Виды влажности воздуха: понятие влажности, ее типы и их определения, графики зависимости влажности от температуры, таблица, примеры

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

Влажность — это доля водяного пара, содержащегося в воздухе. Различают 2 типа влажности: абсолютная и относительная.

Абсолютная влажность — это количество водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 м³ воздуха. Измеряется в г/м³.

Данный показатель зависит от температуры воздуха, так теплый воздух способен удержать большее количество влаги, чем холодный. Поэтому максимальное значение абсолютной влажности воздуха летом выше, чем зимой.

Относительная влажность (Rh) — отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в %. Если воздух насыщен водяным паром до максимально возможного уровня, относительная влажность такого воздуха составляет 100%.

В таблице ниже и на графике справа представлены данные, показывающие зависимость абсолютной влажности воздуха от его температуры.

Пример: При температуре 20 °С воздух максимально может содержать 17,3 г/м³ водяного пара. Это означает, что в течение холодного времени года, когда наблюдается самая существенная разница между температурой воздуха на улице и в помещении, воздух будет особенно активно поглощать воду. В отапливаемой комнате воздух с температурой 25 °С может максимально впитать 23 г/м³ воды, в то время как при температуре 0°C холодный воздух уже не в состоянии впитать так много влаги и может удержать только 4,84 г/м³ воды. Проветривая помещение зимой, мы делаем комнатный воздух еще суше, так как холодный уличный воздух содержит минимальное количество воды, и после того, как он прогреется, ему потребуется больше увлажнения.

°C \ Rh	40%	45%	50%	55%	60%	65%	70%	75%	80%	85%	90%	95%	100%
— 5 °C	1,3	1,46	1,62	1,78	1,94	2,21	2,27	2,43	2,59	2,75	2,92	3,09	3,24
0 °C	1,94	2,18	2,42	2,66	2,9	3,14	3,39	3,63	3,87	4,11	4,36	4,6	4,84
+ 5 °C	2,72	3,06	3,4	3,74	4,08	4,42	4,76	5,1	5,44	5,78	6,12	6,46	6,8
+ 10 °C	3,76	4,23	4,7	5,17	5,64	6,11	6,58	7,05	7,52	7,99	8,46	8,93	9,4
+ 15 °C	5,12	5,76	6,4	7,04	7,68	8,32	8,9	9,6	10,24	10,88	11,52	12,26	12,8
+ 20 °C	6,92	7,79	8,65	9,52	10,38	11,25	12,11	12,98	13,84	14,7	15,57	16,44	17,3
+ 25 °C	9,2	10,35	11,5	12,65	13,8	14,95	16,1	17,25	18,4	19,55	20,7	21,85	23
+ 30 °C	12,12	13,64	15,15	16,66	18,18	19,7	21,21	22,73	24,24	25,76	27,27	28,8	30,3

Виды влажности воздуха

Водяной пар является составной частью нижних слоев ат­мосферы. От количества водяного пара и степени его насыщения во многом зависит состояние погоды: образование и характер облаков, осадков, гроз и туманов.

Влажность воздуха бывает абсолютной и относительной.

Абсолютная влажность — это количество водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 м³ воздуха; она характеризует количество массы водяного пара, находящегося в единице объема воздуха.

 

Относительная влажность — это отношение количества или упругости (упругостью водяного пара называют его давление в атмосферном воздухе) фактически имеющегося в воздухе водяного пара к ее максимально возможному значению при той же температуре.
Например: относительная влажность равна 75%, значит, в воздухе находится только 75% количества водяного пара, необходимого для полного его насыщения при данной температуре; если относительная влажность равна 100%, то насыщенность воздуха атмосферы водяным паром полная.

 

Дефицит влажности — это недостаток водяного пара до полного насыщения воздуха.

 

Точкой росы называют температуру, при которой имеющийся в воздухе водяной пар насыщает пространство (относительная влажность становится равной 100%).Точка росы не может быть выше температуры воздуха в данный момент. Чем больше разность между температурой воздуха и точкой росы, тем суше воздух, и наоборот.

 

 

Изменение влажности воздуха

Уменьшение абсолютной влажности по сравнению с предыдущими сутками за одни и те же сроки наблюдения оказывает на улучшение погоды.

Очень малая относительная влажность утром и возрастание ее к вечеру предвещает на ближайшие 12 — 24 ч ясную погоду.

Если абсолютная влажность увеличилась более чем на 3 мбар за последние 6 ч, то на следующие сутки можно с некоторой вероятностью ожидать обильных осадков.

Быстрое и заметное возрастание абсолютной влажности вместе с повышением температуры и понижением давления воздуха предвещают выпадение осадков, а в летнее время — грозу.

Если величина абсолютной влажности летом превышает 18 мбар или если точка росы превысит 16°, следует ожидать грозы.

Большое увеличение абсолютной влажности и температуры при устойчивом падении давления означает прохождение циклона с грозой.

 

 

Суточный ход влажности воздуха

При устойчивой ясной погоде влажность воздуха обнаруживает заметный суточный мод, связанный с ходом температуры. В суточном ходе абсолютной влажности над океанами и морями во все сезоны года, а над сушей только в холодное время года наблюдаются один максимум и один минимум. Суточный ход абсолютной влажности параллелен ходу испарения и температуры. Минимум влажности наблюдается утром, максимум-около 13 — 14 ч.

С повышением температуры усиливается испарение и вместе с этим растет абсолютная влажность, но так как увеличение влажности отстает от повышения температуры, то воздух становится более сухим.

В соответствии с этим относительная влажность уменьшается с повышением температуры. Поэтому суточный ход относительной влажности обратен ходу температуры перед восходом солнца относительная влажность имеет максимум, а в 13 — 14 ч-минимум.

Если суточный ход абсолютной влажности находится в соответствии с ходом температуры, можно ожидать сохранения в ближайшие 12 — 24 ч антициклональной погоды.

Резко выраженный суточный ход относительной влажности или усиление этого хода служит признаков улучшения погоды.

Уменьшение суточных колебаний (суточного хода) отно­сительной влажности или очень слабый ход при большой ее величине происходит при установившейся длительной ненастной погоде.

 

 

Точка росы

Точка росы определяется с помощью специальных психометрических таблиц по предварительно вычисленному значению абсолютной влажности или по температуре воздуха и величине относительной влажности. По значению точки росы можно предсказывать заморозки.

Если вечером (в 20 — 22 ч) точка росы имеет значение ниже +2°, то при штиле и отсутствии низкой облачности надо ожидать мороза ночью или к утру.

При наличии облачности и ветра (даже слабого) и при увеличении давления можно ожидать заморозка лишь в том случае, если точка росы вечером была ниже нуля.

При наличии облачности вечером и ночью и заметном ветре заморозки маловероятны.

 

Влажность | Типы, эффекты, применение

Влажность

Что такое влажность? Слово «влажность» очень часто используется людьми в жаркие дни, особенно в прибрежных районах. Определение влажности – это количество влаги или водяного пара в воздухе. Он бывает трех типов: относительная влажность, абсолютная влажность и удельная влажность.

Что такое высокая влажность? Вы когда-нибудь задумывались, почему 30°C в прибрежных районах ощущаются как 36°C? Ну, потому что высокая влажность воздуха мешает человеческому телу свободно потеть, из-за чего оно не может эффективно рассеивать тепло. Это заставляет вас чувствовать себя очень жарко, даже когда температура может быть не такой высокой. Это обсуждение направлено на то, чтобы сосредоточиться на физике влажности, ее применении, причинах влажности и факторах, влияющих на нее.

Типы влажности

Абсолютная влажность: Абсолютная влажность определяется как содержание воды в воздухе и выражается в граммах на кубический метр или граммах на килограмм. Его значение в атмосфере колеблется от почти нуля до примерно 30 г на кубический метр. С математической точки зрения абсолютная влажность выражается как масса водяного пара в атмосфере, деленная на общий объем воздуха и смеси воды. Значение абсолютной влажности изменяется относительно температуры и давления воздуха, если объем непостоянен. В уравнении масса водяного пара на единицу объема также называется объемной влажностью.

Относительная влажность: Определяется как отношение парциального давления водяного пара в воздушно-водяной смеси к равновесному давлению водяного пара над плоской поверхностью чистой воды при определенной температуре. Обычно он выражается в процентах. Чем выше процент, тем влажнее воздушно-водяная смесь.

Понятие относительной влажности можно использовать для определения содержания водяного пара в атмосфере. Он определяется как отношение количества влаги в атмосфере при определенной температуре к максимальному влагосодержанию, выдерживаемому атмосферой при той же температуре. В сезон дождей относительная влажность равна 100%.

Относительная влажность = фактическая плотность пара / плотность насыщенного пара * 100%

Относительная влажность является важным показателем, используемым в прогнозировании погоды, поскольку она является индикатором росы, тумана или осадков. Что такое высокая влажность? В жаркие летние дни относительная влажность высока, что повышает температуру. Это связано с тем, что процесс испарения пота с кожи затруднен из-за влажности.

Удельная влажность: Удельная влажность определяется как отношение общей массы водяного пара в атмосфере к общей массе воздушной посылки.

Воздействие влажности

Животные и растения

Способность животного или растения развиваться в конкретной среде определяется ее влажностью. Что вызывает влажность? Когда уровень влажности воздуха высок, потоотделение затруднено. Высокая влажность делает нашу кожу горячей и липкой. В таких ситуациях температура тела зависит от усиленного кровообращения, чрезмерного потоотделения, дыхания.

Электроника

Электронные устройства предназначены для работы при определенном уровне влажности. При высокой влажности проводимость проницаемых изоляторов может увеличиться, что приведет к их неисправности. Если влажность слишком низкая, материалы могут стать хрупкими. Независимо от заявленного диапазона влажности, конденсат является еще одним существенным фактором, приводящим к выходу из строя электронных устройств. Если электронное устройство перемещается из зоны с низкой температурой в зону с высокой температурой, его печатные платы и другие изоляционные материалы подвергаются конденсации. Это приводит к короткому замыканию. Низкая влажность также вызывает накопление статического электричества, из-за чего компьютеры выключаются из-за разрядки.

Промышленность

Высокая влажность отрицательно сказывается на производительности химических заводов, поскольку во время определенных процессов на этих заводах используются печи.

Единица измерения влажности

Влажность не имеет официальной единицы измерения СИ. В зависимости от определенных факторов она выражается в разных единицах.

Происхождение водяного пара

Рассмотрим закрытую камеру, заполненную водой, как показано на рисунке выше. Средняя кинетическая энергия и импульс молекул воды зависят от температуры. Некоторые частицы воды обладают более высокой энергией и способны покинуть жидкость в процессе испарения. Через некоторое время наступает точка равновесия, при которой количество молекул воды, покидающих поверхность воды, равно количеству молекул, возвращающихся к ней. При достижении этой точки общее количество частиц воды в газовой фазе остается постоянным.

Давление насыщенного пара

Стенка закрытой камеры бомбардируется молекулами газообразной воды, оказывая на нее давление. В точке равновесия это давление называется давлением насыщенного пара.

На рисунке выше показано давление насыщенного пара над поверхностью воды. Формула Магнуса используется для расчета давления насыщенного пара над льдом ei (t). При расчете используются параметры, приведенные в таблице ниже:

Состояние	Диапазон температур, •C	а (гПа)	—	ã (•С)
Над водой	от -40 до – 60	6.112	17,62	243,12
Над льдом	от -80 до – 0,01	6.112	22,46	272,62

Здесь t – температура в °C, остальные параметры приведены в таблице выше.

Между температурным диапазоном от -45°C до 60°C существует погрешность ниже ±0,6% при доверительном уровне 95% в формуле Магнуса. Если нам нужна большая точность, абсолютные функции получаются из уравнений для давления насыщенных паров, которые можно рассчитать только численно.

Коэффициент усиления водяного пара

Воздух часто содержит дополнительные газы или смеси газов. Таким образом, общее барометрическое давление представляет собой сумму отдельных парциальных давлений. Поскольку различные частицы газа в воздухе взаимодействуют, для изменения давления пара может потребоваться поправка, зависящая от давления. Общее давление насыщенного пара определяется выражением

e’w = ew ⋅ fw или e’i = ei ⋅ fi

где f, коэффициент усиления воды может быть определен как,

F _w (p) = 1,0016 + 3,15,10 ^-6 .р – 0,074 . 1/p

Барометрическое давление или p может варьироваться от 3 кПа до 110 кПа. Можно предположить, что при стандартном барометрическом давлении f = 1. Коэффициент усиления при 6 бар равен 1,02.

Тепловой индекс

Тепловой индекс определяет, как человеческое тело воспринимает температуру. При высокой относительной влажности скорость испарения тела человека уменьшается, из-за чего тепло не излучается телом так легко, как при сухом воздухе. При низкой относительной влажности скорость потоотделения высока, поэтому тело рассеивает тепло и охлаждается. В зависимости от субъективных измерений индекс тепла имеет значение только в том случае, если он выше 24°C и относительной влажности 40%. Индекс тепла определяется как:

HI = c00 + c10 t + c01 Uw + c11 tUw+ c20 t2 + c02U2w + c21t2Uw + c12tU2w + c22t2U2w

Тепловой индекс зависит от влажности и относительной температуры, как показано на рисунке выше. Значение значений указано ниже:

• < 30°C: некомфортно
• 30–40°C: немного неудобно
• 40–45°C: очень неудобно 
• > 45°C: опасно для жизни
• > 54°C: предстоящий ход

Применение

Психрометрическая диаграмма

Психрометрическая диаграмма, также называемая диаграммой Молье, показывает кривые эквипотенциальной энтальпии, соответствующие относительной влажности на диаграммах соотношения компонентов смеси и температуры. Они помогают ориентироваться в системах, в которых большую роль играют влажность и температура, например, в сушильной машине.

Температура влажного и сухого термометров

На рисунке выше показаны гигрометр или психрометр влажного и сухого термометров. Этот прибор используется для расчета более низких температур, чем те, которые рассчитываются термометром с сухой колбой, из-за испарения в его колбе. Как уже говорилось, скорость испарения зависит от относительной влажности. Пористая среда окружает один из термометров, который увлажняется мокрым носком, температура которого уменьшается при испарении воды. Поскольку скорость испарения выше при сухом воздухе по сравнению с влажным, разница температур является мерой относительной влажности.

Заключение

Это обсуждение сосредоточилось на физике того, что такое влажность и что вызывает влажность, с описанием ее наиболее важных определений и механизмов, связанных с ней. Все важные уравнения, связанные с концепцией, также были упомянуты. Надеюсь, что это обеспечивает некоторую физическую основу, которая поможет вам рассчитать большинство физических величин, относящихся к водяному пару.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Что такое давление?

Давление можно определить как силу, приложенную под прямым углом к ​​поверхности объекта или физического тела на единицу площади, на которую действует сила.

2. Что такое гидростатическое давление?

Гидростатическое давление можно определить как давление, оказываемое водой или любой другой жидкостью в любой точке равновесия из-за силы гравитации. Он прямо пропорционален глубине жидкости, измеренной от ее поверхности, поскольку вес жидкости увеличивается, когда на нее действует сила, действующая вниз.

3. Что такое температура точки росы?

Температура точки росы может быть определена как температура, при которой количество воздуха охлаждается, так что происходит конденсация при постоянном давлении.

4. Какова пропорция смешивания?

Отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха. Она выражается через влажность и относительную температуру.

Различные типы влажности | Осушители Eva-Dry

Все мы слышали о влажности; многие домовладельцы вложили средства в осушители, чтобы предотвратить ущерб, который они могут нанести. Большинству людей, живущих с влажностью, она не слишком нравится, и те, кто не живет с ней, благодарны за этот факт! Влажность относится к тому, сколько водяного пара находится в воздухе. Как правило, чем больше водяного пара, тем влажнее эта область. Но знаете ли вы, что существуют разные типы влажности? Абсолютная, относительная и удельная влажность — это термины, обозначающие различные типы влажности.

Разница между относительной влажностью и коэффициентом влажности

Проще говоря, чем больше водяного пара в воздухе, тем выше влажность. Отношение влажности — это отношение количества «воздуха» в воздухе к количеству воды. Относительная влажность , с другой стороны, принимает отношение влажности и включает температуру воздуха, и максимальное количество воды, которое может удерживать воздух, и отображает его в процентах. Эта более поздняя цифра — это то, что метеорологи цитируют в новостях или отображают в вашем местном приложении погоды.

 

Разницу между относительной влажностью и коэффициентом влажности довольно легко вычислить, и она объясняет процент влажности, который вы видите на своем телефоне.

 

Когда воздух теплее, он обычно может удерживать больше воды, чем когда воздух холоднее. Из-за этого у вас может быть тот же коэффициент влажности для воздуха во Флориде при 75 ° F и 55 ° F в Чикаго. Однако холодный воздух не может удерживать столько водяного пара, поэтому относительная влажность будет равна 9.0171 выше .

Типы влажности

Абсолютная влажность

Этот термин используется для описания фактического количества водяного пара, насыщающего воздух. Абсолютная влажность рассчитывается путем нахождения массы водяного пара в помещении и деления его на массу воздуха в том же помещении. Это то же самое, что и отношение влажности 90 193 90 194 .

Относительная влажность

Опять же, это тип влажности, на который метеорологи обычно ссылаются в своих прогнозах погоды. Относительная влажность описывает количество водяного пара в данной области в отличие от того, сколько водяного пара может быть в этой области. Этот тип влажности в основном представляет собой соотношение абсолютной влажности и потенциальной степени насыщения водой, которую воздух может удерживать.

Удельная влажность

Этот термин используется как отношение количества водяного пара в воздухе к количеству сухого воздуха в помещении.

Неважно, как вы это называете. влажность является естественной частью нашего климата, к которой мы должны приспосабливаться. Если нет, то нам придется довольствоваться тем, что нам неприятно тепло и потно. К счастью, у нас есть осушители, которые помогают бороться с разрушительным воздействием влаги в воздухе.

Здесь, в EVA-DRY, мы предлагаем домовладельцам мини-осушители, которые помогут защитить их важные вещи. Наши осушители также помогают удалять раздражающие аллергены из воздуха, принося облегчение аллергикам. Мы не просто покрываем дома; у нас также есть осушители для лодок и жилых автофургонов, которые помогут защитить вас, где бы вы ни находились.