten Tuch umwickelt ist. Da das Gewebe ständig Feuchtigkeit verdampft und somit Wärme abführt, wird die Temperatur dieses Thermometers immer geringer sein. Je weniger feuchte Luft im Raum ist, desto stärker ist die Verdunstung, das Thermometer mit dem feuchten Tank kühlt mehr und zeigt eine niedrigere Temperatur. Anhand der Temperaturdifferenz von Trocken- und Nassthermometern unter Verwendung der entsprechenden psychrometrischen Tabelle die relative Luftfeuchtigkeit in diesem Raum bestimmen.

Relative Luftfeuchtigkeit

Relative Luftfeuchtigkeit - das Verhältnis des Partialdrucks von Wasserdampf im Gas (hauptsächlich in Luft) zum Gleichgewichtsdruck von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur.

Inhalt

Absolute Luftfeuchtigkeit

Absolute Feuchtigkeit ist die Menge an Feuchtigkeit (in Gramm), die in einem Kubikmeter Luft enthalten ist.

Relative Luftfeuchtigkeit

Äquivalente Definition ist das Verhältnis des Massenanteils von Wasserdampf in Luft zu dem Maximum, das bei einer gegebenen Temperatur möglich ist. Gemessen in Prozent und wird bestimmt durch die Formel:

wo: - die relative Feuchtigkeit der betreffenden Mischung (Luft); - Partialdruck von Wasserdampf in der Mischung; - Gleichgewichtsdruck von gesättigtem Dampf.

Der Druck von gesättigtem Wasserdampf steigt mit steigender Temperatur stark an (siehe Grafik). Daher tritt für eine isobare (d. H. Konstante Druck) Kühlung von Luft mit einer konstanten Dampfkonzentration ein Moment (Taupunkt) auf, wenn der Dampf gesättigt ist. In diesem Fall kondensiert der "Extra" -Dampf in Form von Nebel oder Eiskristallen. Sättigung und Dampfkondensationsprozesse spielen eine wichtige Rolle in der Physik der Atmosphäre: Bildungsprozesse und die Bildung von Luftwolkenfronten im wesentlichen durch die Sättigung und Kondensationsprozesse bestimmt teilweise bei der Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf Energiemechanismus freigesetzte Wärme liefert das Auftreten und die Entwicklung von tropischen Zyklonen (Wirbelstürme).

Bewertung der relativen Luftfeuchtigkeit

Die relative Feuchtigkeit der Wasser-Luft-Mischung kann geschätzt werden, wenn ihre Temperatur bekannt ist (T) und die Taupunkttemperatur (Td). Wann? T und Td sind in Grad Celsius ausgedrückt, dann ist der Ausdruck wahr:


wo der Partialdruck von Wasserdampf in der Mischung geschätzt wird ep :


und der Nassdampfdruck von Wasser in der Mischung bei einer geschätzten Temperatur es :

Der gesättigte Wasserdampf

In Abwesenheit von Kondensationszentren kann sich ein übersättigter Zustand bilden, wenn die Temperatur gesenkt wird, dh die relative Feuchtigkeit wird mehr als 100%. Als Kondensationskeime gebildet Ionen oder Aerosolteilchen, nämlich auf der Kondensation von übersättigten Dampf Ionen wirken kann, wenn ein geladenes Teilchen in einem solchen Paar der Wirkungsprinzip Nebelkammer und Diffusionskammern: die Wassertröpfchen auf die resultierenden Ionen Kondensieren geladenen Form eine sichtbare Markierung (Spur) Partikel.

Ein anderes Beispiel für die Kondensation von übersättigtem Wasserdampf sind die Inversionsspuren von Flugzeugen, die sich aus der Kondensation von übersättigtem Wasserdampf an den Rußpartikeln von Motorabgasen ergeben.

Mittel und Methoden der Kontrolle

Zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit werden gebrauchte Instrumente, sogenannte Psychrometer und Hygrometer, verwendet. Das Psychrometer Augustus besteht aus zwei Thermometern - trocken und nass. Ein feuchtes Thermometer zeigt eine niedrigere Temperatur als eine trockene. Sein Tank ist in einen mit Wasser angefeuchteten Stoff eingewickelt, der ihn verdunstet und abkühlt. Die Intensität der Verdampfung hängt von der relativen Luftfeuchtigkeit ab. Nach den Aussagen von Trocken- und Naßthermometern wird die relative Luftfeuchtigkeit durch die psychrometrischen Tabellen bestimmt. Neuerdings ist es integral Feuchtigkeitssensoren (typischerweise ergibt Spannung) basierend auf der Eigenschaft bestimmt Polymere weithin verwendet worden, um ihre elektrische Eigenschaften (wie etwa Dielektrizitätskonstante Medium) unter der Wirkung der Luft Wasserdampfs zu ändern. Um die Instrumente zur Messung der Feuchtigkeit zu überprüfen, werden spezielle Installationen verwendet - Hygrostaten.

Bedeutung

Die relative Luftfeuchtigkeit ist ein wichtiger Umweltindikator für die Umwelt. Bei der zu niedrigen oder zu hohen Feuchtigkeit, der schnellen Ermüdung der Person, der Verschlechterung der Wahrnehmung und des Gedächtnisses wird beobachtet. Lebensmittel, Baustoffe und sogar viele elektronische Bauteile können in einem streng definierten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Viele technologische Prozesse sind nur unter strenger Kontrolle des Wasserdampfgehaltes in der Produktionsraumluft möglich.

Die Luftfeuchtigkeit im Raum kann verändert werden.

Luftbefeuchter werden verwendet, um die Luftfeuchtigkeit zu erhöhen.

Die Funktionen der Entfeuchtung (Entfeuchtung) von Luft werden in den meisten Klimaanlagen und in Form von separaten Geräten - Luftentfeuchtern - realisiert.

Referenzen

  1. ↑ Perry, R.H. und Green, D. W., Perrys Chemical Engineers 'Handbook (7. Auflage),

Wikimedia-Stiftung. 2010.

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Relative Luftfeuchtigkeit - das Verhältnis der Elastizität von Wasserdampf, d. h. der Partialdruck von Wasserdampf, der in der Luft enthalten ist, zu der Elastizität von gesättigtem Dampf bei der gleichen Temperatur. Es wird in Prozent ausgedrückt, gemessen von Psychrometern und Hygrometern. Bequeme Verwandte...... Seefahrtswörterbuch

Relative Luftfeuchtigkeit - 1.7. Relative Luftfeuchtigkeit% Quelle: TSN 23 338 2002: Energie... Glossar der Begriffe der normativen und technischen Dokumentation

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relative Luftfeuchtigkeit - santykinis oro drėgnis statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Ore esančių vandens garu ir sočiųjų vandens garu slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. relative Luftfeuchtigkeit vok. relativ...... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

relative Luftfeuchtigkeit - santykinis oro drėgnis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Ore esančių vandens garu ir sočiųjų vandens garu slėgių toje pačioje temperatūroje dalmuo, išreikštas procentais. atitikmenys: angl. relative Luftfeuchtigkeit vok. relativ...... Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminu žodynas

RELATIVE LUFTFEUCHTIGKEIT - siehe "Luftfeuchtigkeit in der Luft"... Wörterbuch "Agricultural Encyclopedic"

Absolute und relative Luftfeuchtigkeit

Die Menge an Feuchtigkeitskapazität der Luft nimmt mit steigender Temperatur stark zu. Das Verhältnis von absolute Luftfeuchtigkeit bei einer gegebenen Temperatur wird der Wert seiner Feuchtigkeitskapazität bei der gleichen Temperatur genannt relative Luftfeuchtigkeit.

Um die Temperatur zu bestimmen und relative Luftfeuchtigkeit Verwenden Sie ein spezielles Gerät - Psychrometer. Das Psychrometer besteht aus zwei Thermometern. Ein Ball von einem von ihnen wird mit einem Gazetuch befeuchtet, dessen Ende in ein Gefäß mit Wasser gesenkt wird. Ein anderes Thermometer bleibt trocken und zeigt die Temperatur der Umgebungsluft an. Ein befeuchtetes Thermometer zeigt eine niedrigere Temperatur als eine trockene, da die Verdampfung von Feuchtigkeit aus der Gaze eine bestimmte Menge an Wärme benötigt. Die Temperatur des befeuchteten Thermometers wird aufgerufen Kühlgrenze. Der Unterschied zwischen den Ablesungen von trockenen und befeuchteten Thermometern wird genannt psychrometrische Differenz.

Zwischen der Größe der psychrometrischen Differenz und der relativen Luftfeuchtigkeit besteht eine eindeutige Beziehung. Je größer die psychrometrische Differenz bei einer gegebenen Lufttemperatur ist, desto niedriger ist die relative Feuchtigkeit der Luft und desto mehr Feuchtigkeit kann Luft absorbieren. Bei einer Differenz von Null ist die Luft mit Wasserdampf und weiterer Verdampfung von Feuchtigkeit in dieser Luft gesättigt tritt nicht auf.

Absolute und relative Luftfeuchtigkeit

Die Menge an Feuchtigkeitskapazität der Luft nimmt mit steigender Temperatur stark zu. Das Verhältnis von absolute Luftfeuchtigkeit bei einer gegebenen Temperatur wird der Wert seiner Feuchtigkeitskapazität bei der gleichen Temperatur genannt relative Luftfeuchtigkeit.

Um die Temperatur zu bestimmen und relative Luftfeuchtigkeit Verwenden Sie ein spezielles Gerät - Psychrometer. Das Psychrometer besteht aus zwei Thermometern. Ein Ball von einem von ihnen wird mit einem Gazetuch befeuchtet, dessen Ende in ein Gefäß mit Wasser gesenkt wird. Ein anderes Thermometer bleibt trocken und zeigt die Temperatur der Umgebungsluft an. Ein befeuchtetes Thermometer zeigt eine niedrigere Temperatur als eine trockene, da die Verdampfung von Feuchtigkeit aus der Gaze eine bestimmte Menge an Wärme benötigt. Die Temperatur des befeuchteten Thermometers wird aufgerufen Kühlgrenze. Der Unterschied zwischen den Ablesungen von trockenen und befeuchteten Thermometern wird genannt psychrometrische Differenz.

Zwischen der Größe der psychrometrischen Differenz und der relativen Luftfeuchtigkeit besteht eine eindeutige Beziehung. Je größer die psychrometrische Differenz bei einer gegebenen Lufttemperatur ist, desto niedriger ist die relative Feuchtigkeit der Luft und desto mehr Feuchtigkeit kann Luft absorbieren. Bei einer Differenz von Null ist die Luft mit Wasserdampf und weiterer Verdampfung von Feuchtigkeit in dieser Luft gesättigt tritt nicht auf.

Relative Luftfeuchtigkeit

Relative Luftfeuchtigkeit - das Verhältnis des Partialdrucks von Wasserdampf im Gas (hauptsächlich in Luft) zum Gleichgewichtsdruck von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur [1]. Bezeichnet mit dem griechischen Buchstaben φ, gemessen mit einem Hygrometer.

Inhalt

Absolute Feuchtigkeit ist die Menge an Feuchtigkeit, die in einem Kubikmeter Luft enthalten ist [2]. Absolute Feuchtigkeit wird verwendet, wenn es notwendig ist, die Wassermenge in der Luft bei verschiedenen Temperaturen oder in einem breiten Temperaturbereich zu vergleichen, zum Beispiel in einer Sauna. In der Regel gemessen in g / m³. Aber aufgrund der Tatsache, dass so viel wie möglich in der Luft bei einer bestimmten Temperatur er nur eine bestimmte Menge Wasser enthält (mit steigender Temperatur ist die maximal mögliche Menge an Feuchtigkeit steigt mit abnehmender Temperatur der maximal mögliche Menge an Feuchtigkeit nimmt ab), wurde das Konzept der relativen Luftfeuchtigkeit.

Äquivalente Definition ist das Verhältnis des Massenanteils von Wasserdampf in Luft zu dem Maximum, das bei einer gegebenen Temperatur möglich ist. Gemessen in Prozent und wird bestimmt durch die Formel:

Der Druck von gesättigtem Wasserdampf steigt mit steigender Temperatur stark an. Daher tritt für eine isobare (d. H. Konstantdruck) -Kühlung von Luft mit einer konstanten Dampfkonzentration ein Moment (Taupunkt) auf, wenn der Dampf gesättigt ist. In diesem Fall kondensiert der "Extra" -Dampf in Form von Nebel oder Eiskristallen. Sättigung und Dampfkondensationsprozesse spielen eine wichtige Rolle in der Physik der Atmosphäre: Bildungsprozesse und die Bildung von Luftwolkenfronten im wesentlichen durch die Sättigung und Kondensationsprozesse bestimmt teilweise bei der Kondensation von atmosphärischem Wasserdampf Energiemechanismus freigesetzte Wärme liefert das Auftreten und die Entwicklung von tropischen Zyklonen (Wirbelstürme).

Die relative Feuchtigkeit der Wasser-Luft-Mischung kann geschätzt werden, wenn ihre Temperatur bekannt ist (T) und die Taupunkttemperatur (Td), nach folgender Formel:

wo Ps - der Sättigungsdampfdruck für die entsprechende Temperatur, der sich aus der Arden-Buck-Formel [3] berechnen lässt:

wo T - Temperatur in Grad Celsius, Ps - Druck in hPa. Für negative Temperaturen wird in Abwesenheit einer flüssigen Phase eine andere Buck-Formel verwendet:

Für genauere Berechnungen müssen die Hoff-Gretch-Modelle oder modernere verwendet werden: A. Veksler, ITS-90 [4], D. Sontaga. [5]

Ungefähre Berechnung

Die relative Feuchtigkeit kann durch die folgende Formel angenähert werden:

Das heißt, mit jedem Grad Celsius Unterschied in der Lufttemperatur und Taupunkttemperatur nimmt die relative Feuchtigkeit um 5% ab.

Zusätzlich kann die relative Feuchtigkeit aus dem psychrometrischen Diagramm geschätzt werden.

In Abwesenheit von Kondensationszentren kann sich ein übersättigter Zustand bilden, wenn die Temperatur gesenkt wird, dh die relative Feuchtigkeit wird mehr als 100%. Als Kondensationskeime Ionen oder Aerosolpartikel wirken kann, und zwar auf der Kondensation von übersättigten Dampfionen gebildet werden, wenn ein geladenes Teilchen in einem solchen Paar, das Wirkprinzip Nebelkammer und Diffusionskammern: die Wassertropfen auf der gebildeten Ionen Kondensieren einer sichtbaren Markierung bilden (track ) eines geladenen Teilchens.

Ein anderes Beispiel für die Kondensation von übersättigtem Wasserdampf sind die Inversionsspuren von Flugzeugen, die bei der Kondensation von übersättigtem Wasserdampf auf den Rußpartikeln von Motorabgasen entstehen.

Zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit werden gebrauchte Instrumente, sogenannte Psychrometer und Hygrometer, verwendet. Das Psychrometer Augustus besteht aus zwei Thermometern - trocken und nass. Ein feuchtes Thermometer zeigt eine niedrigere Temperatur als ein trockenes, da sein Reservoir in ein mit Wasser angefeuchtetes Tuch eingewickelt ist, das beim Verdampfen abkühlt. Die Intensität der Verdampfung hängt von der relativen Luftfeuchtigkeit ab. Nach den Aussagen von Trocken- und Naßthermometern wird die relative Luftfeuchtigkeit durch die psychrometrischen Tabellen bestimmt. Neuerdings ist es integral Feuchtigkeitssensoren (typischerweise ergibt Spannung) basierend auf der Eigenschaft bestimmt Polymere weithin verwendet worden, um ihre elektrische Eigenschaften (wie etwa Dielektrizitätskonstante Medium) unter der Wirkung der Luft Wasserdampfs zu ändern.

Die Feuchtigkeit der Luft, die für eine Person angenehm ist, wird durch solche Dokumente wie GOST und SNIP bestimmt. Sie regulieren, dass im Winter im Raum die optimale Feuchtigkeit für die Person 30-45%, im Sommer - 30-60% ist. Die Daten zu SNIP sind leicht unterschiedlich: 40-60% für jede Jahreszeit, ein Maximum von 65%, aber für sehr feuchte Regionen - 75%. [6]

Zur Bestimmung und Bestätigung der messtechnischen Eigenschaften von Messgeräten für die Feuchte verwenden Sie spezielle Referenz- (Modell-) Anlagen - Klimakammern (Hygrostaten) oder dynamische Feuchtegeneratoren für Gase.

Die relative Luftfeuchtigkeit ist ein wichtiger Umweltindikator für die Umwelt. Bei der zu niedrigen oder zu hohen Feuchtigkeit, der schnellen Ermüdung der Person, der Verschlechterung der Wahrnehmung und des Gedächtnisses wird beobachtet. Die trockenen Schleimhäute der Person, die sich bewegenden Oberflächen reißen, bilden die Mikrorisse, wohin die Viren, die Bakterien, die Mikroben direkt eindringen. Eine niedrige relative Luftfeuchtigkeit (bis zu 5-7%) in den Räumen einer Wohnung oder eines Büros ist in Gebieten mit einer langen Dauer von negativen Außentemperaturen festzustellen. Üblicherweise führt die Dauer von 1-2 Wochen bei Temperaturen unter -20 ° C zum Austrocknen der Räumlichkeiten. Ein wesentlicher Verschlechterungsfaktor beim Aufrechterhalten der relativen Feuchtigkeit ist der Luftaustausch bei niedrigen negativen Temperaturen. Je mehr Luftaustausch in den Räumen stattfindet, desto schneller entsteht in diesen Räumen eine niedrige (5-7%) relative Luftfeuchtigkeit.

Lüften Räume in Frost, um die Luftfeuchtigkeit zu erhöhen ist ein grober Fehler - das ist der effektivste Weg, das Gegenteil zu erreichen. Der Grund für den weit verbreiteten Irrtum in der Wahrnehmung der relativen Luftfeuchtigkeit Zahlen, allen Wettervorhersagen bekannt. Dies ist das Interesse von einer bestimmten Nummer, aber diese Nummer für das Zimmer und die Straße ist anders! Sie können diese Nummer aus der Tabelle herausfinden, die Temperatur und absolute Feuchtigkeit verbindet. Zum Beispiel bedeutet 100% Außenluftfeuchtigkeit bei -15 ° C 1,6 g Wasser in einem Kubikmeter, aber die gleiche Luft (und die gleichen Gramm) bei + 20 ° C bedeutet nur 8% Feuchtigkeit.

Es wird bemerkt, dass bei längerem Frost seltene Fälle von Grippe und akuter Atemwegserkrankung auftreten, aber wenn der Frost nachlässt - Menschen, die diese Erkältungen überleben, werden krank und in der ersten langen (bis zu einer Woche) auftauen.

Lebensmittelprodukte, Baumaterialien und sogar viele elektronische Komponenten können in einem streng definierten Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Viele technologische Prozesse finden nur unter strikter Kontrolle des Wasserdampfgehaltes in der Produktionsraumluft statt.

Die Luftfeuchtigkeit im Raum kann verändert werden.

Luftbefeuchter werden verwendet, um die Luftfeuchtigkeit zu erhöhen.

Funktionen der Entfeuchtung (Entfeuchtung) von Luft werden in den meisten Klimaanlagen und in Form von separaten Luftentfeuchtern realisiert.

Relative Feuchte in den Gewächshäusern für die Kultur verwendet und Wohnräume von Pflanzen unterliegen Schwankungen aufgrund der Jahreszeit, die Lufttemperatur, der Grad und die Frequenz des Sprühens und Bewässerung von Pflanzen, die Anwesenheit von Feuchthaltemitteln, Tanks oder anderen Behältern mit einem offenen Wasseroberfläche, die Heizungs- und Lüftungsanlage. Kakteen und viele Sukkulenten sind leichter zu transportieren als viele tropische und subtropische Pflanzen.
In der Regel ist für Pflanzen, deren Heimatgebiet tropischer Regenwald ist, eine relative Luftfeuchtigkeit von 80-95% optimal (im Winter kann sie auf 65-75% reduziert werden). Für Pflanzen der warmen Subtropen - 75-80%, kalte Subtropen - 50-75% (Linkshänder, Cyclamen, Cineraria, etc.)
Wenn Pflanzen in Wohnquartieren gehalten werden, leiden viele Arten an Lufttrockenheit. Dies betrifft vor allem die Blätter; sie haben eine schnelle und fortschreitende Austrocknung der Spitzen. [7]

Um die relative Luftfeuchtigkeit in Wohngebieten zu erhöhen, verwenden Sie elektrische Luftbefeuchter, die mit nassen Lehmziegelpaletten gefüllt sind und regelmäßig besprüht werden.