Как узнать влажность воздуха: Как измерить влажность воздуха в квартире

Содержание

Влажность воздуха и способы ее определения | 8 класс

Содержание

Вещества могут переходить из твердого состояния в жидкое, а из жидкого — в газообразное. Последнее превращение называют парообразованием, которое может проходить путем испарения или кипения.

Кипение происходит при определённой температуре для каждой жидкости. А вот испарение жидкости, напротив, происходит при любой ее температуре.

Значит, испарение на нашей планете происходит непрерывно: испаряется вода с поверхностей озер, океанов, рек, различной растительности и т. д. Вследствие этого воздух в нашей атмосфере всегда содержит в себе водяные пары.

Влажность — это понятие, которое характеризует содержание водяного пара в атмосфере. На данном уроке мы разберем понятия абсолютной и относительной влажности воздуха, точки росы, познакомимся с приборами для измерения влажности воздуха.

Абсолютная и относительная влажность

Количество водяных паров в воздухе при определенной температуре определяет степень влажности. 3}$.

Степень влажности определяется фактором того, насколько водяной пар близок или далек от состояния насыщения.

Чем больше в воздухе водяных паров, тем ближе пар к состоянию насыщения
Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его насыщения

Вспомним: насыщенным называют пар, который находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Число молекул, вылетающих из жидкости, становится равно числу молекул, возвращающихся в нее.

Соответственно, зная только абсолютную влажность, нельзя сказать сухой это воздух или влажный, насколько он близок к состоянию насыщения.

Чаще всего водяной пар, содержащийся в воздухе, является ненасыщенным. Если бы водяной пар в воздухе был всегда насыщенным, то все, что находится на земной поверхности, никогда бы не высыхало.

Относительная влажность воздуха $\varphi$ — это отношение абсолютной влажности воздуха $\rho$ к плотности $\rho_0$ насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах.
$\varphi = \frac{\rho}{\rho_0} \cdot 100 \%$.

Т.е., относительная влажность характеризует процентное содержание влаги в воздухе. Наиболее благоприятной для человека считается относительная влажность воздуха $40-60 \%$.

{"questions":[{"content":"Абсолютная влажность воздуха - это[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["плотность водяного пара при данных условиях","отношение относительной влажности к плотности насыщенного водяного пара при тех же условиях","масса водяного пара при данных условиях"],"answer":[0]}}}]}

Чтобы в полной мере научиться пользоваться приведенными выше формулами, загляните в урок на решение задач по данной теме.

Точка росы

В любом случае в воздухе находится водяной пар. Если мы будем понижать температуру воздуха, то при определенной температуре сможем довести пар, содержащийся в нем, до состояния насыщения.

Если после этого продолжать снижать температуру, то пар начнет конденсироваться. В итоге, образуется туман, и выпадают капельки росы. Здесь у нас появляется еще одна новая величина, которая тоже характеризует влажность воздуха, — точка росы.

Точка росы — это температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным.

{"questions":[{"content":"Туман и капельки росы образуются при[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["высокой влажности воздуха","при сильном понижении температуры","снижении температуры воздуха ниже той, при которой содержащийся в нем пар становится насыщенным"],"explanations":["","Разность температур может быть и небольшой. Важна точка росы.","Т.е., при температуре ниже точки росы."],"answer":[2]}}}]}

Влажность воздуха измеряют с помощью специальных приборов: конденсационных и волосных гигрометров и психрометров.

Конденсационный гигрометр

Рассмотрим устройство и принцип работы конденсационного гигрометра (рисунок 1). С помощью него можно определить абсолютную влажность воздуха по точке росы.

В его основе — небольшая металлическая коробка 1. Ее передняя стенка 2 окружена кольцом 3. Поверхности этих элементов хорошо отполированы. Между ними помещена теплоизолирующая прокладка 4. К самой коробке присоединена резиновая груша 5. Внутрь коробки вставлен термометр 6.

Заполним коробку, например, эфиром. Вы уже знаете, что эта жидкость достаточно быстро испаряется. Начнём продувать воздух через коробку с помощью груши. Так мы ускорим испарение эфира, коробка быстро охладится. Вскоре на полированной поверхности появятся капельки росы.

Отметим температуру, которая наблюдается в данный момент. Так мы определили точку росы. Именно в этот момент пар стал насыщенным.

Далее, используя специальные таблицы, можно определить абсолютную влажность воздуха.

Вид обычного лабораторного гигрометра представлен на рисунке 2.

Волосной гигрометр

Из названия этого прибора можно догадаться, что где-то в его устройстве присутствует волос. И, действительно, действие волосного гигрометра (рисунок 3) основано на одном интересном свойстве человеческого волоса. Дело в том, что при увеличении относительной влажности воздуха волос удлиняется.

На шкале этого прибора уже отмечены величины относительной влажности воздуха. При увеличении относительной влажности волос удлиняется, а при уменьшении — укорачивается. При этом стрелка двигается вдоль шкалы, указывая на величину относительной влажности воздуха.

Психрометр

Психрометр (от латинского психрос — холодный, метрио — измерять) представлен на рисунке 4.

Этот прибор состоит из двух термометров. Конец одного из них обмотан тканью и опущен в воду. Вода испаряется, термометр охлаждается. Термометры будут показывать разные значения.

Испарение проходит менее интенсивно при большой относительной влажности, и более интенсивно при малой относительной влажности. Чтобы оценить ее, нужно зафиксировать разность температур на термометрах. Для них также существуют специальные таблицы, из которых можно узнать величину относительной влажности воздуха.

{"questions":[{"content":"Чем больше относительная влажность воздуха, тем [[fill_choice-1]] интенсивно идет испарение.","widgets":{"fill_choice-1":{"type":"fill_choice","options":["менее","более"],"answer":0}}}]}

Влажность в окружающем мире

Влажность воздуха важна как в природе, так и в быту человека. Изначально, наше самочувствие часто зависит от этого показателя. Ведь интенсивность испарения влаги с нашего кожного покрова определяется влажностью воздуха. Низкая влажность может приводить к пересыханию слизистых оболочек, проблемам с кожей и волосами, а очень высокая — к ухудшению общего физического состояния.

Влажность воздуха влияет на теплообмен многих организмов с окружающей средой, на жизнь животных и растений. Когда люди выращивают растения в теплицах или оранжереях, им необходимо знать и контролировать влажность воздуха. Таким образом поддерживается нужный режим для их роста и жизнедеятельности.

Значение влажности воздуха играет большую роль в метеорологи для прогнозов погоды. При работе различной техники важно учитывать влажность — при высоких показателях быстрее возникает коррозия. При хранении важных произведений искусств и книг также следят за влажностью.

Как понять, что дома сухой воздух? Инфографика | Инфографика

01.02.2023 11:40

Татьяна Молчанова

380

Фото из открытых источников

Уровень влажности воздуха — важный климатический показатель не только для климата за окном, но и для «погоды» в доме. Нормы влажности установлены ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». Согласно документу оптимальная влажность в жилом помещении: зимой — от 30 до 45%, летом — от 30 до 60%.

Какие признаки свидетельствуют о низкой влажности?

Если в доме недостаточный уровень влажности, воздух вытягивает влагу из всего наполнения квартиры. О том, что воздух сухой, будут свидетельствовать электризующиеся вещи — статика быстрее накапливается в сухих помещениях, неприятный скрип деревянных покрытий пола или мебели — в сухом климате материал рассыхается и меняет форму; пыль клубами на полу и других поверхностях — при низкой влажности пыль нечему абсорбировать и она находится в постоянном движении; в цветочных горшках сохнет земля, а у животных проявляются проблемы с кожным покровом и слизистыми.

Хозяин квартиры может понять, что воздух нужно увлажнить, и по себе — отсутствие достаточной влаги негативно сказывается на самочувствии человека. В такой обстановке кожа постоянно будет требовать увлажнения: сохнуть, шелушиться, чесаться. Сухой воздух негативно влияет на слизистые: учащаются разрывы сосудов (носовые кровотечения), насморк, чихание, обостряются аллергии. Особенно остро сухой воздух ощущается на глазах: они быстрее устают, сохнут, возникают признаки раздражения или пыли в глазах. Сонливость, усталость, частые недомогания — все это тоже связано с недостаточным количеством влаги в воздухе. В сухом воздухе большая концентрация бактерий и вирусов и их перемещение в среде, практически лишенной влаги, более быстрое — это увеличивает риск возникновения респираторных инфекций.

Как узнать точный показатель влажности воздуха в квартире?

Есть множество народных методов, чтобы понять, достаточно ли влажно в помещении, однако они никогда не покажут точный результат, которому можно доверять. Советуем пользоваться специальными приборами, например гигрометром. Сейчас на рынке есть два популярных вида гигрометров:

современные электронные приборы с датчиком влажности на батарейках;
советского образца со стеклянными трубками, внутри которых вещество, поглощающее влагу, и металлическими табличками с данными для определения значений.

Кроме того, можно сразу приобрести термометр со встроенным гигрометром или увлажнитель воздуха, оснащенный этим прибором. «Умные» увлажнители по показанию датчика сами определяют интенсивность увлажнения. По видам можно выделить традиционные увлажнители, паровые и ультразвуковые. О том, как узнать уровень влажности без специальных средств и чем отличаются виды увлажнителей — можно узнать в нашем материале. А какие признаки свидетельствуют о низкой влажности и чем измерить точные показатели — смотрите в инфографике aif.ru.

Источники:

https://lifehacker.ru/

профилактика заболеванийвлажность воздуха

Следующий материал

Также вам может быть интересно

Забота о мозге. Как надо за ним ухаживать?
Какой уровень влажности должен быть дома?
Соблюдая бюст. Упражнения, которые подтянут и оздоровят женскую грудь
Защита от рака. Зачем нужно есть цветную капусту и брокколи

Общие сведения об относительной влажности и гигрометре

Влажность – это количество влаги или водяного пара, присутствующих в воздухе. «Относительная влажность» — это отношение водяного пара, присутствующего в данном объеме воздуха при данной температуре, к максимальному количеству водяного пара, которое воздух может удерживать, выраженное в процентах. Таким образом, относительная влажность 40% означает 40%-ную насыщенность воздуха.

Как влажность влияет на ваш комфорт?

То, чувствуем ли мы тепло или холод, определяется (среди прочих факторов) скоростью испарения влаги из нашего тела. В влажный летний день мы чувствуем себя «некомфортно», потому что в воздухе так много влаги, что испарение с нашей кожи происходит очень медленно. Когда воздух «сухой», испарение происходит быстрее, и мы чувствуем себя прохладнее.

Зимой воздух в наших домах имеет тенденцию быть очень сухим, что означает быстрое испарение тела, и поэтому мы «чувствуем холод». Например, 72 градуса — это комфортная температура, только если у нас есть соответствующая относительная влажность. если влажность чрезвычайно низкая, мы можем не чувствовать тепла при 80 градусах.

В приведенной ниже таблице относительная влажность в процентах соответствует комфортному положительному уровню температуры.

Имейте в виду, что высокая влажность в помещении при очень низкой температуре наружного воздуха может привести к образованию конденсата, опасного для дома. Обледенение окон и подоконников свидетельствует о повышенной влажности в помещении.

На этой диаграмме показана рекомендуемая максимальная влажность для поддержания при более низких температурах наружного воздуха.

Наружная Температура		Рекомендуемый Максимальный Влажность в помещении
30°	…	40%
20°	…	35%
10°	…	30%
0°	…	25%
-10°	…	20%
-20°	…	15%

Напоминаем, что ваш гигрометр показывает влажность воздуха в помещении, где он расположен, и не имеет никакого отношения к влажности на улице, заявленной в сводках погоды.

«Волосной гигрометр» обеспечивает высокую чувствительность к влажности, полагаясь на мельчайшие расширения и сокращения волос. «Спиральный гигрометр» имеет внутреннюю спиральную металлическую полосу, которая реагирует на влажность.

Калибровка гигрометра.

Калибровка вашего гигрометра зависит от вашей модели. В некоторых случаях на установочном винте задней панели используется небольшая отвертка для изменения показаний индикатора.

В других моделях весь механизм гигрометра вращается до тех пор, пока циферблат не покажет соответствующее значение. Применяются инструкции производителя для других конфигураций.

Проверка точности гигрометра.

Проверить точность гигрометра можно двумя распространенными способами:

1. Оберните заднюю часть гигрометра влажной тканью на 6 часов. Затем индикатор должен показывать прибл. 95%. Если он показывает меньше или полностью выходит за пределы шкалы, просто отрегулируйте индикатор до 95%, используя один из методов, описанных выше.

2. Другой способ проверки калибровки заключается в использовании поваренной соли, прозрачного контейнера, такого как пакет с застежкой-молнией, и небольшого неглубокого открытого контейнера, например, крышки от бутылки.
Поместите примерно чайную ложку соли в неглубокую емкость и добавьте несколько капель воды — ровно столько, чтобы она стала влажной. Помните, вам нужен не раствор соленой воды, а только влажная соль. Поместите неглубокий контейнер в мешок вместе с гигрометром. (Следите за тем, чтобы соль не попала на гигрометр, это может повредить его).
Закройте пакет, оставив внутри немного воздуха, и оставьте на 6-8 часов. Проверьте показания гигрометра, не открывая мешок. Должно быть 75%. Если нет, извлеките прибор из пакета и отрегулируйте показание до 75% с помощью небольшой отвертки.
Для поддержания точности прибора рекомендуется проводить повторную калибровку каждые шесть месяцев.

Hairy Science: измерение влажности с помощью волосяного гигрометра

Поделиться на Facebook
Поделиться на Twitter
Поделиться на Reddit
Поделиться на LinkedIn
Поделиться по электронной почте
Распечатать

Ключевые концепции

Введение
Волосы сходят с ума во время «апрельских ливней», когда становится сыро? Если да, то задумывались ли вы, почему это так? Пряди волос могут расслабляться и удлиняться при повышении влажности, а затем снова сокращаться при понижении влажности. На самом деле скорость изменения длины прядей волос настолько надежна, что их можно использовать в качестве основы для гигрометра — устройства, измеряющего уровень влажности воздуха.

Фон
Чтобы понять, как работает гигрометр, сделанный из прядей волос, важно понять структуру стержня человеческого волоса. (Стержень — это часть волоса, которая выступает над поверхностью кожи, тогда как волосяной фолликул — это часть, которая находится ниже поверхности кожи.) В стержнях человеческих волос несколько внешних слоев уплощенных клеток кутикулы окружают слой клетки коры (составляющие кору), которая окружает центральное ядро клеток, называемое мозговым веществом. Сплющенные клетки кутикулы относительно прочны и при увеличении выглядят как чешуйки, а также покрыты специальными молекулами (так называемыми липидами), которые отталкивают воду, помогая защитить прядь волоса. Кортикальные клетки волокнистые и содержат гранулы пигмента различной темноты, которые придают прядям волос их естественный цвет.

Преобладающие белки в волосах относятся к группе, называемой кератинами, из того же семейства белков, которые формируют ваши ногти. Химические связи, связывающие молекулы кератина, придают прядям волос силу и гибкость, а также их предсказуемую реакцию на влажность.

Материалы
•   Спирт для протирания (70-процентный изопропиловый спирт)
•   Мерные ложки
•   Маленькая миска
•   Три длинные пряди человеческих волос (длиной около 20 сантиметров)
•   Ватные палочки
•   Измерительная лента или линейка
•   Тонкий, плоский кусок пластика, который можно легко разрезать (около 8,0 см в длину и 8,0 см в ширину), например, из крышки одноразового контейнера для гастрономов
. •   Ножницы (достаточно прочные, чтобы разрезать пластиковую деталь)
•   Дайм
•   Лента
•   Два маленьких гвоздя
•   Клей
•   Лом дерева или плоского пенополистирола (около 25 см в длину и 10 см в ширину)

Подготовка
• Приготовьте раствор из 25-процентного медицинского спирта и 75-процентной воды, смешав одну столовую ложку воды с одной чайной ложкой медицинского спирта в небольшой миске.
• Смочите ватный тампон разбавленным раствором медицинского спирта и протрите каждую прядь волос. Это удалит остатки масла и позволит воде легче проникнуть в пряди волос. Отложите пряди волос в сторону, где вы их не потеряете.
• Вырежьте из куска пластика форму треугольной стрелки, а именно равнобедренный треугольник со стороной 7,0 см с двух сторон и 3,0 см с третьей стороны.

Процедура
•   Расположите указатель на деревянной или пенопластовой основе примерно на три четверти пути вниз (около 19 см вниз) так, чтобы левая сторона указки находилась примерно в 1,0 см от левой стороны основания. Забейте гвоздь через отверстие указки и надежно вставьте его в основание. Убедитесь, что указатель все еще может легко поворачиваться.
•   Примерно в 2,5 см от верха основания, на линии, где волосы были приклеены к указке, вбейте другой гвоздь в основание.
•   Осторожно натяните пряди волос, чтобы указатель продолжал указывать вправо, делая его параллельным земле (и перпендикулярным волосам). Пряди должны быть идеально вертикальными, а указатель должен указывать строго горизонтально.
•   Приклейте свободные концы прядей волос к верхнему гвоздю. Как вы думаете, что произойдет, если вы будете использовать гораздо более короткие пряди волос? Как это повлияет на ваши показания влажности? Возможно, вам придется держать пряди натянутыми, пока клей не начнет схватываться, чтобы они сохраняли свое положение. Если волосы слишком длинные, подстригите кончики. Прежде чем переходить к следующему шагу, убедитесь, что клей высох.
•   Затем вам нужно откалибровать ареометр для двух крайних значений влажности на вашей шкале: 0 и 100 процентов. Для 0-процентной влажности аккуратно высушите волосы феном до тех пор, пока пряди не перестанут уменьшаться в длине (указатель больше не двигается). Сделайте это местоположение 0 процентов.
•   Чтобы измерить 100-процентную влажность, поместите гигрометр в пластиковую коробку с влажной губкой или небольшим полотенцем. Подождите не менее 10 минут. Слегка отметьте положение указателя, снова запечатайте коробку и подождите еще 10 минут. Продолжайте делать это до тех пор, пока положение указателя не перестанет меняться. Отметьте конечное положение указателя как 100 процентов.
•   Для промежуточных значений вы можете просто разделить пространство между 0 процентами и 100 процентами на пять равных приращений и отметить места для 20 процентов, 40 процентов, 60 процентов и 80 процентов, а затем (если есть место) разделить каждое из них на два, чтобы отметить места для 10 процентов, 30 процентов, 50 процентов, 70 процентов и 90 процентов. Ваш гигрометр для волос на самом деле может быть не таким точным, но он может дать вам приблизительное представление об изменениях влажности.
•   Используйте гигрометр для измерения различных уровней влажности в вашем доме. Насколько влажно, по показаниям гигрометра, помещение в вашем доме? Как это соотносится с влажностью в ванной после душа? Насколько влажно снаружи, по показаниям гигрометра, и как оно меняется в зависимости от погоды?
•   Дополнительно: Откалибруйте волосяной гигрометр, сравнив его с другим прибором, например, психрометром или электрическим гигрометром. Насколько похожи показания вашего волосяного гигрометра и этих точных приборов? Если они отличаются, как вы думаете, почему?
•   Дополнительно: Поместите гигрометр на открытом воздухе в месте, защищенном от дождя. Контролируйте его регулярно в течение дня в течение нескольких дней. Насколько изменяется влажность в течение «нормального» дня? Как ливневая система, перемещающаяся по вашему району, влияет на влажность?

Наблюдения и результаты
Ваш гигрометр показал, что в ванной комнате после душа более влажно, чем в обычной комнате вашего дома? Когда он использовался на улице, давал ли гигрометр более высокие показания, когда было более влажно, например, когда шел дождь, по сравнению с тем, когда было сухо?

В ванной после душа, если помещение небольшое и дверь все время была закрыта, влажность может достигать около 100 процентов. При правильной калибровке гигрометр должен показывать примерно 100 процентов. В других комнатах влажность, вероятно, будет намного ниже, в зависимости от того, насколько влажно там, где вы живете, и других факторов (например, работает ли увлажнитель воздуха или аквариум). Если вы сравнили показания вашего гигрометра с другим прибором, измеряющим влажность, таким как психрометр или электрический гигрометр, вы можете обнаружить, что ваш гигрометр имеет погрешность на 20-30 процентов, но вы можете откалибровать его с помощью этих устройств, чтобы повысить его точность. .

Как упоминалось ранее, пряди волос состоят из белковых молекул, называемых кератинами. Белковые молекулы построены из аминокислот. В пряди волоса молекулы кератина в основном удерживаются вместе двумя силами: химическими поперечными связями между цистеинами (разновидностью аминокислот) и более слабыми водородными связями. Кератины в волосах имеют много таких связей, что делает пряди сильными и гибкими. Водородные связи могут быть разрушены водяным паром в воздухе, при этом каждый кератин связывается с водой в воздухе, а не друг с другом.