Влажность воздуха

Абсолютная влажность воздуха или Absolute humidity (AH) — что это …

Влажный воздух получается в результате попадания в сухой воздух влаги в виде водяного пара.

Так например, для температуре 30 °C абсолютная ВВ может колебаться от 0 до 30 грамм на метр кубический.

Формула абсолютной влажности — как рассчитывается AH воздуха

Как вы уже могли догадаться абсолютная ВВ рассчитывается по такой формуле:

AH = M / V

Где, AH — абсолютная влажность, M – масса водяного пара, V – объём воздуха.

Единицы измерения абсолютной влажности: СИ — кг/м³ ; СГС — г/см³.

Где, СИ — международная система измерений, а СГС — абсолютная физическая система единиц (сантиметр-грамм-секунда), которая активно использовалась до утверждения СИ.

Количество воды в объёме воздуха имеет свои предельные значения. При достижении предельных значений происходит насыщение и водяной пар переходит в жидкое состояние воды — водяной пар конденсируется в малые капельки воды. Этот процесс в природе мы можем наблюдать, например, в виде тумана или росы на поверхности каких либо тел.

Момент конденсации, после достижения предельных значений, называется точкой росы. Предельные значения массы воды в воздухе зависит от температуры окружающей среды. Чем ниже температура воздуха, тем меньше воды он может содержать до момента насыщения или точки росы.

Водяной пар не зависит от воздуха

Понятие воздуха, «удерживающего» водяной пар или «насыщающегося» им, часто упоминается в связи с концепцией относительной влажности. Это, однако, вводит в заблуждение — количество водяного пара, который входит (или может входить) в данное пространство при заданной температуре, почти не зависит от количества воздуха (азота, кислорода и т. Д.), Который присутствует. Действительно, вакуум имеет примерно такую ​​же равновесную способность удерживать водяной пар, что и тот же объем, заполненный воздухом; оба даются равновесным давлением пара воды при данной температуре. Существует очень небольшая разница, описанная ниже в разделе «Коэффициент усиления», которой можно пренебречь во многих расчетах, если не требуется высокая точность.

Какая оптимальная влажность воздуха в квартире должна быть для комфортной жизни.

От того, какой уровень влажности содержит воздух в жилище, полностью зависит жизнь и комфорт. Люди заботятся о температуре воздушной массы, часто забывая про показатели увлажнения. Но именно от них зависит общее самочувствие, ощущение организмом тепла или холода. Также состояние домашних растений, мебели и вещей.

ВажноСредним показателем того, какая норма влажности воздуха в квартире должна быть, является 40-60%. Этот показатель может изменяться в зависимости от погоды и времени года, а также от вида условий эксплуатации помещения

coкpaщaeт cpoк нaшeй жизниПoчeмy нeпpaвильный выбop жилья

Если показатель сильно отличается от установленных норм, то последствия бьют в первую очередь по здоровью. Домашние животные так же как и люди страдают от переизбытка или недостатка влаги.

Микроклимат в зависимости от типа помещений, показатель в процентах.

• Для детской 45-60;
• Спальня взрослых 40-50;
• Кухня и ванная 40-60;
• Гостиная или столовая 40-60;
• Рабочий кабинет 30-40.

Из-за частого пользования водой в ванной комнате и на кухне показатели в них завышены, это считается нормой. Однако, нельзя допускать чрезмерного увлажнения этих помещений. Оно может спровоцировать появления грибка плесени и вредных бактерий. Чтобы этого избежать, нужно установить мощные вытяжки.

Сказка о маленьком волшебнике и волшебном ведерке

Понятие влажности воздуха легко пояснить с помощью сказки.

В некотором царстве жил да был маленький волшебник. Звали его Воздухом. И было у него волшебное ведерко.

Волшебство заключалось в том, что размеры ведерка зависели от температуры. Чем выше температура, тем больше становилось ведерко, увеличиваясь в размерах.

Примечание: При такой аналогии абсолютная влажность – это количество воды, налитой в ведерко. А относительная влажность – это доля, которую занимает налитая вода по отношению ко всему объему ведерка.

Предположим, что при некоторой температуре объем ведра — 10 литров. Нальем в ведерко 5 литров воды. Это половина ведра, то есть, относительная влажность составит 50%. Так как 5/10 = 0,50 = 50%

Количество налитой воды не изменяем, значит, масса и объем воды не изменяется.

Допустим, температура возросла. Размеры ведерка будут увеличиваться с ростом температуры. Предположим, что ведерко увеличилось настолько, что теперь его объем составляет 15 литров.

Значит, теперь относительная влажность будет равна

5/15 = 0,33 = 33%

Рис. 8. С ростом температуры относительная влажность уменьшается

Предположим теперь, что температура понизилась. Значит, объем (размеры) ведерка уменьшится. Если, например, объем ведерка уменьшится до 8 литров, то относительная влажность составит

5/8 = 0,625 = 62,5%

То есть, абсолютная влажность не изменилась, а относительная возросла.

Рис. 9. При уменьшении температуры относительная влажность увеличивается

При дальнейшем понижении температуры объем ведерка продолжит уменьшаться. При некоторой температуре может случиться так, что объем уменьшившегося ведерка совпадет с объемом налитой воды.

Предположим, объем ведерка уменьшится до 5 литров. И количество воды в ведерке – так же, равняется 5 литрам. Относительная влажность при этом составит 100%.

5/5 = 1,0 = 100%

Температура, при которой размеры ведерка будут совпадать с количеством налитой воды, называется точкой росы.

Рис. 10. Уменьшая температуру влажного воздуха мы можем достичь насыщения пара и точки росы. Относительная влажность при этой температуре будет равна 100%

Если температура продолжит падать, волшебное ведерко продолжит уменьшаться. Излишки воды при этом будут проливаться. Мы говорим в таких случаях: «выпадают осадки», или «идет дождь».

Примечание: Относительная влажность не может превышать 100%. Когда относительная влажность равна 100%, излишки водяного пара из воздуха конденсируются, при этом выпадают осадки – дождь, или роса.

Величины измерения влажности газа

Для обозначения содержащейся в воздухе влаги используются следующие величины:

абсолютная влажность воздуха

масса водяного пара, содержащаяся в единице объёма воздуха, т.е. плотность содержащегося в воздухе водяного пара, [г/м³ ]; в атмосфере колеблется от 0,1-1,0 г/м³ (зимой над материками) до 30 г/м³ и более (в экваториальной зоне);

максимальная влажность воздуха (граница насыщения) 

количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при определенной температуре в термодинамическом равновесии (максимальное значение влажности воздуха при заданной температуре), [г/м³ ]. При повышении температуры воздуха его максимальная влажность увеличивается;

давление пара

давление, которое оказывает водяной пар, содержащийся в воздухе (давление водяного пара как часть атмосферного давления), ;

дефицит влажности

разница между давлением насыщенного пара и давлением пара , то есть между максимальной и абсолютной влажностью воздуха [г/м³ ];

относительная влажность воздуха

отношение давления пара к давлению насыщенного пара, то есть абсолютной влажности воздуха к максимальной ;

точка росы

температура газа, при которой газ насыщается водяным паром °C. Относительная влажность газа при этом составляет 100 %. С дальнейшим притоком водяного пара или при охлаждении воздуха (газа) появляется конденсат. Таким образом, хотя роса и не выпадает при температуре −10 или −50°C, выпадает изморозь, иней, лёд или снег, точка росы в −10 или −50°C существует и соответствует 2,361 и 0,063 г воды на 1м³ воздуха или другого газа под давлением одна атмосфера;

удельная влажность

вес водяного пара в граммах на килограмм увлажненного воздуха [г/кг], то есть отношение масс водяного пара и увлажненного воздуха;

температура мокрого термометра

температура, при которой газ насыщается водяным паром при постоянной энтальпии воздуха. Относительная влажность газа при этом составляет 100%, влагосодержание увеличивается, а энтальпия равна начальной.

соотношение компонентов смеси (содержание водяного пара)

вес водяного пара в граммах на килограмм сухого воздуха [г/кг], то есть соотношение масс водяного пара и сухого воздуха.

Первые признаки изменения микроклимата

Некомфортным микроклиматом можно назвать любые отклонения в показателях относительной влажности. Слишком сухой воздух, также как и чрезмерно влажный, наносит вред здоровью человека, предметам интерьера, мебели и всему живому.

Первичными способами определения колебания показателей влажности и сухости воздуха являются:

• неприятные ощущения на слизистых, несвойственной человеку сухости кожных покровов, появление кашля, частых простуд или аллергических реакций;
• образование конденсата на окнах, зеркалах и прочих стеклянных поверхностях;
• возникновение плесени, сырости;
• увядание растений;
• изменение внешнего вида мебели (высыхание, вздутие лакированных изделий и т.д.).

Любые из этих изменений могут быть вызваны слишком сухим или влажным воздухом.

Обратите внимание на первые признаки повышенной влажности или сухости – именно они становятся важной причиной для начала измерения показателей. Увядание растений на подоконнике даже не смотря на частый полив является точным признаком слишком сухого воздуха в помещении

Увядание растений на подоконнике даже не смотря на частый полив является точным признаком слишком сухого воздуха в помещении

Для того, чтобы наиболее точно измерить относительную влажность и принять какие-либо меры для балансировки этого показателя, следует применять специальные приборы.

Как измерить влажность воздуха в квартире

1. Чтобы определить, насколько сильно отклонился уровень влажности воздуха в доме можно обойтись без специального прибора и воспользоваться:
2. стаканом воды;
3. еловой шишкой;
4. термометром и таблицей Ассмана.

С помощью стакана воды. Для определения относительной влажности воздуха необходимо заполненную емкость охладить в холодильнике до 5°С. Потребуется около 3-х часов, чтобы вода и сосуд достигли указанной температуры. После этого стакан ставится в отдалении от батареи на стол. В течение 5 минут на стенках емкости сформируется конденсат.

• Дальнейшие результаты будут зависеть от поведения этого конденсата:
• Через несколько минут стекло высохло – показатель влажности понижен.
• Конденсат на стенках не исчез – помещение имеет нормальный микроклимат.
• По сосуду потекли струйками капли – в воздухе наблюдается переизбыток влаги.

С помощью еловой шишки. Ее следует положить в отдалении от обогревательных приборов и через несколько часов проверить состояние чешуек. Если воздух пересушен, шишка раскроется, при переизбытке влаги – чешуйки плотно сожмутся.

По показаниям сухого и мокрого термометров. Более точный способ. Зафиксируйте температуру на термометре, установленном в комнате. После этого оберните его конец, в котором находиться ртуть, влажной тряпочкой. Через 5 минут проверьте результат. Если он окажется выше, чем предыдущий, значит, вы не очень хорошо смочили тряпочку. В таком случае повторите процесс. Запишите получившийся результат. Затем сверьтесь с таблицей Ассмана. В левом столбике таблицы — значения сухого термометра, вверху — разница температур в градусах между сухим и влажным термометрами. Точка пересечения температур покажет примерную влажность

Все указанные приспособления лишь косвенно указывают на наличие проблемы. Чтобы точно определить микроклимат в комнате лучше купить датчик влажности воздуха.

Прибор для измерения влажности в квартире

Термогигрометр является сложным устройством, осуществляющее измерение не только влажности воздуха, но и температуры в помещении. Кроме всего прочего, термогигрометр может фиксировать показания о состоянии температуры и влажности с разных точек. То есть непосредственно с места, где установлен сам термогигрометр и с точки, где устанавливается дополнительный датчик.

Устройство синхронизирует показания, полученные с разных точек в помещении, и на основе этого уже предоставляет результаты проверки уровня влажности и измерения температуры.

Эти приборы оснащены ещё одной полезной функцией, которая состоит в том, что при критическом состоянии влажности в помещении, срабатывает сигнал тревоги, оповещающий о неблагоприятной смене состояния воздуха.

Психрометр, его ещё называют психрометрическим гигрометром. Он состоит из двух термометров. Один называется «сухим» и измеряет температуру воздуха. Второй называют увлажнённым из-за того, что он обёрнут тканевым фитилём и погружён в сосуд с водой.

Этот термометр показывает температуру влажного фитиля. Показатели влажности выводятся в результате испарения влаги. Чем меньше влажность воздуха в помещении, тем интенсивнее испаряется влага. И уже в результате этих процессов, можно получить необходимые данные и о температуре воздуха и о его влажности.

Волосяной и плёночный гигрометры. Принцип работы волосяного гигрометра довольно прост и вместе тем весьма интересен. Заключается он в наличие в механизме устройства синтетического обезжиренного волоса, который имеет свойство менять длину в зависимости от состояния воздуха.

Волос натягивается между пружинкой и концом стрелки. При наличии волосяного колебания стрелка двигается по циферблату, показывая данные о состоянии воздуха.

Волосяные гигрометры очень просты в обращении, что позволит избежать лишней головной боли при его эксплуатации. Также можно упомянуть ещё раз о точности его показаний. Волосяные гигрометры можно вешать на стену.

Кроме волосяных гигрометров, есть гигрометры плёночные. Устройство у них разное, поэтому и принцип работы у плёночных гигрометров несколько отличается. В таких приборах имеется чувствительный элемент, делающийся из органической плёнки.

Если условия, в которых будет использоваться прибор для определения влажности воздуха, будут предусматривать наличие относительно низких температур, то именно два вышеописанных вида гигрометров и будут единственными приборами, которые будут способны измерять уровень влажности воздуха в помещении.

Влажность воздуха

Абсолютно сухой воздух почти никогда не встречается в природе. Некоторое небольшое количество воды всегда присутствует в воздухе и, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух в результате испарения воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосфере испаряется с поверхности океанов, морей … и растения.

Состав сухого воздуха

В первую очередь, можно говорить о составе сухого воздуха, то есть воздуха, который вообще не содержит влаги.

Сухой воздух, в своей основной части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Оставшаяся часть содержит различные газы в относительно небольших количествах.

Состав сухого воздуха можно определить по массе газов в одном м3 воздуха. В этом случае мы имеем следующие величины: N2 – 1,165 кг/м3, O2 – 1,331 кг/м3. Эти значения верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Нормативы

Давайте теперь разбираться, какая влажность должна быть в комнате. Все будет, конечно, зависеть от назначения комнаты и времени года. Но существуют нормативные акты, где нормальная влажность обозначены определёнными значениями.

К примеру:

1. В тёплое время года этот показатель варьируется в диапазоне 30-60%. Есть такое понятие, как максимально допустимая норма. Она равна 65%. В некоторых регионах, к примеру, морских, нормой считается 75%.
2. В холодное время норма – это 30-45%, максимальная – 60%.

Также не забываем, что в доме присутствуют растения, мебель, бытовая техника и прочее. Для них нормативы немного отличаются от вышеобозначенных:

1. Для растений – 40-70%, для тропических – 80-95%, для субтропических – 75-80%.
2. Книги лучше хранить при влажности 30-65%.
3. Мебель и картины хорошо сохраняются при 40-60%.
4. То же самое касается антиквариата.
5. Для техники подойдёт 45-60%.

Оптимальная влажность в домеИсточник ventilation-conditioning.ru

Итак, оптимальная влажность в помещении для человека – от 30 до 60%. Но если в доме живут дети, то в их комнатах норматив немного другой. Здесь этот показатель должен быть в пределах 50-70%. Потому что дети более чувствительны к различным вредоносным бактериям, инфекциям и другим паразитам. Плюс – у них более высокая интенсивность теплообменных процессов в организме. То есть у них быстрее происходит выделение влаги, за счёт чего снижается содержание жидкости в теле. Поэтому врачи рекомендуют больным детям находиться в помещениях, где влажность не снижается ниже 60%.

Отопительные приборы сильно снижают влажность в помещенияхИсточник naimtruda.com

Влажность на рабочих местах

Большое количество времени все люди проводят на работе. И здесь, конечно, существуют нормативы безопасности труда, где оптимальной влажности воздуха для человека уделяется особое место. Понятно, что на разных производствах согласно специфике технологического процесса влажность внутри цехов разная. К примеру, в оранжереи она всегда повышенная, а в цеху, где производят лекарства, она всегда пониженная. И здесь ничего поделать нельзя.

Немалая часть людей сегодня работает в офисах

И вот здесь очень важно соблюдать нормы, которые полностью соответствуют жилым помещениям. То есть это 30-60%

Необходимо отметить, что более высокий параметр в офисах не желателен, потому что в них присутствует техника, мебель и бумажная документация. Хотя в офисных помещениях высокая влажность – редкость.

А вот пониженная встречается часто. В этом случае выход руководители компаний нашли быстро. Это установка увлажнителей разного типа. Это самый простой и дешёвый вариант.

Увлажнитель воздуха для помещенийИсточник simpalsmedia.com

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

Раритетные и эксклюзивные модели волосных гигрометров действуют исключительно по законам механики, поэтому не требуют внешнего источника питания

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Конденсационный прибор имеет большие габариты. Для приведения устройства в действие, применяется резиновая груша, поэтому такие влагомеры используются только в лабораториях

Данные механизмы генерируют результаты с высокой точностью, что необходимо для исследований, но не в качестве домашних измерителей влажности воздуха.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

• измерение электропроводности окружающего воздуха;
• оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
• измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
• анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

Точные показания электронного гигрометра возможны при отсутствии сквозняка. Некоторые модели допускают колебания до 2 м/с, чтобы это учесть, необходимо предварительно ознакомиться с технической документацией

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

Влажность воздуха

Абсолютно сухого воздуха в природе практически не встречается. В воздухе всегда присутствует некая толика воды, которая, как правило, находится в газообразном состоянии.

Водяной пар попадает в воздух через испарение воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосферу испаряется с поверхности океанов, морей … и растений.

Состав сухого воздуха

Вначале разберёмся с составом сухого воздуха, т. е. с воздухом который не содержит влаги вообще.

Сухой воздух, в большей своей части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Остальная часть содержит разнообразные газы в относительно небольших объёмах.

Так же состав сухого воздуха можно определить через массу газов на один m3 воздуха. В этом случае имеем таки е цифры: N2 — 1,165 кг/м3, а O2 — 1,331 кг/м3. Данные цифры верны при температуре 20 °C и давлении 1 атм.

Влажность воздуха − что это

Водяные пары – неотделимая часть атмосферы

Чтобы измерить их уровень, применяют понятие абсолютной важности. Это массовая доля содержания H2O на один кубометр газового состава

Если температура окружающей среды находится в пределах 0°C, этот показатель равняется 5 г/м³. Как только температура воздуха повышается, процентное соотношение влаги, уходящей в атмосферу, увеличивается.

Под относительной влажностью (RH) понимают количество частиц водяного пара в воздухе в определённых температурных условиях. При 100% влажности на поверхностях внутри жилого помещения образуется конденсат, а на улице выпадают осадки. На улице и в квартире нормальная влажность воздуха отличается. В окружающей среде она меняется из-за смены сезонов: в тёплое время она выше, в зимнее – ниже. Перепады данной величины обусловлены температурным воздействием.

Идеальный показатель насыщенности атмосферы водяными парами – это тот, при котором человек ощущает себя комфортно.

Следите за влажностью воздуха?

Да, постоянно
16.67%

Нет
66.67%

Периодически
16.67%

Проголосовало: 6

На что влияет влияет влажность воздуха

При сильном отклонении от норм в большую сторону возникает множество проблем.

Повышенная влажность и тепло – отличная среда для размножения спор грибка. Чаще всего черными и зелеными пятнами покрываются углы и стены в ванной комнате, на кухне, в туалете. Люди с ослабленным иммунитетом и дети, проживающие в таких квартирах, подвержены аллергии, частым респираторным заболеваниям. Сырая комната для астматика опасна тем, что при длительном нахождении в ней частота приступов увеличивается.

Если влаги в воздухе больше, чем нужно, в летний зной и жару такое помещение становится настоящей сауной. Это чревато развитием перегрева или теплового удара.

При чрезмерно низком уровне RH человек страдает не меньше.

• Сухость слизистых оболочек. Сопровождается зудом, раздражением носовой полости и глаз, першением в горле, кашлем.
• Трудности с дыханием. Из-за пересыхания носоглотки организм становится подвержен бактериям и вирусам, носовым кровотечениям, бронхиальной астме.
• Пересыхание кожных покровов. Проявляется шелушением, сухостью, раздражением, краснотой кожи, появлением ранних мелких морщин на лице и теле из-за нарушенного водного баланса эпидермиса. Особенно тяжело сухой воздух переносят люди с псориазом и прочими дерматологическими недугами.
• Пересыхание волос – они становятся безжизненными, пересушенными, секущимися.

I-d диаграмма влажного воздуха

Наиболее полное представление о возможных состояниях влажного воздуха с использованием всех шести вышеперечисленных параметров даёт I-d диаграмма влажного воздуха (Диаграмма Рамзина):

Увеличить

Увеличить

Увеличить

Увеличить

Увеличить

Она выполняется для какого-либо определенного давления и на ней изображены изолинии по оставшимся пяти параметрам. Очевидно, что наиболее распространена диаграмма, построенная для давления в одну атмосферу (см. рис. выше). В случае, если необходимо исследовать влажный воздух при различных давлениях, существует соответствующая диаграмма с линиями изобар.

Но мы обратимся к диаграмме Рамзина. Ещё раз особо отметим, что диаграмма построена строго для определенного давления, а потому один из трех независимых параметров уже задан. Это следует помнить всегда!

Итак, давление задано, по оси ординат отсчитывается температура (t), по оси абсцисс — влагосодержание (d), вправо вниз наклонены линии постоянной энтальпии (i), справа по вертикали — ось парциальных давлений (p_п), а единственные изогнутые линии — это показатели относительной влажности (φ). Сложность в определении, пожалуй, вызывает только парциальное давление. Для этого от заданной точки опускается вертикаль вниз до пересечения с наклонной прямой под жирной пограничной линией (φ=100%) и далее горизонталь вправо подскажет искомое значение. Кстати, точка пересечения вертикали с пограничной кривой — это точка росы — ещё одно важнейшее понятие, его также следует запомнить. Ещё одно часто встречающийся термин — температура влажного термометра, она же температура насыщенного воздуха. За линию с заданной постоянной температурой влажного термометра с высокой точностью можно принять изоэнтальпу, проходящую через точку росы, обладающую заданной температурой.

Увеличить

Пример. На рисунке показаны: Cиним — точка с температурой 19С и парциальным давлением 1000Па, Красным — точка росы, соответствующая синей точке, Зеленым (жирной линией) — изотерма мокрого термометра 15С.

Относительная влажность

Однако показатель абсолютной влажности воздуха удобен не всегда. Причину этого можно видеть из приведённой формулы. В её правую часть входит такая величина, как температура. Воздух при большей температуре способен содержать больше пара, а значит, один и тот же воздух при нагревании уменьшает влажность.

И во многих случаях гораздо удобнее оценивать влажность не количеством воды в воздухе, а степенью насыщенности воздуха водяными парами. Такой показатель называется относительной влажностью воздуха. Если воздух содержит максимальное количество водяного пара, относительная влажность принимается равной 100 %. Если воздух не содержит пара, относительная влажность равна 0 %.

Таким образом, относительная влажность равна:

$$\varphi ={p \over p_0}={\rho\over \rho_0}$$

где:

• $\varphi$ — относительная влажность;
• $p$ — парциальное давление водяного пара;
• $\rho$ м плотность водяного пара;
• $p_0$ — давление насыщенного водяного пара;
• $\rho_0$ — плотность насыщенного водяного пара.

Две последние величины указываются в справочных таблицах.

Самочувствие человека в немалой степени зависит от того, насколько легко испаряется влага с кожи. Чем меньше относительная влажность, тем это происходит легче (независимо от влажности абсолютной). Именно поэтому в прогнозах погоды указывают именно относительную, а не абсолютную влажность.

Рис. 3. Относительная влажность.

Что мы узнали?

Влажность воздуха — это показатель количества водяного пара в воздухе. Можно измерять абсолютную и относительную влажность. Абсолютная влажность показывает количество пара в единице воздушного объёма. Относительная влажность показывает степень насыщенности воздуха паром.

1. /10

   Вопрос 1 из 10