UlazApsolutna i relativna vlažnost vazduha. Apsolutna i relativna vlažnost. Tačka rose. Procjena relativne vlažnosti
Za karakterizaciju vlažnosti zraka koriste se sljedeće vrijednosti: apsolutna, maksimalna i relativna vlažnost, deficit zasićenja, tačka rosišta.
Apsolutna vlažnost je količina vodene pare u gramima sadržana u dato vrijeme u 1 m³ vazduha.
Maksimalna vlažnost - ovo je količina vodene pare u gramima sadržana u 1 m³ zraka u trenutku potpunog zasićenja.
Relativna vlažnost je odnos apsolutne vlažnosti i maksimalne vlažnosti, izražen u procentima.
Nedostatak zasićenja je razlika između maksimalne i apsolutne vlažnosti.
tačka rose - temperatura na kojoj je apsolutna vlažnost jednaka maksimalnoj.
Prilikom procjene vlažnosti zraka najveća vrijednost ima vrijednost relativne vlažnosti.
Relativna vlažnost može se mjeriti higrometrom ili psihrometrom. Osnova higrometar sastoji se od odmašćene ljudske kose povezane kroz blok sa strelicom koja se kreće duž skale. Kosa se produžava kada se vlažnost vazduha povećava i postaje kraća kada se smanjuje.
Psihrometri sastoje se od dva identična termometra (živi ili alkoholni), rezervoar jednog od njih je prekriven krpom, koja je prethodno navlažena destilovanom vodom. Kako voda isparava, rezervoar se hladi. Temperaturna razlika se koristi za suđenje vlažnosti vazduha, jer intenzitet isparavanja zavisi od stepena zasićenosti okolnog vazduha vodenom parom. Koriste se dvije vrste psihrometara: stacionarni (Augusta) i aspiracijski (Assmann).
Psihrometar Augusta koristi se u stacionarnim uslovima (na meteorološkim stanicama, u bolnicama), postavljajući ga na mesta gde uređaj nije izložen toplotnom zračenju i vetru.
Apsolutna vlažnost se izračunava pomoću Regnaultove formule:
K = f - a (t c - t c) x B,
Gdje TO - apsolutna vlažnost, mmHg;
f- maksimalna vlažnost vazduha na temperaturi mokrog termometra (određena iz tabele 1.6);
a- psihometrijski koeficijent jednak 0,0001;
t s - temperatura suvog termometra;
t u - temperatura vlažnog termometra;
B-Atmosferski pritisak u trenutku posmatranja, mm Hg.
U Assmannovom psihrometru Rezervoari termometara zaštićeni su dvostrukim metalnim ekranima od izlaganja zračenju topline. Oko rezervoara postoje ventilacioni kanali kroz koje se stalnom brzinom (4 m/s) usisava vazduh. Za mjerenje vlažnosti, termometar umotan u krpu navlaži se destilovanom vodom, zatim se opruga ventilatora namota i uređaj se postavi na željenu tačku. Očitavanja suhih i mokrih termometara se snimaju 4 - 5 minuta nakon pokretanja ventilatora.
U ovoj lekciji će se uvesti pojam apsolutne i relativne vlažnosti vazduha, raspravljaće se o pojmovima i količinama povezanim sa ovim pojmovima: zasićena para, tačka rose, instrumenti za merenje vlažnosti. Tokom lekcije upoznaćemo se sa tabelama gustine i pritiska zasićene pare i psihrometrijskom tabelom.
Za ljude, vlažnost je veoma važan parametar. okruženje, jer naše tijelo vrlo aktivno reaguje na njegove promjene. Na primjer, mehanizam za regulaciju funkcioniranja tijela, kao što je znojenje, direktno je povezan s temperaturom i vlažnošću okoline. Pri visokoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage s površine kože se praktično kompenziraju procesima njene kondenzacije i poremećeno je odvođenje topline iz tijela, što dovodi do poremećaja termoregulacije. Pri niskoj vlažnosti, procesi isparavanja vlage prevladavaju nad procesima kondenzacije i tijelo gubi previše tekućine, što može dovesti do dehidracije.
Količina vlage važna je ne samo za ljude i druge žive organizme, već i za protok tehnološkim procesima. Na primjer, zbog poznatog svojstva vode da provodi struja njegov sadržaj u zraku može ozbiljno utjecati na ispravan rad većine električnih uređaja.
Osim toga, koncept vlažnosti je najvažniji kriterij procjene vremenskim uvjetima, koje svi znaju iz vremenske prognoze. Vrijedi napomenuti da ako uporedimo vlažnost u različito doba godine u našoj uobičajenoj klimatskim uslovima, tada je veći ljeti, a manji zimi, što je posebno povezano sa intenzitetom procesa isparavanja na različitim temperaturama.
Glavne karakteristike vlažan vazduh su:
- gustina vodene pare u vazduhu;
- relativna vlažnost.
Vazduh je kompozitni gas i sadrži mnogo različitih gasova, uključujući vodenu paru. Da bi se procijenila njegova količina u zraku, potrebno je odrediti koju masu vodena para ima u određenoj dodijeljenoj zapremini - ovu vrijednost karakterizira gustina. Gustina vodene pare u vazduhu se naziva apsolutna vlažnost.
Definicija.Apsolutna vlažnost vazduha- količina vlage sadržana u jednom kubnom metru zraka.
Oznakaapsolutna vlažnost: (kao što je uobičajena oznaka za gustinu).
Jediniceapsolutna vlažnost: (u SI) ili (za praktičnost mjerenja malih količina vodene pare u zraku).
Formula kalkulacije apsolutna vlažnost:
Oznake:
Masa pare (vode) u vazduhu, kg (u SI) ili g;
Volumen zraka koji sadrži naznačenu masu pare je .
S jedne strane, apsolutna vlažnost zraka je razumljiva i pogodna vrijednost, jer daje predstavu o specifičnom sadržaju vode u zraku po masi; s druge strane, ova vrijednost je nezgodna sa stanovišta osjetljivosti. vlažnosti živih organizama. Ispada da, na primjer, osoba ne osjeća maseni sadržaj vode u zraku, već njen sadržaj u odnosu na najveću moguću vrijednost.
Za opis takve percepcije uvedena je sljedeća veličina: relativna vlažnost.
Definicija.Relativna vlažnost– vrijednost koja pokazuje koliko je para udaljena od zasićenja.
Odnosno, vrijednost relativne vlažnosti, jednostavnim riječima, pokazuje sljedeće: ako je para daleko od zasićenja, onda je vlažnost niska, ako je blizu, visoka.
Oznakarelativna vlažnost: .
Jedinicerelativna vlažnost: %.
Formula kalkulacije relativna vlažnost:
Oznake:
Gustina vodene pare (apsolutna vlažnost), (u SI) ili ;
Gustina zasićene vodene pare na datoj temperaturi, (u SI) ili .
Kao što se vidi iz formule, ona uključuje apsolutnu vlažnost, sa kojom smo već upoznati, i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi. Postavlja se pitanje: kako odrediti potonju vrijednost? Za to postoje posebni uređaji. Razmotrićemo kondenzacijahigrometar(Sl. 4) - uređaj koji se koristi za određivanje tačke rose.
Definicija.Tačka rose- temperatura na kojoj para postaje zasićena.
Rice. 4. Kondenzacijski higrometar ()
U posudu uređaja ulijeva se tekućina koja lako isparava, na primjer, eter, ubacuje se termometar (6), a kroz posudu se pomoću sijalice (5) pumpa zrak. Kao rezultat pojačane cirkulacije zraka počinje intenzivno isparavanje etra, zbog toga se smanjuje temperatura posude i na ogledalu se pojavljuje rosa (kapljice kondenzirane pare) (4). U trenutku kada se rosa pojavi na ogledalu, temperatura se mjeri termometrom; ta temperatura je tačka rose.
Šta učiniti sa dobijenom temperaturom (tačkom rose)? Postoji posebna tabela u koju se unose podaci - koja gustina zasićene vodene pare odgovara svakoj određenoj tački rose. Treba napomenuti korisna činjenica, da kako raste tačka rose, raste i vrednost odgovarajuće gustine zasićene pare. Drugim riječima, što je zrak topliji, to može sadržavati veću količinu vlage, i obrnuto, što je zrak hladniji, to je manji maksimalni sadržaj pare u njemu.
Razmotrimo sada princip rada drugih vrsta higrometara, uređaja za mjerenje karakteristika vlažnosti (od grčkog hygros - "mokar" i metreo - "mjerim").
Higrometar za kosu(Sl. 5) - uređaj za mjerenje relativne vlažnosti, u kojem kosa, na primjer ljudska kosa, djeluje kao aktivni element.
Djelovanje higrometra za kosu zasniva se na svojstvu odmašćene kose da mijenja svoju dužinu pri promjeni vlažnosti zraka (sa povećanjem vlažnosti dužina kose se povećava, a sa smanjenjem smanjuje), što omogućava mjerenje relativne vlažnosti. Kosa je zategnuta preko metalnog okvira. Promjena dužine kose prenosi se na strelicu koja se kreće duž skale. Treba imati na umu da higrometar za kosu ne daje tačne vrijednosti relativne vlažnosti i koristi se prvenstveno za kućne potrebe.
Pogodniji i precizniji uređaj za mjerenje relativne vlažnosti je psihrometar (od starogrčkog ψυχρός - "hladno") (slika 6).
Psihrometar se sastoji od dva termometra, koji su fiksirani na zajedničkoj skali. Jedan od termometara naziva se mokri termometar jer je umotan u kambrik tkaninu, koja je uronjena u rezervoar vode koji se nalazi na poleđini uređaja. Voda isparava iz mokre tkanine, što dovodi do hlađenja termometra, proces snižavanja njegove temperature se nastavlja sve dok se ne dostigne stadijum dok para u blizini mokre tkanine ne dostigne zasićenje i termometar počne da pokazuje temperaturu tačke rose. Dakle, mokri termometar pokazuje temperaturu manju ili jednaku stvarnoj temperaturi okoline. Drugi termometar naziva se suhi termometar i pokazuje stvarnu temperaturu.
Na kućištu uređaja se u pravilu nalazi i takozvana psihrometrijska tablica (tabela 2). Koristeći ovu tabelu, možete odrediti relativnu vlažnost okolnog zraka iz vrijednosti temperature koju pokazuje termometar sa suvim termometrom i iz temperaturne razlike između suve i vlažne sijalice.
Međutim, čak i bez takve tablice pri ruci, možete približno odrediti količinu vlage koristeći sljedeći princip. Ako su očitanja oba termometra bliska jedno drugom, tada se isparavanje vode iz vlažnog gotovo u potpunosti kompenzira kondenzacijom, odnosno vlažnost zraka je visoka. Ako je, naprotiv, razlika u očitanjima termometra velika, tada isparavanje iz mokre tkanine prevladava nad kondenzacijom i zrak je suh, a vlažnost niska.
Okrenimo se tablicama koje nam omogućavaju da odredimo karakteristike vlažnosti zraka.
|
temperatura, |
Pritisak, mm. rt. Art. |
Gustina pare |
Table 1. Gustina i pritisak zasićene vodene pare
Napomenimo još jednom da, kao što je ranije rečeno, vrijednost gustine zasićene pare raste s njenom temperaturom, isto vrijedi i za tlak zasićene pare.
Table 2. Psihometrijska tabela
Podsjetimo da je relativna vlažnost zraka određena vrijednošću očitanja suhog termometra (prva kolona) i razlike između očitanja suhih i vlažnih (prvi red).
U današnjoj lekciji naučili smo o važnoj osobini zraka - njegovoj vlažnosti. Kao što smo već rekli, vlažnost se smanjuje u hladnoj sezoni (zima), a povećava se u toploj sezoni (ljeto). Važno je moći regulisati ove pojave, npr. ako je potrebno povećati vlažnost, prostoriju smjestiti u zimsko vrijeme nekoliko rezervoara vode za poboljšanje procesa isparavanja, međutim, ova metoda će biti efikasna samo na odgovarajućoj temperaturi, koja je viša od vanjske.
U sledećoj lekciji ćemo pogledati šta je rad gasa i princip rada motora sa unutrašnjim sagorevanjem.
Bibliografija
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
- Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drfa, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.
- Internet portal “dic.academic.ru” ()
- Internet portal “baroma.ru” ()
- Internet portal “femto.com.ua” ()
- Internet portal “youtube.com” ()
Zadaća
U ovoj lekciji, čija je tema: „Vlažnost. Mjerenje vlažnosti”, govorit ćemo o svojstvima zasićene i nezasićene vodene pare, koja je uvijek prisutna u atmosferi.
U prethodnoj lekciji smo se upoznali sa konceptom „zasićene pare“. Kao i kod proučavanja bilo koje teme i predmeta, može se postaviti pitanje: "Gdje koristimo ovaj koncept, kako ćemo ga primijeniti?" U ovoj lekciji ćemo raspravljati o najvažnijoj primjeni svojstava zasićene pare.
Vjerovatno dobro znate naziv teme, jer pojam “vlažnosti zraka” čujete svaki dan kada gledate ili slušate vremensku prognozu. Međutim, ako vas pitaju: "Šta se podrazumijeva pod vlažnošću zraka?", malo je vjerovatno da ćete odmah dati tačnu fizičku definiciju.
Pokušajmo formulirati šta se u fizici podrazumijeva pod vlažnošću zraka. Pre svega, kakva je voda u vazduhu? Uostalom, takvi su, na primjer, magla, kiša, oblaci i drugo atmosferske pojave, prolazeći uz učešće vode u jednom ili drugom agregatnom stanju. Ako se sve ove pojave uzmu u obzir pri opisivanju vlažnosti, kako onda izvršiti mjerenja? Čak i iz tako jednostavnog rezonovanja postaje jasno da intuitivne definicije ovdje nisu dovoljne. Zapravo, mi pričamo o tome Prije svega, o vodenoj pari koja se nalazi u našoj atmosferi.
Atmosferski vazduh je mešavina gasova, od kojih je jedan vodena para (slika 1). On doprinosi atmosferskom pritisku, ovaj doprinos se zove parcijalni pritisak(kao i elastičnost) vodene pare.
Rice. 1. Komponente atmosferski vazduh
Daltonov zakon
Glavni principi koje smo dobili u sklopu proučavanja molekularne kinetičke teorije odnose se na takozvane čiste plinove, odnosno plinove koji se sastoje od atoma ili molekula istog tipa. Međutim, vrlo često morate imati posla sa mješavinom plinova. Najjednostavniji i najčešći primjer takve mješavine je atmosferski zrak koji nas okružuje. Kao što znamo, sastoji se od 78% azota, više od 21% kiseonika, a preostali procenat zauzima vodena para i drugi gasovi.
Rice. 2. Sastav atmosferskog zraka
Svaki od gasova koji je deo vazduha ili bilo koje druge mešavine gasova svakako doprinosi ukupnom pritisku ove mešavine gasova. Doprinos svake pojedinačne takve komponente se naziva parcijalni pritisak gasa,T. odnosno pritisak koji bi dati gas vršio u odsustvu drugih komponenti smeše.
Engleski hemičar John Dalton eksperimentalno je ustanovio da je za mješavine razrijeđenih plinova ukupni tlak jednostavan zbir parcijalnih pritisaka svih komponenti mješavine:
Ovaj odnos se naziva Daltonov zakon.
Dokaz Daltonovog zakona u okviru molekularne kinetičke teorije, iako nije posebno kompliciran, prilično je glomazan, pa ga ovdje nećemo iznositi. Kvalitativno je ovaj zakon prilično jednostavno objasniti ako uzmemo u obzir činjenicu da zanemarujemo interakciju između molekula, odnosno molekule su elastične kuglice koje se mogu sudarati samo jedna s drugom i sa stijenkama posude. U praksi, model idealnog gasa dobro funkcioniše samo za prilično retke sisteme. U slučaju gustih plinova, primijetit će se odstupanja od Daltonovog zakona.
Parcijalni pritisakstr vodena para je jedan od indikatora vlažnosti zraka, koji se mjeri u paskalima ili milimetrima žive.
Pritisak vodene pare zavisi od koncentracije njegovih molekula u vazduhu, kao i od apsolutne temperature potonjeg. Gustina se često uzima kao karakteristika vlažnosti. ρ vodena para sadržana u vazduhu, tzv apsolutna vlažnost .
Apsolutna vlažnost pokazuje koliko grama vodene pare sadrži vazduh. Prema tome, mjerna jedinica za apsolutnu vlažnost je .
Oba navedena indikatora vlažnosti povezana su Mendeljejev-Klapejronovom jednačinom:
- molarna masa vodene pare;
- njegova apsolutna temperatura.
Odnosno, poznavajući jedan od pokazatelja, na primjer gustoću, lako možemo odrediti drugi, odnosno pritisak.
Vi i ja znamo da vodena para može biti ili nezasićena ili zasićena. Para koja je u termodinamičkoj ravnoteži sa tečnošću istog sastava naziva se zasićena. Nezasićena para je para koja nije postigla dinamičku ravnotežu sa svojom tekućinom. U ovom slučaju ne postoji ravnoteža između procesa kondenzacije i isparavanja.
Općenito, vodena para u atmosferi, uprkos prisustvu velika količina Vodena tijela: okeani, mora, rijeke, jezera i tako dalje - je nezasićena, jer naša atmosfera nije zatvorena posuda. Međutim, kretanje vazdušne mase: vjetrovi, uragani i tako dalje - dovode do toga da u različitim tačkama Zemlje u svakom trenutku postoji različit odnos između brzina kondenzacije i isparavanja vode, uslijed čega na nekim mjestima para može doći do zasićenja. čemu ovo vodi? Štaviše, u takvom prostoru para počinje da se kondenzuje, jer se sjećamo da je zasićena para uvijek u kontaktu sa svojom tekućinom. Kao rezultat, mogu se stvoriti magla ili oblaci i rosa. Temperatura na kojoj para postaje zasićena naziva se tačka rose . Označavamo pritisak vodene pare (zasićene) na tački rose.
Razmislite zašto rosa obično pada rano ujutro? Šta se dešava u ovom trenutku u danu sa temperaturom, a samim tim i sa maksimalnim pritiskom, sa pritiskom zasićene pare? Očigledno, poznavanje apsolutne vlažnosti ili parcijalnog pritiska vodene pare ne daje nam nikakvu ideju o tome koliko je data para blizu ili daleko od zasićenja. Ali upravo ta udaljenost ili blizina zasićenosti određuje brzinu procesa isparavanja i kondenzacije, odnosno onih procesa koji određuju vitalnu aktivnost živih organizama.
Ako isparavanje prevladava nad kondenzacijom, tada organizmi i tlo gube vlagu (slika 3). Ako prevlada kondenzacija, procesi sušenja postaju nemogući (slika 4.) Suočeni smo sa potrebom poboljšanja koncepta vlažnosti; koncept apsolutne vlažnosti, kao što smo upravo vidjeli, ne opisuje u potpunosti sve pojave koje su nam potrebne.
Rice. 3. Isparavanje prevladava nad kondenzacijom
Rice. 4. Kondenzacija prevladava nad isparavanjem
Hajde da ponovo razgovaramo o ovom pitanju. Hajde da to uradimo jednostavan primjer. Zamislite da se u određenom vozilu nalazi 20 ljudi. Da li je to puno ili malo, tj. da li je ova apsolutna vrijednost 20 ljudi? Naravno, nećemo moći reći da li je to puno ili malo dok ne saznamo maksimalan kapacitet datog automobila ili vozila. 20 ljudi u putničkom automobilu je, naravno, mnogo, to je praktično nemoguće, ali 20 ljudi u velikom autobusu nije toliko. Slično, u slučaju apsolutne vlažnosti, odnosno parcijalnog pritiska vodene pare, moramo to uporediti sa nečim. Sa čime da uporedimo ovaj parcijalni pritisak? Poslednja lekcija nam govori odgovor. Koliko je važno posebno značenje ima li pritisak vodene pare? Ovo je pritisak zasićene vodene pare. Ako uporedimo parcijalni pritisak vodene pare na datoj temperaturi sa pritiskom zasićene vodene pare na istoj temperaturi, moći ćemo preciznije okarakterisati tu istu vlažnost vazduha. Za karakterizaciju udaljenosti između stanja pare i zasićenja, posebna veličina tzv relativna vlažnost .
Relativna vlažnost zrak je postotni omjer pritiska vodene pare sadržane u zraku i tlaka zasićene pare na istoj temperaturi:
Sada je jasno da što je niža relativna vlažnost, to je određena para dalje od zasićenja. Tako, na primjer, ako je vrijednost relativne vlažnosti 0, tada u zraku zapravo nema vodene pare. Odnosno, kod nas je kondenzacija nemoguća, a pri relativnoj vlažnosti od 100% sva vodena para koja se nalazi u vazduhu je zasićena, jer je njen pritisak tačno jednak pritisku zasićene vodene pare na datoj temperaturi. Na ovaj način smo sada tačno utvrdili kolika je ta ista vlažnost, čija nam vrijednost svaki put govore u vremenskoj prognozi.
Koristeći Mendeljejev-Klapejronovu jednačinu, možemo dobiti alternativnu formulu za relativnu vlažnost, koja sada uključuje gustinu vodene pare sadržane u vazduhu i gustinu zasićene pare na istoj temperaturi.
Pritisak i gustina pare;
Pritisak i gustina zasićene pare na datoj temperaturi;
Univerzalna plinska konstanta.
Formula relativne vlažnosti:
Gustina vodene pare sadržane u zraku;
Gustina zasićene pare na istoj temperaturi.
Utjecaj intenziteta isparavanja i kondenzacije vode na žive organizme
Ljudi su vrlo osjetljivi na vrijednost relativne vlažnosti, od čega ovisi intenzitet isparavanja vlage sa površine kože. S visokom vlagom, posebno u vrućem danu, ovo isparavanje se smanjuje, zbog čega je poremećena normalna razmjena topline između tijela i okoline. Na suhom zraku, naprotiv, vlaga brzo isparava s površine kože, uzrokujući, na primjer, sluznicu respiratornog trakta isušivanje. Najpovoljnija za čovjeka je relativna vlažnost zraka u rasponu od 40-60%.
Važna je i uloga vodene pare u formiranju vremenskih uslova. Kondenzacija vodene pare dovodi do stvaranja oblaka i naknadnih padavina, što, naravno, ima implikacije na sve aspekte našeg života i na Nacionalna ekonomija. U mnogima proizvodni procesi održavaju se režimi veštačke vlažnosti. Primjeri takvih procesa su tkanje, konditorske, farmaceutske radnje i mnoge druge. U bibliotekama i muzejima, kako bi se sačuvale knjige i eksponati, važno je održavati i određenu vrijednost relativne vlažnosti, stoga u takvim ustanovama u svim prostorijama na zidu mora biti okačen psihrometar - uređaj za mjerenje relativne vlažnosti. vlažnost.
Da bismo izračunali relativnu vlažnost, kao što smo upravo vidjeli, moramo znati vrijednost pritiska ili gustine zasićene pare na datoj temperaturi.
U prošloj lekciji, dok smo proučavali zasićenu paru, govorili smo o ovoj zavisnosti, ali njen analitički oblik je veoma složen, a naše matematičko znanje još uvek nije dovoljno. Šta učiniti u ovom slučaju? Rješenje je vrlo jednostavno: umjesto da ove formule zapišemo u analitičkom obliku, koristićemo tabele pritiska i gustine zasićene pare na datoj temperaturi (tabela 1). Ove tabele su dostupne iu udžbenicima iu bilo kojoj referentnoj knjizi tehničkih količina.
Table 1. Zavisnost pritiska i gustine zasićene vodene pare o temperaturi
Sada razmotrite promjenu relativne vlažnosti s temperaturom. Što je temperatura viša, to je niža relativna vlažnost. Pogledajmo zašto i kako koristeći primjer zadatka.
Zadatak
U određenoj posudi para postaje zasićena na . Kolika će biti njegova relativna vlažnost na , , ?
Budući da je riječ o pari u posudi, volumen pare ostaje nepromijenjen kako se temperatura mijenja. Dodatno nam je potrebna tabela zavisnosti pritiska i gustine zasićene pare od temperature (tabela 2).
Table 2. Zavisnost pritiska i gustine zasićene pare o temperaturi
Rješenje:
Iz teksta pitanja je jasno da je pri , , jer upravo pri toj vrijednosti para postaje zasićena, odnosno iz definicije relativne vlažnosti imamo:
Brojnik je gustina vodene pare prisutne u posudi, a nazivnik je gustina zasićene pare koja je odsutna u posudi na istoj temperaturi. Šta će se desiti sa nivoom vlažnosti kada temperatura poraste? Brojač, uzimajući u obzir zatvorenost posude, neće se promijeniti. Zaista, budući da ne dolazi do kondenzacije i nema razmene materije sa spoljnim svetom, masa pare, a sa njom i njena gustina, zadržaće svoje vrednosti. A nazivnik, kao što znamo iz prošle lekcije, raste s temperaturom, pa će se relativna vlažnost zraka smanjivati. Gustoća pare u posudi pri može se izračunati iz date formule:
Gustina pare će biti ista na svim ostalim temperaturama. Stoga će nam za izračunavanje vlažnosti biti dovoljno da znamo vrijednost gustine zasićene pare na svim datim temperaturama i odmah možemo dobiti odgovore. Vrijednost gustine zasićene pare uzimamo iz tabele. Zamjenjujući vrijednosti jednu po jednu u formulu za vlažnost, dobivamo sljedeće odgovore:
odgovor:
Primjer rješavanja tipičnog problema određivanja relativne vlažnosti
Prilikom rješavanja ovakvih problema važno je znati da tlak zasićene pare ovisi o temperaturi, ali ne ovisi o zapremini.
Zadatak:
Posuda sadrži vazduh čija je relativna vlažnost na temperaturi . Kolika će biti relativna vlažnost nakon smanjenja volumena posude za n puta (n = 3) i zagrijavanja plina na temperaturu? Gustina zasićene vodene pare na temperaturi je 
.
Napredak rješenja:
Iz definicije relativne vlažnosti možemo zapisati da je pri temperaturi apsolutna vlažnost, prije kompresije, jednaka:
I nakon kompresije:
To jest, kada se volumen smanji za faktor pri konstantnoj masi, gustina se povećava za faktor.
Nakon kompresije, masa vlage po jedinici zapremine posude, ne samo u obliku pare, već iu obliku kondenzovane tečnosti, ako su nastali uslovi za kondenzaciju, biće jednaka:
Na temperaturi je pritisak zasićene vodene pare jednak normalnom atmosferskom pritisku, o čemu smo govorili u prošloj lekciji, a iznosi:
A njihova gustoća, ako koristimo Mendelejev-Clapeyronovu jednačinu, može se izračunati pomoću formule:
Gdje 
, jer će posuda sadržavati nezasićenu paru s relativnom vlagom:
Izražavajući ovu vlažnost u procentima, dobijamo vrednost od 2,9%.
odgovor: .
Hajde da razgovaramo ne samo o tome šta je vlažnost, već i o tome kako se ta vlažnost može izmeriti. Najčešći instrument za takva mjerenja je takozvani higrometrijski psihrometar, koji je prikazan na sl. 5.
Rice. 5. Higrometrijski psihrometar
Na postolje su pričvršćena dva termometra sa identičnim skalama. Rezervoar žive jednog od njih je umotan u vlažnu krpu (slika 8).
Rice. 6. Higrometrijski psihrometarski termometri
Voda iz ove tkanine isparava, zbog čega se sam termometar hladi, pa se termometri nazivaju suhi i mokri (slika 7).
Rice. 7. Suvi i mokri termometri higrometrijskog psihrometra
Što je veća relativna vlažnost okolnog vazduha, isparavanje vode iz vlažne krpe je manje intenzivno i slabije, razlika u očitanjima suhih i mokrih termometara je manja. Odnosno, pri ϕ = 100% voda neće ispariti, jer je sva vodena para zasićena, a očitanja oba termometra će se podudarati. Kada će razlika u očitanjima termometra biti maksimalna. Dakle, na osnovu razlike u očitanjima termometra, pomoću posebnih psihometrijskih tablica (najčešće se takva tablica odmah postavlja na tijelo samog uređaja) određuje se vrijednost relativne vlažnosti.
Kao što znamo, većinu površine naše planete prekriva Svjetski okean, pa voda i svi procesi koji se s njom odvijaju, posebno isparavanje i kondenzacija, igraju vitalna uloga u svim procesima našeg života. I sami smo dali strogu definiciju pojmova „apsolutna vlažnost“ i „relativna vlažnost“. U stvari jeste fizička količina, relativna vlažnost pokazuje koliko se atmosferska para razlikuje od zasićene pare.
Bibliografija
- Kasyanov V.A. Fizika 10. razred. - M.: Drfa, 2010.
- Myakishev G.Ya., Sinyakov A.Z. Molekularna fizika. Termodinamika. - M.: Drfa, 2010.
- Internet portal WorldOfSchool.ru ()
- Internet portal “Fizika. Stari udžbenici" ()
Zadaća
- Koja je razlika između apsolutne i relativne vlažnosti?
- Šta se može izmjeriti psihrometrijskim higrometrom i koji je njegov princip rada?
- Koji parcijalni pritisci čine atmosferski pritisak?
Jedna od najvažnijih karakteristika komprimovanog vazduha koji se koristi u industriji, prehrambenoj industriji, medicini i drugim industrijama je vlažnost. Ovaj članak definiše pojam „vlažnosti vazduha“, daje tabele za određivanje tačke rosišta u zavisnosti od temperature i relativne vlažnosti, vrednosti pritiska zasićene pare iznad površine vode i leda, vrednosti apsolutne vlažnosti. Takođe, tabela faktora korekcije za pretvaranje relativne vlažnosti zasićenog vazduha u odnosu na vodu u relativnu vlažnost vazduha zasićenog u odnosu na led.
Najopštija definicija je: vlažnost je mjera koja karakterizira sadržaj vodene pare u zraku (ili drugom plinu). Ova definicija, naravno, ne pretenduje da bude „naučno intenzivno“, ali daje fizički koncept vlažnost.
Za kvantificiranje "vlažnosti" plinova najčešće se koriste sljedeće karakteristike:
- parcijalni pritisak vodene pare (p)- pritisak koji bi imala vodena para uključena u atmosferski ili komprimovani vazduh da sama zauzima zapreminu jednaku zapremini vazduha na istoj temperaturi. Ukupni pritisak mešavine gasova jednak je zbiru parcijalnih pritisaka pojedinih komponenti ove mešavine .
- relativna vlažnost- definira se kao omjer stvarne vlažnosti zraka i njegove maksimalne moguće vlažnosti, odnosno relativna vlažnost pokazuje koliko vlage još nedostaje da bi kondenzacija započela u datim uvjetima okoline. „Naučnija“ formulacija je sledeća: relativna vlažnost je vrednost definisana kao odnos parcijalnog pritiska vodene pare (p) i pritiska zasićene pare na datoj temperaturi, izražen kao procenat.
- temperatura tačke rose(mraz), definiše se kao temperatura na kojoj je parcijalni pritisak zasićene pare u odnosu na vodu (led) jednak parcijalnom pritisku vodene pare u okarakterisanom gasu. Odnosno, ovo je temperatura na kojoj počinje proces kondenzacije vlage. Praktični značaj tačke rose je da pokazuje šta maksimalni iznos vlaga može biti sadržana u zraku na određenoj temperaturi. Zaista, stvarna količina vode koja se može zadržati u konstantnom volumenu zraka ovisi samo o temperaturi. Koncept tačke rosišta je najpogodniji tehnički parametar. Znajući vrijednost tačke rosišta, možemo sa sigurnošću reći da količina vlage u datoj zapremini zraka neće premašiti određenu vrijednost.
- apsolutna vlažnost, definisan kao maseni sadržaj vode po jedinici zapremine gasa. ovo je vrijednost koja pokazuje koliko vodene pare sadrži data zapremina zraka, ovo je najviše opšti koncept, izražava se u g/m3. Pri vrlo niskoj vlažnosti plina, parametar kao što je sadržaj vlage, čija je mjerna jedinica ppm (dijelovi na milijun - dijelovi na milijun). Ovo je apsolutna vrijednost koja karakterizira broj molekula vode na milion molekula cijele smjese. Ne zavisi od temperature ili pritiska. To je razumljivo; broj molekula vode ne može se povećati ili smanjiti s promjenama tlaka i temperature.
Zavisnosti pritiska zasićene pare na ravnoj površini vode i leda od temperature, dobijene teoretski na osnovu Clausius-Clapeyron jednadžbe i verifikovane eksperimentalnim podacima mnogih istraživača, preporučuje za meteorološku praksu Svetska meteorološka organizacija (WMO):
ln p sw =-6094.4692T -1 +21.1249952-0.027245552 T+0.000016853396T 2 +2.4575506 lnT
ln p si = -5504.4088T -1 - 3.5704628-0.017337458T+ 0.0000065204209T 2 + 6.1295027 lnT,
gdje je p sw pritisak zasićene pare iznad ravne vodene površine (Pa);
p si - pritisak zasićene pare na ravnoj površini leda (Pa);
T - temperatura (K).
Navedene formule važe za temperature od 0 do 100ºC (za p sw) i od -0 do -100ºC (za p si). Istovremeno, SMO preporučuje prvu formulu za negativne temperature za prehlađenu vodu (do -50ºC).
Očigledno je da su ove formule prilično glomazne i nezgodne za praktičan rad, stoga je u proračunima mnogo pogodnije koristiti gotove podatke sastavljene u posebnim tabelama. Ispod su neke od ovih tabela.
Tabela 1. Definicije tačke rose u zavisnosti od temperature i relativne vlažnosti
| Temperatura vazduha | Relativna vlažnost | |||||||||||||
| 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60%& | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | 95% | |
| -10°S | ;-23,2 | -21,8 | -20,4 | -19,0 | -17,8 | -16,7 | -15,8 | -14,9 | -14,1 | -13,3 | -12,6 | -11,9 | -10,6 | -10,0 |
| -5°C | -18,9 | -17,2 | -15,8 | -14,5 | -13,3 | -11,9 | -10,9 | -10,2 | -9,3 | -8,8 | -8,1 | -7,7 | -6,5 | -5,8 |
| 0°C | -14,5 | -12,8 | -11,3 | -9,9 | -8,7 | -7,5 | -6,2 | -5,3 | -4,4 | -3,5 | -2,8 | -2 | -1,3 | -0,7 |
| +2°S | -12,8 | -11,0 | -9,5 | -8,1 | -6,8 | -5,8 | -4,7 | -3,6 | -2,6 | -1,7 | -1 | -0,2 | -0,6 | +1,3 |
| +4°S | -11,3 | -9,5 | -7,9 | -6,5 | -4,9 | -4,0 | -3,0 | -1,9 | -1,0 | +0,0 | +0,8 | +1,6 | +2,4 | +3,2 |
| +5°S | -10,5 | -8,7 | -7,3 | -5,7 | -4,3 | -3,3 | -2,2 | -1,1 | -0,1 | +0,7 | +1,6 | +2,5 | +3,3 | +4,1 |
| +6°S | -9,5 | -7,7 | -6,0 | -4,5 | -3,3 | -2,3 | -1,1 | -0,1 | +0,8 | +1,8 | +2,7 | +3,6 | +4,5 | +5,3 |
| +7°S | -9,0 | -7,2 | -5,5 | -4,0 | -2,8 | -1,5 | -0,5 | +0,7 | +1,6 | +2,5 | +3,4 | +4,3 | +5,2 | +6,1 |
| +8°S | -8,2 | -6,3 | -4,7 | -3,3 | -2,1 | -0,9 | +0,3 | +1,3 | +2,3 | +3,4 | +4,5 | +5,4 | +6,2 | +7,1 |
| +9°S | -7,5 | -5,5 | -3,9 | -2,5 | -1,2 | +0,0 | +1,2 | +2,4 | +3,4 | +4,5 | +5,5 | +6,4 | +7,3 | +8,2 |
| +10°S | -6,7 | -5,2 | -3,2 | -1,7 | -0,3 | +0,8 | +2,2 | +3,2 | +4,4 | +5,5 | +6,4 | +7,3 | +8,2 | +9,1 |
| +11°S | -6,0 | -4,0 | -2,4 | -0,9 | +0,5 | +1,8 | +3,0 | +4,2 | +5,3 | +6,3 | +7,4 | +8,3 | +9,2 | +10,1 |
| +12°S | -4,9 | -3,3 | -1,6 | -0,1 | +1,6 | +2,8 | +4,1 | +5,2 | +6,3 | +7,5 | +8,6 | +9,5 | +10,4 | +11,7 |
| +13°S | -4,3 | -2,5 | -0,7 | +0,7 | +2,2 | +3,6 | +5,2 | +6,4 | +7,5 | +8,4 | +9,5 | +10,5 | +11,5 | +12,3 |
| +14°S | -3,7 | -1,7 | -0,0 | +1,5 | +3,0 | +4,5 | +5,8 | +7,0 | +8,2 | +9,3 | +10,3 | +11,2 | +12,1 | +13,1 |
| +15°S | -2,9 | -1,0 | +0,8 | +2,4 | +4,0 | +5,5 | +6,7 | +8,0 | +9,2 | +10,2 | +11,2 | +12,2 | +13,1 | +14,1 |
| +16°S | -2,1 | -0,1 | +1,5 | +3,2 | +5,0 | +6,3 | +7,6 | +9,0 | +10,2 | +11,3 | +12,2 | +13,2 | +14,2 | +15,1 |
| +17°S | -1,3 | +0,6 | +2,5 | +4,3 | +5,9 | +7,2 | +8,8 | +10,0 | +11,2 | +12,2 | +13,5 | +14,3 | +15,2 | +16,6 |
| +18°S | -0,5 | +1,5 | +3,2 | +5,3 | +6,8 | +8,2 | +9,6 | +11,0 | +12,2 | +13,2 | +14,2 | +15,3 | +16,2 | +17,1 |
| +19°S | +0,3 | +2,2 | +4,2 | +6,0 | +7,7 | +9,2 | +10,5 | +11,7 | +13,0 | +14,2 | +15,2 | +16,3 | +17,2 | +18,1 |
| +20°S | +1,0 | +3,1 | +5,2 | +7,0 | +8,7 | +10,2 | +11,5 | +12,8 | +14,0 | +15,2 | +16,2 | +17,2 | +18,1 | +19,1 |
| +21°S | +1,8 | +4,0 | +6,0 | +7,9 | +9,5 | +11,1 | +12,4 | +13,5 | +15,0 | +16,2 | +17,2 | +18,1 | +19,1 | +20,0 |
| +22°S | +2,5 | +5,0 | +6,9 | +8,8 | +10,5 | +11,9 | +13,5 | +14,8 | +16,0 | +17,0 | +18,0 | +19,0 | +20,0 | +21,0 |
| +23°S | +3,5 | +5,7 | +7,8 | +9,8 | +11,5 | +12,9 | +14,3 | +15,7 | +16,9 | +18,1 | +19,1 | +20,0 | +21,0 | +22,0 |
| +24°S | +4,3 | +6,7 | +8,8 | +10,8 | +12,3 | +13,8 | +15,3 | +16,5 | +17,8 | +19,0 | +20,1 | +21,1 | +22,0 | +23,0 |
| +25°S | +5,2 | +7,5 | +9,7 | +11,5 | +13,1 | +14,7 | +16,2 | +17,5 | +18,8 | +20,0 | +21,1 | +22,1 | +23,0 | +24,0 |
| +26°S | +6,0 | +8,5 | +10,6 | +12,4 | +14,2 | +15,8 | +17,2 | +18,5 | +19,8 | +21,0 | +22,2 | +23,1 | +24,1 | +25,1 |
| +27°S | +6,9 | +9,5 | +11,4 | +13,3 | +15,2 | +16,5 | +18,1 | +19,5 | +20,7 | +21,9 | +23,1 | +24,1 | +25,0 | +26,1 |
| +28°S | +7,7 | +10,2 | +12,2 | +14,2 | +16,0 | +17,5 | +19,0 | +20,5 | +21,7 | +22,8 | +24,0 | +25,1 | +26,1 | +27,0 |
| +29°S | +8,7 | +11,1 | +13,1 | +15,1 | +16,8 | +18,5 | +19,9 | +21,3 | +22,5 | +24,1 | +25,0 | +26,0 | +27,0 | +28,0 |
| +30°S | +9,5 | +11,8 | +13,9 | +16,0 | +17,7 | +19,7 | +21,3 | +22,5 | +23,8 | +25,0 | +26,1 | +27,1 | +28,1 | +29,0 |
| +32°S | +11,2 | +13,8 | +16,0 | +17,9 | +19,7 | +21,4 | +22,8 | +24,3 | +25,6 | +26,7 | +28,0 | +29,2 | +30,2 | +31,1 |
| +34°S | +12,5 | +15,2 | +17,2 | +19,2 | +21,4 | +22,8 | +24,2 | +25,7 | +27,0 | +28,3 | +29,4 | +31,1 | +31,9 | +33,0 |
| +36°S | +14,6 | +17,1 | +19,4 | +21,5 | +23,2 | +25,0 | +26,3 | +28,0 | +29,3 | +30,7 | +31,8 | +32,8 | +34,0 | +35,1 |
| +38°S | +16,3 | +18,8 | +21,3 | +23,4 | +25,1 | +26,7 | +28,3 | +29,9 | +31,2 | +32,3 | +33,5 | +34,6 | +35,7 | +36,9 |
| +40°S | +17,9 | +20,6 | + 22,6 | +25,0 | +26,9 | +28,7 | +30,3 | +31,7 | +33,0 | +34,3 | +35,6 | +36,8 | +38,0 | +39,0 |
Tabela 2. Vrijednosti tlaka zasićene pare iznad ravne površine vode (p sw) i leda (p si).
| T, °C | p sw , Pa | psi, Pa | T, °C | p sw , Pa | psi, Pa | T, °C | p sw , Pa | psi, Pa |
| -50 | 6,453 | 3,924 | -33 | 38,38 | 27,65 | -16 | 176,37 | 150,58 |
| -49 | 7,225 | 4,438 | -32 | 42,26 | 30,76 | -15 | 191,59 | 165,22 |
| -48 | 8,082 | 5,013 | -31 | 46,50 | 34,18 | -14 | 207,98 | 181,14 |
| -47 | 9,030 | 5,657 | -30 | 51,11 | 37,94 | -13 | 225,61 | 198,45 |
| -46 | 10,08 | 6,38 | -29 | 56,13 | 42,09 | -12 | 244,56 | 217,27 |
| -45 | 11,24 | 7,18 | -28 | 61,59 | 46,65 | -11 | 264,93 | 237,71 |
| -44 | 12,52 | 8,08 | -27 | 67,53 | 51,66 | -10 | 286,79 | 259,89 |
| -43 | 13,93 | 9,08 | -26 | 73,97 | 57,16 | -9 | 310,25 | 283,94 |
| -42 | 15,48 | 10,19 | -25 | 80,97 | 63,20 | -8 | 335,41 | 310,02 |
| -41 | 17,19 | 11,43 | -24 | 88,56 | 69,81 | -7 | 362,37 | 338,26 |
| -40 | 19,07 | 12,81 | -23 | 96,78 | 77,06 | -6 | 391,25 | 368,84 |
| -39 | 21,13 | 14,34 | -22 | 105,69 | 85,00 | -5 | 422,15 | 401,92 |
| -38 | 23,40 | 16,03 | -21 | 115,32 | 93,67 | -4 | 455,21 | 437,68 |
| -37 | 25,88 | 17,91 | -20 | 125,74 | 103,16 | -3 | 490,55 | 476,32 |
| -36 | 28,60 | 19,99 | -19 | 136,99 | 113,52 | -2 | 528,31 | 518,05 |
| -35 | 31,57 | 22,30 | -18 | 149,14 | 124,82 | -1 | 568,62 | 563,09 |
| -34 | 34,83 | 24,84 | -17 | 162,24 | 137,15 | 0 | 611,65 | 611,66 |
Tabela 3. Vrijednosti tlaka zasićene pare iznad ravne vodene površine (p sw).
| T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa | T, °C | p sw , Pa |
| 0 | 611,65 | 26 | 3364,5 | 52 | 13629,5 | 78 | 43684,4 |
| 1 | 657,5 | 27 | 3568,7 | 53 | 14310,3 | 79 | 45507,1 |
| 2 | 706,4 | 28 | 3783,7 | 54 | 15020,0 | 80 | 47393,4 |
| 3 | 758,5 | 29 | 4009,8 | 55 | 15759,6 | 81 | 49344,8 |
| 4 | 814,0 | 30 | 4247,6 | 56 | 16530,0 | 82 | 51363,3 |
| 5 | 873,1 | 31 | 4497,5 | 57 | 17332,4 | 83 | 53450,5 |
| 6 | 935,9 | 32 | 4760,1 | 58 | 18167,8 | 84 | 55608,3 |
| 7 | 1002,6 | 33 | 5036,0 | 59 | 19037,3 | 85 | 57838,6 |
| 8 | 1073,5 | 34 | 5325,6 | 60 | 19942,0 | 86 | 60143,3 |
| 9 | 1148,8 | 35 | 5629,5 | 61 | 20883,1 | 87 | 62524,2 |
| 10 | 1228,7 | 36 | 5948,3 | 62 | 21861,6 | 88 | 64983,4 |
| 11 | 1313,5 | 37 | 6282,6 | 63 | 22878,9 | 89 | 67522,9 |
| 12 | 1403,4 | 38 | 6633,1 | 64 | 23936,1 | 90 | 70144,7 |
| 13 | 1498,7 | 39 | 7000,4 | 65 | 25034,6 | 91 | 72850,8 |
| 14 | 1599,6 | 40 | 7385,1 | 66 | 26175,4 | 92 | 75643,4 |
| 15 | 1706,4 | 41 | 7787,9 | 67 | 27360,1 | 93 | 78524,6 |
| 16 | 1819,4 | 42 | 8209,5 | 68 | 28589,9 | 94 | 81496,5 |
| 17 | 1939,0 | 43 | 8650,7 | 69 | 29866,2 | 95 | 84561,4 |
| 18 | 2065,4 | 44 | 9112,1 | 70 | 31190,3 | 96 | 87721,5 |
| 19 | 2198,9 | 45 | 9594,6 | 71 | 32563,8 | 97 | 90979,0 |
| 20 | 2340,0 | 46 | 10098,9 | 72 | 33988,0 | 98 | 94336,4 |
| 21 | 2488,9 | 47 | 10625,8 | 73 | 35464,5 | 99 | 97795,8 |
| 22 | 2646,0 | 48 | 11176,2 | 74 | 36994,7 | 100 | 101359,8 |
| 23 | 2811,7 | 49 | 11750,9 | 75 | 38580,2 | ||
| 24 | 2986,4 | 50 | 12350,7 | 76 | 40222,5 | ||
| 25 | 3170,6 | 51 | 12976,6 | 77 | 41923,4 |
Tabela 4. Vrijednosti apsolutne vlažnosti plina uz relativnu vlažnost vode 100% pri različitim temperaturama.
| T,°C | A, g/m 3 | T,°C | A, g/m 3 | T,°C | A, g/m 3 | T,°C | A, g/m 3 |
| -50 | 0,063 | -10 | 2,361 | 30 | 30,36 | 70 | 196,94 |
| -49 | 0,070 | -9 | 2,545 | 31 | 32,04 | 71 | 205,02 |
| -48 | 0,078 | -8 | 2,741 | 32 | 33,80 | 72 | 213,37 |
| -47 | 0,087 | -7 | 2,950 | 33 | 35,64 | 73 | 221,99 |
| -46 | 0,096 | -6 | 3,173 | 34 | 37,57 | 74 | 230,90 |
| -45 | 0,107 | -5 | 3,411 | 35 | 39,58 | 75 | 240,11 |
| -44 | 0,118 | -4 | 3,665 | 36 | 41,69 | 76 | 249,61 |
| -43 | 0,131 | -3 | 3,934 | 37 | 43,89 | 77 | 259,42 |
| -42 | 0,145 | -2 | 4,222 | 38 | 46,19 | 78 | 269,55 |
| -41 | 0,160 | -1 | 4,527 | 39 | 48,59 | 79 | 280,00 |
| -40 | 0,177 | 0 | 4,852 | 40 | 51,10 | 80 | 290,78 |
| -39 | 0,196 | 1 | 5,197 | 41 | 53,71 | 81 | 301,90 |
| -38 | 0,216 | 2 | 5,563 | 42 | 56,44 | 82 | 313,36 |
| -37 | 0,237 | 3 | 5,952 | 43 | 59,29 | 83 | 325,18 |
| -36 | 0,261 | 4 | 6,364 | 44 | 62,25 | 84 | 337,36 |
| -35 | 0,287 | 5 | 6,801 | 45 | 65,34 | 85 | 349,91 |
| -34 | 0,316 | 6 | 7,264 | 46 | 68,56 | 86 | 362,84 |
| -33 | 0,346 | 7 | 7,754 | 47 | 71,91 | 87 | 376,16 |
| -32 | 0,380 | 8 | 8,273 | 48 | 75,40 | 88 | 389,87 |
| -31 | 0,416 | 9 | 8,822 | 49 | 79,03 | 89 | 403,99 |
| -30 | 0,455 | 10 | 9,403 | 50 | 82,81 | 90 | 418,52 |
| -29 | 0,498 | 11 | 10,02 | 51 | 86,74 | 91 | 433,47 |
| -28 | 0,544 | 12 | 10,66 | 52 | 90,82 | 92 | 448,86 |
| -27 | 0,594 | 13 | 11,35 | 53 | 95,07 | 93 | 464,68 |
| -26 | 0,649 | 14 | 12,07 | 54 | 99,48 | 94 | 480,95 |
| -25 | 0,707 | 15 | 12,83 | 55 | 104,06 | 95 | 497,68 |
| -24 | 0,770 | 16 | 13,63 | 56 | 108,81 | 96 | 514,88 |
| -23 | 0,838 | 17 | 14,48 | 57 | 113,75 | 97 | 532,56 |
| -22 | 0,912 | 18 | 15,37 | 58 | 118,87 | 98 | 550,73 |
| -21 | 0,991 | 19 | 16,31 | 59 | 124,19 | 99 | 569,39 |
| -20 | 1,076 | 20 | 17,30 | 60 | 129,70 | 100 | 588,56 |
| -19 | 1,168 | 21 | 18,33 | 61 | 135,41 | ||
| -18 | 1,266 | 22 | 19,42 | 62 | 141,33 | ||
| -17 | 1,372 | 23 | 20,57 | 63 | 147,47 | ||
| -16 | 1,486 | 24 | 21,78 | 64 | 153,83 | ||
| -15 | 1,608 | 25 | 23,04 | 65 | 160,41 | ||
| -14 | 1,739 | 26 | 24,37 | 66 | 167,23 | ||
| -13 | 1,879 | 27 | 25,76 | 67 | 174,28 | ||
| -12 | 2,029 | 28 | 27,22 | 68 | 181,58 | ||
| -11 | 2,190 | 29 | 28,75 | 69 | 189,13 |
Navedimo primjer korištenja gornjih tablica u praktičnim aktivnostima: sa produktivnošću od 10 m 3 /min, "usisava" 10 kubnih metara atmosferskog zraka u minuti.
Nađimo količinu vode koja se nalazi u 10 kubnih metara atmosferskog vazduha sa parametrima temperatura +25°C, relativna vlažnost 85%. Prema tabeli 4, vazduh sa temperaturom od +25 °C i stopostotnom vlažnošću sadrži 23,04 g/m 3 vode. To znači da će pri vlažnosti od 85% jedan kubni metar zraka sadržavati 0,85 * 23,04 = 19,584 g vode, a deset - 195,84 g.
Kako se zrak komprimira, volumen koji zauzima će se smanjiti. Smanjena zapremina komprimovanog vazduha pri pritisku od 6 bara može se izračunati na osnovu Boyle-Mariotteovog zakona (temperatura vazduha se ne menja značajno):
P1 x V1 = P2 x V2
V2 = (P1 x V1) / P2
Gdje P1- atmosferski pritisak jednak 1,013 bara;
V2= (1,013 bar x 10 m 3)/ (6 + 1,013) bar = 1,44 m 3.
Odnosno, 10 kubnih metara atmosferskog vazduha se tokom procesa kompresije „pretvorilo“ u 1,44 m 3 komprimovanog vazduha, sa viškom od 6 bara, na izlazu iz kompresora.
... kako relativna vlažnost vazduha utiče na parametre sušenja boja i lakova na bazi vode?
Relativna vlažnost vazduha ima značajan uticaj na brzinu i potpunost sušenja boje i lakova na bazi vode.
Relativna vlažnost je parametar koji određuje koliko je više vode vazduh spreman da prihvati u obliku pare.
Relativna vlažnost
Relativna vlažnost vazduha je odnos količine vodene pare u vazduhu i najveće moguće količine pare na datoj temperaturi.
Iz definicije, u najmanju ruku, postaje jasno da zrak može sadržavati samo ograničenu količinu vode i ta količina ovisi o temperaturi.
Kada je vlažnost vazduha 100%, to znači da je u vazduhu najveća moguća količina vodene pare i da vazduh ne može da unese više. Drugim riječima, isparavanje vode je nemoguće u ovim uvjetima.
Što je niža relativna vlažnost, to se više vode može pretvoriti u paru i veća je stopa isparavanja. Ali ovaj proces nije beskonačan - ako se isparavanje dogodi u skučenom prostoru (na primjer, u sušilici nema nape), tada će u nekom trenutku isparavanje prestati.
Apsolutna vlažnost
U tabeli su prikazane vrijednosti apsolutne vlažnosti zraka sa relativnom vlažnošću od 100% u temperaturnom rasponu koji nas zanima i ponašanje parametra relativne vlažnosti zraka s porastom temperature.
| Temperatura, °C | Apsolutno vlažnost, g/m³ | Relativno vlažnost, % 5 °C | Relativno vlažnost, % 15 °C |
| - 20 | 1,08 | - | - |
| - 15 | 1,61 | - | - |
| - 10 | 2,36 | - | - |
| - 5 | 3,41 | - | - |
| 0 | 4,85 | - | - |
| 5 | 6,80 | 100 | - |
| 10 | 9,40 | 72,35 | - |
| 15 | 12,83 | 53,01 | 100 |
| 20 | 17,30 | 39,31 | 74,17 |
| 25 | 23,04 | 29,52 | 55,69 |
| 30 | 30,36 | 22,40 | 42,26 |
| 35 | 39,58 | 17,19 | 32,42 |
Iz gornjih podataka jasno je da uz održavanje apsolutne vrijednosti vlažnosti, kako temperatura raste, relativna vlažnost opada.
Vrijednost maksimalne apsolutne vlažnosti na određenoj temperaturi omogućava izračunavanje efikasnosti sušare, tačnije, neefikasnosti sušare bez prisilne ventilacije.
Recimo da imamo sušaru - prostoriju 7 puta 4 i visoku 3 metra, što je 84 kubika. I pretpostavimo da u ovoj prostoriji želimo da osušimo 100 komada PVC profila za prozore ili 160 fasadnih ploča od staklenih ili fibercementnih ploča dimenzija 600 x 600 mm; što je oko 60 m2. površine.
Za farbanje takve površine utrošit će se 6 litara boje; Da bi se boja potpuno osušila potrebno je ispariti oko 2 litre vode. Istovremeno, prema tabeli, na temperaturi od 20 °C 84 kubna metra. zraka može sadržavati najviše 1,5 litara vode.
To jest, čak i ako je zrak u početku imao nultu apsolutnu vlažnost, boja na bazi vode u datoj prostoriji neće se osušiti bez svježe ventilacije.
Smanjenje relativne vlažnosti
Budući da je za polimerizaciju premaza boja na bazi vode neophodan uslov Ako voda potpuno ispari, tada relativna vlažnost zraka ima značajan utjecaj na brzinu sušenja, pa čak i na performanse polimernog premaza.
Ali nije sve tako strašno kao što se čini. Na primjer, ako pumpate vanjski zrak koji ima 100% relativne vlažnosti i temperaturu od 5°C i zagrijete ga na 15°C, zrak će imati samo 53% relativne vlažnosti.
Vlaga u vazduhu nije nestala, odnosno apsolutna vlažnost se nije promenila, ali je vazduh spreman da primi duplo više vode nego na niskim temperaturama.
Odnosno, nema potrebe za korištenjem odvlaživača ili kondenzatora za postizanje prihvatljivih parametara sušenja boje - dovoljno je podići temperaturu iznad temperature okoline.
Kako više razlike temperature između vanjskog zraka i zraka koji se dovodi u sušilicu, što je niža relativna vlažnost potonjeg.