رطوبت مطلق و نسبی هوا. رطوبت مطلق و نسبی. نقطه شبنم تخمین رطوبت نسبی

برای مشخص کردن رطوبت هوا از مقادیر زیر استفاده می شود: رطوبت مطلق، حداکثر و نسبی، کمبود اشباع، نقطه شبنم.

رطوبت مطلق مقدار بخار آب بر حسب گرم است زمان داده شدهدر 1 متر مکعب هوا

حداکثر رطوبت - این مقدار بخار آب بر حسب گرم است که در 1 متر مکعب هوا در لحظه اشباع کامل وجود دارد.

رطوبت نسبی نسبت رطوبت مطلق به حداکثر رطوبت است که به صورت درصد بیان می شود.

کمبود اشباع تفاوت بین حداکثر و رطوبت مطلق است.

نقطه شبنم - دمایی که در آن رطوبت مطلق برابر با حداکثر است.

هنگام ارزیابی رطوبت هوا بالاترین ارزشمقدار رطوبت نسبی دارد.

رطوبت نسبیرا می توان با رطوبت سنج یا روان سنج اندازه گیری کرد. مبانی رطوبت سنج متشکل از موهای بدون چربی انسان است که از طریق یک بلوک با یک فلش که در امتداد یک مقیاس حرکت می کند به هم متصل شده است. موها با افزایش رطوبت هوا بلندتر و با کاهش آن کوتاه تر می شوند.

روان سنج ها از دو دماسنج یکسان (جیوه یا الکل) تشکیل شده است که مخزن یکی از آنها با پارچه ای پوشیده شده است که از قبل با آب مقطر مرطوب شده است. با تبخیر آب، مخزن سرد می شود. از اختلاف دما برای قضاوت در مورد رطوبت هوا استفاده می شود، زیرا شدت تبخیر بستگی به درجه اشباع هوای اطراف با بخار آب دارد. دو نوع روان سنج استفاده می شود: ثابت (Augusta) و آسپیراسیون (Assmann).

روان‌سنج آگوستا استفاده در شرایط ثابت (در ایستگاه های هواشناسی، در بیمارستان ها)، قرار دادن آن در مکان هایی که دستگاه در معرض تابش حرارتی و باد قرار نمی گیرد.

رطوبت مطلق با استفاده از فرمول Regnault محاسبه می شود:

K = f - a (t c - t c) x B,

جایی که به - رطوبت مطلقمیلی متر جیوه؛

f-حداکثر رطوبت هوا در دمای لامپ مرطوب (تعیین شده از جدول 1.6).

آ-ضریب روان سنجی برابر با 0001/0;

تی اس -دمای لامپ خشک؛

تی در -دمای لامپ مرطوب؛

ب-فشار اتمسفردر زمان مشاهده، میلی متر جیوه.

در روان سنج Assmannمخازن دماسنج توسط صفحه های فلزی دوتایی از قرار گرفتن در معرض گرمای تابشی محافظت می شوند. کانال های تهویه در اطراف مخازن وجود دارد که از طریق آنها هوا با سرعت ثابت (4 متر بر ثانیه) مکیده می شود. برای اندازه گیری رطوبت، دماسنج پیچیده شده در پارچه ای را با آب مقطر مرطوب می کنند، سپس فنر را پیچیده می کنند و دستگاه را در نقطه مورد نظر قرار می دهند. قرائت دماسنج های خشک و مرطوب 4 تا 5 دقیقه پس از روشن شدن فن ثبت می شود.

در این درس، مفهوم رطوبت مطلق و نسبی هوا معرفی می شود، اصطلاحات و کمیت های مرتبط با این مفاهیم مورد بحث قرار می گیرد: بخار اشباع، نقطه شبنم، ابزار اندازه گیری رطوبت. در طول درس با جداول چگالی و فشار بخار اشباع و جدول سایکرومتریک آشنا می شویم.

برای انسان، رطوبت یک پارامتر بسیار مهم است. محیط، زیرا بدن ما بسیار فعال به تغییرات خود واکنش نشان می دهد. به عنوان مثال، مکانیزمی برای تنظیم عملکرد بدن، مانند تعریق، ارتباط مستقیمی با دما و رطوبت محیط دارد. در رطوبت بالا، فرآیندهای تبخیر رطوبت از سطح پوست عملاً با فرآیندهای متراکم شدن آن جبران می شود و خروج گرما از بدن مختل می شود که منجر به اختلال در تنظیم حرارت می شود. در رطوبت کم، فرآیندهای تبخیر رطوبت بر فرآیندهای تراکم غالب می شود و بدن مایعات زیادی را از دست می دهد که می تواند منجر به کم آبی بدن شود.

میزان رطوبت نه تنها برای انسان و سایر موجودات زنده، بلکه برای جریان آب نیز مهم است. فرآیندهای تکنولوژیکی. به عنوان مثال، به دلیل خاصیت شناخته شده آب برای رسانایی برقمحتوای آن در هوا می تواند به طور جدی بر عملکرد صحیح اکثر وسایل برقی تأثیر بگذارد.

علاوه بر این، مفهوم رطوبت مهمترین معیار ارزیابی است شرایط آب و هوایی، که همه از پیش بینی های هواشناسی می دانند. شایان ذکر است که اگر رطوبت را در زمان های مختلف سال به طور معمول مقایسه کنیم شرایط آب و هوایی، سپس در تابستان بیشتر و در زمستان کمتر است که به ویژه با شدت فرآیندهای تبخیر در دماهای مختلف همراه است.

ویژگی های اصلی هوای مرطوبهستند:

1. چگالی بخار آب در هوا؛
2. رطوبت نسبی.

هوا یک گاز مرکب است و حاوی گازهای مختلفی از جمله بخار آب است. برای تخمین مقدار آن در هوا، باید تعیین کرد که بخار آب چه جرمی در یک حجم اختصاص داده شده خاص دارد - این مقدار با چگالی مشخص می شود. چگالی بخار آب در هوا نامیده می شود رطوبت مطلق.

تعریف.رطوبت مطلق هوا- میزان رطوبت موجود در یک متر مکعب هوا.

تعیینرطوبت مطلق: (همانطور که نام معمول برای چگالی است).

واحدهارطوبت مطلق: (در SI) یا (برای راحتی اندازه گیری مقدار کمی بخار آب در هوا).

فرمولمحاسبات رطوبت مطلق:

نامگذاری ها:

جرم بخار (آب) در هوا، کیلوگرم (در SI) یا گرم؛

حجم هوای حاوی جرم مشخص شده بخار است.

از یک طرف، رطوبت مطلق هوا یک مقدار قابل درک و راحت است، زیرا تصوری از محتوای آب خاص در هوا بر حسب جرم می دهد؛ از طرف دیگر، این مقدار از نظر حساسیت ناخوشایند است. رطوبت موجودات زنده معلوم می شود که برای مثال، یک فرد محتوای جرمی آب را در هوا احساس نمی کند، بلکه محتوای آن را نسبت به حداکثر مقدار ممکن احساس می کند.

برای توصیف چنین برداشتی، کمیت زیر معرفی شد: رطوبت نسبی.

تعریف.رطوبت نسبی- مقداری که نشان می دهد بخار چقدر از اشباع فاصله دارد.

یعنی مقدار رطوبت نسبی، به زبان ساده، موارد زیر را نشان می دهد: اگر بخار از اشباع دور باشد، رطوبت کم است، اگر نزدیک باشد، زیاد است.

تعیینرطوبت نسبی: .

واحدهارطوبت نسبی: %.

فرمولمحاسبات رطوبت نسبی:

تعیین ها:

چگالی بخار آب (رطوبت مطلق)، (در SI) یا ;

چگالی بخار آب اشباع شده در دمای معین، (در SI) یا .

همانطور که از فرمول مشاهده می شود، شامل رطوبت مطلق است که قبلاً با آن آشنا هستیم و چگالی بخار اشباع شده در همان دما. این سوال مطرح می شود: چگونه می توان مقدار دوم را تعیین کرد؟ دستگاه های خاصی برای این کار وجود دارد. در نظر خواهیم گرفت متراکم شدنرطوبت سنج(شکل 4) - وسیله ای که برای تعیین نقطه شبنم استفاده می شود.

تعریف.نقطه شبنم- دمایی که در آن بخار اشباع می شود.

برنج. 4. رطوبت سنج تراکم ()

مایعی که به راحتی تبخیر می شود، به عنوان مثال اتر، در ظرف دستگاه ریخته می شود، یک دماسنج (6) وارد می شود و هوا با استفاده از یک لامپ (5) از داخل ظرف پمپ می شود. در نتیجه افزایش گردش هوا، تبخیر شدید اتر شروع می شود، به همین دلیل دمای ظرف کاهش می یابد و شبنم (قطرات بخار متراکم) روی آینه ظاهر می شود (4). در لحظه ای که شبنم روی آینه ظاهر می شود، دما با استفاده از دماسنج اندازه گیری می شود؛ این دما نقطه شبنم است.

با مقدار دمای بدست آمده (نقطه شبنم) چه باید کرد؟ یک جدول ویژه وجود دارد که در آن داده ها وارد می شود - چه چگالی بخار آب اشباع شده مربوط به هر نقطه شبنم خاص است. باید توجه داشت واقعیت مفید، که با افزایش نقطه شبنم، مقدار چگالی بخار اشباع مربوطه نیز افزایش می یابد. به عبارت دیگر، هر چه هوا گرمتر باشد، رطوبت بیشتری می تواند داشته باشد و بالعکس، هر چه هوا سردتر باشد، حداکثر میزان بخار در آن کمتر می شود.

اجازه دهید اکنون اصل عملکرد انواع دیگر رطوبت سنج ها، دستگاه هایی برای اندازه گیری ویژگی های رطوبت را در نظر بگیریم (از یونانی hygros - "مرطوب" و metreo - "من اندازه گیری می کنم").

رطوبت سنج مو(شکل 5) - وسیله ای برای اندازه گیری رطوبت نسبی، که در آن مو، به عنوان مثال موی انسان، به عنوان یک عنصر فعال عمل می کند.

عملکرد رطوبت سنج مو بر اساس خاصیت موهای بدون چربی برای تغییر طول آن در هنگام تغییر رطوبت هوا است (با افزایش رطوبت طول مو افزایش می یابد و با کاهش آن کاهش می یابد) که امکان اندازه گیری رطوبت نسبی را فراهم می کند. موها روی یک فریم فلزی کشیده شده است. تغییر در طول مو به فلش در حال حرکت در امتداد مقیاس منتقل می شود. لازم به یادآوری است که رطوبت سنج مو مقادیر دقیق رطوبت نسبی را ارائه نمی دهد و عمدتاً برای اهداف خانگی استفاده می شود.

یک دستگاه راحت تر و دقیق تر برای اندازه گیری رطوبت نسبی یک روان سنج (از یونانی باستان ψυχρός - "سرد") است (شکل 6).

یک سایکرومتر از دو دماسنج تشکیل شده است که در یک مقیاس مشترک ثابت هستند. یکی از دماسنج ها دماسنج مرطوب نامیده می شود زیرا در پارچه کامبریک پیچیده شده است که در مخزن آب واقع در پشت دستگاه غوطه ور می شود. آب از پارچه مرطوب تبخیر می شود که منجر به خنک شدن دماسنج می شود، روند کاهش دمای آن تا رسیدن به مرحله ادامه می یابد تا بخار نزدیک پارچه مرطوب به حد اشباع برسد و دماسنج شروع به نشان دادن دمای نقطه شبنم می کند. بنابراین، دماسنج حباب مرطوب دمایی کمتر یا مساوی با دمای واقعی محیط را نشان می دهد. دماسنج دوم دماسنج خشک نامیده می شود و دمای واقعی را نشان می دهد.

بر روی بدنه دستگاه، به عنوان یک قاعده، یک جدول به اصطلاح سایکرومتریک نیز وجود دارد (جدول 2). با استفاده از این جدول می توانید رطوبت نسبی هوای اطراف را از روی مقدار دمایی که دماسنج حباب خشک نشان می دهد و از اختلاف دمای بین لامپ های خشک و مرطوب تعیین کنید.

با این حال، حتی بدون داشتن چنین جدولی، می توانید میزان رطوبت را با استفاده از اصل زیر تقریباً تعیین کنید. اگر قرائت هر دو دماسنج نزدیک به یکدیگر باشد، تبخیر آب از دماسنج مرطوب تقریباً به طور کامل با تراکم جبران می شود، یعنی رطوبت هوا زیاد است. اگر برعکس، اختلاف در قرائت دماسنج زیاد باشد، تبخیر از پارچه مرطوب بر تراکم غالب می شود و هوا خشک و رطوبت کم است.

اجازه دهید به جداولی که به ما امکان می دهد ویژگی های رطوبت هوا را تعیین کنیم، برویم.

درجه حرارت،	فشار، میلی متر rt. هنر	چگالی بخار

جدول 1. چگالی و فشار بخار آب اشباع

اجازه دهید یک بار دیگر توجه کنیم که همانطور که قبلاً گفته شد، مقدار چگالی بخار اشباع با دمای آن افزایش می یابد، همین امر در مورد فشار بخار اشباع نیز صدق می کند.

جدول 2. جدول روان سنجی

به یاد بیاوریم که رطوبت نسبی با مقدار قرائت لامپ خشک (ستون اول) و تفاوت بین قرائت خشک و مرطوب (ردیف اول) تعیین می شود.

در درس امروز ما در مورد یک ویژگی مهم هوا - رطوبت آن - یاد گرفتیم. همانطور که قبلاً گفتیم رطوبت در فصل سرد (زمستان) کاهش و در فصل گرم (تابستان) افزایش می یابد. مهم است که بتوانیم این پدیده ها را تنظیم کنیم، به عنوان مثال، اگر نیاز به افزایش رطوبت است، اتاق را در زمان زمستانچندین مخزن آب برای تقویت فرآیندهای تبخیر، با این حال، این روش تنها در دمای مناسب که بالاتر از دمای خارج است، موثر خواهد بود.

در درس بعدی به بررسی کار گاز و اصل عملکرد یک موتور احتراق داخلی خواهیم پرداخت.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Gendenshtein L.E.، Kaidalov A.B.، Kozhevnikov V.B. / اد. Orlova V.A., Roizena I.I. فیزیک 8. - M.: Mnemosyne.
2. پریشکین A.V. فیزیک 8. - M.: Bustard، 2010.
3. Fadeeva A.A.، Zasov A.V.، Kiselev D.F. فیزیک 8. - م.: اشراق.

1. پورتال اینترنتی "dic.academic.ru" ()
2. پورتال اینترنتی "baroma.ru" ()
3. پورتال اینترنتی "femto.com.ua" ()
4. پورتال اینترنتی «youtube.com» ()

مشق شب

در این درس که موضوع آن این است: «رطوبت. اندازه گیری رطوبت» در مورد خواص بخار آب اشباع و غیراشباع که همیشه در جو وجود دارد بحث خواهیم کرد.

در درس قبل با مفهوم بخار اشباع آشنا شدیم. همانطور که هنگام مطالعه هر موضوع و موضوعی، ممکن است این سوال پیش بیاید: "در کجا از این مفهوم استفاده کنیم، چگونه آن را به کار خواهیم برد؟" در این درس به مهمترین کاربرد خواص بخار اشباع می پردازیم.

احتمالاً نام موضوع را به خوبی می‌دانید، زیرا هر روز هنگام تماشا یا گوش دادن به پیش‌بینی آب و هوا، مفهوم "رطوبت هوا" را می‌شنوید. با این حال، اگر از شما بپرسند: "منظور از رطوبت هوا چیست؟"، بعید است که بلافاصله تعریف فیزیکی دقیقی ارائه کنید.

بیایید سعی کنیم منظور از رطوبت هوا در فیزیک را فرمول بندی کنیم. اول از همه، چه نوع آبی در هوا وجود دارد؟ پس از همه، مانند، به عنوان مثال، مه، باران، ابرها و غیره است پدیده های جوی، عبور با مشارکت آب در یک وضعیت تجمع. اگر همه این پدیده ها هنگام توصیف رطوبت در نظر گرفته شوند، چگونه اندازه گیری ها را انجام دهیم؟ حتی از چنین استدلال ساده ای روشن می شود که تعاریف شهودی در اینجا کافی نیستند. در حقیقت، ما در مورداول از همه، در مورد بخار آبی که در جو ما وجود دارد.

هوای اتمسفر مخلوطی از گازهاست که یکی از آنها بخار آب است (شکل 1). به فشار اتمسفر کمک می کند، این سهم نامیده می شود فشار جزئی(و همچنین خاصیت ارتجاعی) بخار آب.

برنج. 1. اجزاء هوای جوی

قانون دالتون

اصول اصلی که ما به عنوان بخشی از مطالعه تئوری جنبشی مولکولی به دست آوردیم به گازهای به اصطلاح خالص مربوط می شود، یعنی گازهایی که از اتم ها یا مولکول هایی از همان نوع تشکیل شده اند. با این حال، اغلب شما باید با مخلوطی از گازها سر و کار داشته باشید. ساده ترین و رایج ترین مثال از چنین مخلوطی، هوای جوی است که ما را احاطه کرده است. همانطور که می دانیم 78 درصد نیتروژن و بیش از 21 درصد اکسیژن و درصد باقیمانده را بخار آب و سایر گازها اشغال می کند.

برنج. 2. ترکیب هوای جوی

هر یک از گازهایی که بخشی از هوا یا هر مخلوط دیگری از گازها هستند قطعاً در فشار کل این مخلوط گازها نقش دارند. سهم هر یک از این مؤلفه ها نامیده می شود فشار جزئی گاز، تی. یعنی فشاری که یک گاز معین در غیاب سایر اجزای مخلوط اعمال می کند.

جان دالتون شیمیدان انگلیسی به طور تجربی ثابت کرد که برای مخلوط های گازی کمیاب، فشار کل مجموع ساده فشارهای جزئی همه اجزای مخلوط است:

این رابطه را قانون دالتون می نامند.

اثبات قانون دالتون در چارچوب نظریه جنبشی مولکولی، اگرچه پیچیده نیست، اما بسیار دشوار است، بنابراین ما آن را در اینجا ارائه نمی کنیم. از نظر کیفی، اگر این واقعیت را در نظر بگیریم که از تعامل بین مولکول ها غفلت می کنیم، توضیح این قانون بسیار ساده است، یعنی مولکول ها توپ های کشسانی هستند که فقط می توانند با یکدیگر و با دیواره های ظرف برخورد کنند. در عمل، مدل گاز ایده آل فقط برای سیستم های نسبتا کمیاب به خوبی کار می کند. در مورد گازهای متراکم، انحراف از قانون دالتون مشاهده خواهد شد.

فشار جزئیپبخار آب یکی از شاخص های رطوبت هوا است که بر حسب پاسکال یا میلی متر جیوه اندازه گیری می شود.

فشار بخار آببه غلظت مولکول های آن در هوا و همچنین به دمای مطلق دومی بستگی دارد. تراکم اغلب به عنوان مشخصه رطوبت در نظر گرفته می شود. ρ بخار آب موجود در هوا به آن می گویند رطوبت مطلق .

رطوبت مطلقنشان می دهد که چند گرم بخار آب در هوا وجود دارد. بر این اساس، واحد اندازه گیری رطوبت مطلق است.

هر دو شاخص رطوبت ذکر شده با معادله مندلیف-کلاپیرون مرتبط هستند:

- جرم مولی بخار آب؛

- دمای مطلق آن

یعنی با دانستن یکی از شاخص ها مثلاً چگالی می توانیم یکی دیگر یعنی فشار را به راحتی تعیین کنیم.

من و شما می دانیم که بخار آب می تواند غیراشباع یا اشباع باشد. بخاری که با مایعی با همان ترکیب در تعادل ترمودینامیکی است اشباع نامیده می شود. بخار غیراشباع بخاری است که با مایع خود به تعادل دینامیکی نرسیده باشد. در این حالت، هیچ تعادلی بین فرآیندهای تراکم و تبخیر وجود ندارد.

به طور کلی، بخار آب در جو، با وجود وجود مقدار زیادبدنه های آبی: اقیانوس ها، دریاها، رودخانه ها، دریاچه ها و غیره - غیر اشباع است، زیرا جو ما یک کشتی بسته نیست. با این حال، در حال حرکت توده های هوا: بادها، طوفان ها و غیره - منجر به این واقعیت می شود که در نقاط مختلف زمین در هر لحظه از زمان نسبت متفاوتی بین سرعت تراکم و تبخیر آب وجود دارد که در نتیجه در برخی مکان ها بخار وجود دارد. می تواند به اشباع برسد. این به چه چیزی منجر می شود؟ علاوه بر این، در چنین ناحیه ای بخار شروع به متراکم شدن می کند، زیرا به یاد داریم که بخار اشباع شده همیشه با مایع خود در تماس است. در نتیجه ممکن است مه یا ابر تشکیل شود و شبنم ببارد. دمایی که در آن بخار اشباع می شود نامیده می شود نقطه شبنم . فشار بخار آب (اشباع) را در نقطه شبنم نشان می دهیم.

به این فکر کنید که چرا شبنم معمولاً در صبح زود می بارد؟ در این نقطه از روز با دما و در نتیجه فشار حداکثر و فشار بخار اشباع چه اتفاقی می‌افتد؟ بدیهی است که دانستن رطوبت مطلق یا فشار جزئی بخار آب هیچ تصوری از فاصله یا فاصله یک بخار معین از اشباع به ما نمی دهد. اما دقیقاً همین فاصله یا نزدیکی به اشباع است که میزان فرآیندهای تبخیر و تراکم را تعیین می‌کند، یعنی آن فرآیندهایی که فعالیت حیاتی موجودات زنده را تعیین می‌کنند.

اگر تبخیر بر تراکم غالب شود، ارگانیسم ها و خاک رطوبت خود را از دست می دهند (شکل 3). اگر تراکم غالب شود، فرآیندهای خشک کردن غیرممکن می شوند (شکل 4). ما با نیاز به بهبود مفهوم رطوبت مواجه هستیم. مفهوم رطوبت مطلق، همانطور که قبلاً دیدیم، تمام پدیده هایی را که ما نیاز داریم به طور کامل توصیف نمی کند.

برنج. 3. تبخیر بر تراکم غلبه دارد

برنج. 4. تراکم بر تبخیر غلبه دارد

بیایید دوباره موضوع را مورد بحث قرار دهیم. بیایید آن را انجام دهیم مثال ساده. تصور کنید که 20 نفر در یک وسیله نقلیه خاص هستند. زیاد است یا کم، یعنی این قدر مطلق 20 نفر است؟ طبیعتاً تا زمانی که حداکثر ظرفیت یک خودرو یا وسیله نقلیه را ندانیم، نمی توانیم بگوییم که این مقدار زیاد است یا کم. 20 نفر در یک ماشین سواری، طبیعتاً زیاد است، عملاً غیرممکن است، اما 20 نفر در یک اتوبوس بزرگ زیاد نیست. به همین ترتیب، در مورد رطوبت مطلق، یعنی فشار جزئی بخار آب، باید آن را با چیزی مقایسه کنیم. این فشار جزئی را با چه چیزی مقایسه کنیم؟ آخرین درس پاسخ را به ما می گوید. چقدر مهمه معنی خاصآیا فشار بخار آب دارد؟ این فشار بخار آب اشباع شده است. اگر فشار جزئی بخار آب را در یک دمای معین با فشار بخار آب اشباع شده در همان دما مقایسه کنیم، می‌توانیم دقیقاً همان رطوبت هوا را مشخص کنیم. برای مشخص کردن فاصله بین حالت بخار و اشباع، کمیت خاصی به نام رطوبت نسبی .

رطوبت نسبی هوا درصد نسبت فشار بخار آب موجود در هوا به فشار بخار اشباع شده در همان دما است:

اکنون واضح است که هر چه رطوبت نسبی کمتر باشد، بخار خاصی از اشباع دورتر می شود. بنابراین، برای مثال، اگر مقدار رطوبت نسبی 0 باشد، در واقع هیچ بخار آبی در هوا وجود ندارد. یعنی چگالش در کشور ما غیرممکن است و در رطوبت نسبی 100 درصد تمام بخار آبی که در هوا است اشباع می شود، زیرا فشار آن دقیقاً برابر با فشار بخار آب اشباع شده در یک دمای معین است. به این ترتیب، اکنون دقیقاً تعیین کرده ایم که همان رطوبت که هر بار در پیش بینی های هواشناسی به ما می گویند چقدر است.

با استفاده از معادله مندلیف-کلاپیرون، می‌توانیم یک فرمول جایگزین برای رطوبت نسبی بدست آوریم که اکنون شامل چگالی بخار آب موجود در هوا و چگالی بخار اشباع شده در همان دما می‌شود.

فشار و چگالی بخار؛

فشار و چگالی بخار اشباع در دمای معین؛

ثابت گاز جهانی

فرمول رطوبت نسبی:

چگالی بخار آب موجود در هوا؛

چگالی بخار اشباع در همان دما.

تأثیر شدت تبخیر و تراکم آب بر موجودات زنده

افراد نسبت به رطوبت نسبی بسیار حساس هستند، شدت تبخیر رطوبت از سطح پوست به آن بستگی دارد. با رطوبت زیاد به خصوص در روزهای گرم این تبخیر کاهش می یابد و در نتیجه تبادل حرارتی طبیعی بین بدن و محیط مختل می شود. برعکس، در هوای خشک، رطوبت به سرعت از سطح پوست تبخیر می شود و به عنوان مثال باعث خشک شدن غشاهای مخاطی دستگاه تنفسی می شود. مطلوب ترین برای انسان رطوبت نسبی در محدوده 40-60٪ است.

نقش بخار آب در شکل گیری شرایط آب و هوایی نیز مهم است. متراکم شدن بخار آب منجر به تشکیل ابرها و در پی آن بارش می شود که البته تاثیراتی بر تمام جنبه های زندگی ما دارد. اقتصاد ملی. در خیلی فرآیندهای تولیدرژیم های رطوبت مصنوعی حفظ می شود. نمونه هایی از این فرآیندها عبارتند از: بافندگی، شیرینی پزی، مغازه های داروسازی و بسیاری دیگر. در کتابخانه ها و موزه ها، برای حفظ کتاب ها و نمایشگاه ها، حفظ مقدار خاصی از رطوبت نسبی نیز مهم است، بنابراین، در چنین موسساتی، در تمام اتاق ها باید یک روان سنج به دیوار آویزان شود - وسیله ای برای اندازه گیری نسبی. رطوبت

برای محاسبه رطوبت نسبی، همانطور که قبلاً دیدیم، باید مقدار فشار یا چگالی بخار اشباع شده را در دمای معین بدانیم.

در درس گذشته، هنگام مطالعه بخار اشباع، در مورد این وابستگی صحبت کردیم، اما شکل تحلیلی آن بسیار پیچیده است و دانش ریاضی ما هنوز کافی نیست. در این صورت چه باید کرد؟ راه حل بسیار ساده است: به جای نوشتن این فرمول ها به صورت تحلیلی، از جداول فشار و چگالی بخار اشباع شده در دمای معین استفاده می کنیم (جدول 1). این جداول هم در کتاب های درسی و هم در هر کتاب مرجع مقادیر فنی موجود است.

جدول 1. وابستگی فشار و چگالی بخار آب اشباع به دما

حال تغییر رطوبت نسبی با دما را در نظر بگیرید. هر چه دما بیشتر باشد، رطوبت نسبی کمتر است. بیایید به چرایی و چگونگی استفاده از یک کار مثال نگاه کنیم.

وظیفه

در یک ظرف خاص، بخار در ساعت اشباع می شود. رطوبت نسبی آن در , , , چقدر خواهد بود؟

از آنجایی که ما در مورد بخار در یک ظرف صحبت می کنیم، حجم بخار با تغییر دما بدون تغییر باقی می ماند. علاوه بر این، ما به جدولی از وابستگی فشار و چگالی بخار اشباع به دما نیاز داریم (جدول 2).

جدول 2. وابستگی فشار و چگالی بخار اشباع به دما

راه حل:

از متن سوال مشخص است که در , ، زیرا در این مقدار است که بخار اشباع می شود، یعنی از تعریف رطوبت نسبی داریم:

عدد چگالی بخار آب موجود در ظرف است و مخرج چگالی بخار اشباع موجود در ظرف در همان دما است. با افزایش دما چه اتفاقی برای سطح رطوبت خواهد افتاد؟ شمارنده با در نظر گرفتن بسته بودن کشتی تغییر نخواهد کرد. در واقع، از آنجایی که تراکم رخ نمی دهد و ماده ای با جهان خارج مبادله نمی شود، جرم بخار و همراه با آن چگالی آن، مقادیر خود را حفظ می کند. و مخرج همانطور که از درس آخر می دانیم با دما افزایش می یابد، بنابراین رطوبت نسبی کاهش می یابد. چگالی بخار در ظرف را می توان از فرمول داده شده محاسبه کرد:

چگالی بخار در تمام دماهای دیگر یکسان خواهد بود. بنابراین، برای محاسبه رطوبت کافی است که مقدار چگالی بخار اشباع شده را در تمام دماهای داده شده بدانیم و بلافاصله می توانیم پاسخ دریافت کنیم. مقدار چگالی بخار اشباع را از جدول می گیریم. با جایگزین کردن مقادیر یک به یک به فرمول رطوبت، پاسخ های زیر را دریافت می کنیم:

پاسخ:

نمونه ای از حل مشکل معمولی تعیین رطوبت نسبی

هنگام حل چنین مشکلاتی، مهم است که بدانیم فشار بخار اشباع به دما بستگی دارد، اما به حجم بستگی ندارد.

وظیفه:

ظرف حاوی هوایی است که رطوبت نسبی آن در دما است. رطوبت نسبی پس از کاهش n برابر حجم ظرف (n = 3) و گرم کردن گاز تا یک دما چقدر خواهد بود؟ چگالی بخار آب اشباع در دما است .

پیشرفت راه حل:

از تعریف رطوبت نسبی می توان نوشت که در دما، رطوبت مطلق قبل از فشرده سازی برابر است با:

و بعد از فشرده سازی:

یعنی وقتی حجم با یک عامل در جرم ثابت کاهش می یابد، چگالی یک ضریب افزایش می یابد.

پس از فشرده سازی، جرم رطوبت در واحد حجم ظرف، نه تنها به صورت بخار، بلکه به صورت مایع تغلیظ شده نیز در صورت ایجاد شرایط چگالش برابر با:

در دما، فشار بخار آب اشباع برابر با فشار معمولی اتمسفر است، در درس گذشته در این مورد صحبت کردیم و به صورت زیر است:

و چگالی آنها، اگر از معادله مندلیف-کلاپیرون استفاده کنیم، با استفاده از فرمول قابل محاسبه است:

جایی که ، زیرا ظرف حاوی بخار غیر اشباع با رطوبت نسبی خواهد بود:

با بیان این رطوبت به صورت درصد، مقدار 2.9% بدست می آید.

پاسخ: .

حال اجازه دهید نه تنها در مورد اینکه رطوبت چیست، بلکه در مورد اینکه چگونه می توان این رطوبت را اندازه گیری کرد صحبت کنیم. رایج ترین ابزار برای چنین اندازه گیری ها به اصطلاح روان سنج رطوبت سنجی است که در شکل 1 نشان داده شده است. 5.

برنج. 5. روان سنج رطوبت سنجی

دو دماسنج با مقیاس های یکسان به پایه وصل شده است. مخزن جیوه یکی از آنها در یک پارچه مرطوب پیچیده شده است (شکل 8).

برنج. 6. دماسنج های روان سنج رطوبت سنجی

آب این پارچه تبخیر می شود و به همین دلیل خود دماسنج خنک می شود؛ بر این اساس دماسنج ها را خشک و مرطوب می نامند (شکل 7).

برنج. 7. دماسنج خشک و مرطوب یک روان سنج رطوبت سنجی

هر چه رطوبت نسبی هوای اطراف بیشتر باشد، تبخیر آب از یک پارچه مرطوب کمتر و ضعیف تر باشد، تفاوت در قرائت دماسنج های خشک و مرطوب کمتر است. یعنی در ϕ = 100% آب تبخیر نمی‌شود، زیرا تمام بخار آب اشباع شده است و قرائت‌های هر دو دماسنج منطبق خواهند بود. زمانی که اختلاف در قرائت دماسنج حداکثر خواهد بود. بنابراین، بر اساس تفاوت در قرائت دماسنج، با استفاده از جداول روان سنجی ویژه (اغلب چنین جدولی بلافاصله روی بدنه خود دستگاه قرار می گیرد) مقدار رطوبت نسبی تعیین می شود.

همانطور که می دانیم، بیشتر سطح سیاره ما توسط اقیانوس جهانی پوشیده شده است، بنابراین آب و تمام فرآیندهای رخ داده با آن، به ویژه تبخیر و تراکم، بازی می کنند. نقش حیاتیدر تمام فرآیندهای زندگی ما ما خودمان تعریف دقیقی از مفاهیم "رطوبت مطلق" و "رطوبت نسبی" ارائه کرده ایم. در واقع همینطور است کمیت فیزیکی، رطوبت نسبی نشان می دهد که چقدر بخار اتمسفر با بخار اشباع تفاوت دارد.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. کاسیانوف V.A. فیزیک پایه دهم. - M.: Bustard، 2010.
2. Myakishev G.Ya.، Sinyakov A.Z. فیزیک مولکولی ترمودینامیک. - M.: Bustard، 2010.

1. پورتال اینترنتی WorldOfSchool.ru ()
2. پورتال اینترنتی «فیزیک. کتاب های درسی قدیمی" ()

مشق شب

1. تفاوت بین رطوبت مطلق و رطوبت نسبی چیست؟
2. چه چیزی را می توان با استفاده از رطوبت سنج سایکرومتری اندازه گیری کرد و اصل عملکرد آن چیست؟
3. چه فشارهای جزئی فشار اتمسفر را تشکیل می دهند؟

یکی از مهم ترین ویژگی های هوای فشرده مورد استفاده در صنایع، صنایع غذایی، پزشکی و سایر صنایع رطوبت است. این مقاله مفهوم "رطوبت هوا" را تعریف می کند، جداول را برای تعیین نقطه شبنم بسته به دما و رطوبت نسبی، مقادیر فشار بخار اشباع بالای سطح آب و یخ، مقادیر رطوبت مطلق ارائه می دهد. و همچنین جدول ضرایب اصلاحی برای تبدیل رطوبت نسبی هوای اشباع شده نسبت به آب به رطوبت نسبی هوای اشباع شده نسبت به یخ.

کلی ترین تعریف این است: رطوبتمعیاری است که محتوای بخار آب در هوا (یا گازهای دیگر) را مشخص می کند. این تعریفالبته، وانمود نمی کند که "علم فشرده" است، اما می دهد مفهوم فیزیکیرطوبت

برای تعیین کمیت "رطوبت" گازها، اغلب از ویژگی های زیر استفاده می شود:

• فشار جزئی بخار آب (p)- فشاری که بخار آب موجود در هوای اتمسفر یا هوای فشرده اگر به تنهایی حجمی برابر با حجم هوا را در همان دما اشغال کند، خواهد داشت. فشار کل مخلوطی از گازها برابر است با مجموع فشارهای جزئی اجزای جداگانه این مخلوط .
• رطوبت نسبی- به عنوان نسبت رطوبت واقعی هوا به حداکثر رطوبت ممکن آن تعریف می شود، یعنی رطوبت نسبی نشان می دهد که هنوز چه مقدار رطوبت برای شروع تراکم در شرایط محیطی مشخص وجود ندارد. فرمول "علمی" تر این است: رطوبت نسبی مقداری است که به عنوان نسبت فشار جزئی بخار آب (p) به فشار بخار اشباع شده در دمای معین، که به صورت درصد بیان می شود، تعریف می شود.
• دمای نقطه شبنم(یخبندان)، دمایی است که در آن فشار جزئی بخار اشباع شده نسبت به آب (یخ) برابر با فشار جزئی بخار آب در گاز مشخص شده است. یعنی این دمایی است که در آن فرآیند تراکم رطوبت آغاز می شود. اهمیت عملی نقطه شبنم این است که چه چیزی را نشان می دهد بیشترین مقداررطوبت ممکن است در دمای مشخصی در هوا وجود داشته باشد. در واقع، مقدار واقعی آبی که می تواند در حجم ثابتی از هوا نگهداری شود، تنها به دما بستگی دارد. مفهوم نقطه شبنم راحت ترین پارامتر فنی است. با دانستن مقدار نقطه شبنم، می توان به جرات گفت که میزان رطوبت در حجم معینی از هوا از مقدار معینی تجاوز نخواهد کرد.
• رطوبت مطلق، به عنوان محتوای جرمی آب در واحد حجم گاز تعریف می شود. این مقداری است که نشان می دهد چه مقدار بخار آب در یک حجم معین از هوا وجود دارد، این بیشترین مقدار است مفهوم کلی، بر حسب g/m3 بیان می شود. در رطوبت گاز بسیار کم، پارامتری مانند محتوای رطوبت، که واحد اندازه گیری آن ppm (قسمت در میلیون - قسمت در میلیون) است. این یک مقدار مطلق است که تعداد مولکول های آب در هر میلیون مولکول کل مخلوط را مشخص می کند. به دما یا فشار بستگی ندارد. این قابل درک است، تعداد مولکول های آب نمی تواند با تغییرات فشار و دما کم یا زیاد شود.

وابستگی فشار بخار اشباع شده روی سطح صاف آب و یخ به دما، که از نظر تئوری بر اساس معادله کلازیوس-کلاپیرون به دست آمده و با داده های تجربی بسیاری از محققین تأیید شده است، توسط سازمان جهانی هواشناسی (WMO) برای تمرین هواشناسی توصیه می شود:

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،

که در آن p sw فشار بخار اشباع بالای یک سطح صاف آب (Pa) است.
p si - فشار بخار اشباع شده روی یک سطح یخ صاف (Pa).
T - دما (K).

فرمول های داده شده برای دماهای 0 تا 100 درجه سانتیگراد (برای p sw) و از -0 تا -100 درجه سانتیگراد (برای p si) معتبر هستند. در همان زمان، WMO اولین فرمول را برای دمای منفیبرای آب فوق خنک (تا -50 درجه سانتیگراد).

بدیهی است که این فرمول ها برای آنها کاملاً دست و پا گیر و ناخوشایند هستند کار عملیبنابراین ، در محاسبات استفاده از داده های آماده که در جداول ویژه جمع آوری شده اند بسیار راحت تر است. در زیر تعدادی از این جداول آورده شده است.

جدول 1. تعاریف نقطه شبنم بسته به دما و رطوبت نسبی

دمای هوا

رطوبت نسبی

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%&

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

-10 درجه سانتیگراد

;-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتیگراد

-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°С

-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°С

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتیگراد

-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 درجه سانتیگراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

-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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتیگراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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 درجه سانتی گراد

+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

جدول 2. مقادیر فشار بخار اشباع بالای سطح صاف آب (p sw) و یخ (p si).

T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	psi، پا	T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	psi، پا	T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	psi، پا
-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

جدول 3. مقادیر فشار بخار اشباع بالای سطح صاف آب (p sw).

T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	T، درجه سانتیگراد	p sw، Pa	T، درجه سانتیگراد	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

جدول 4. مقادیر رطوبت مطلق گاز با رطوبت نسبی آب 100% در دماهای مختلف.

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

بیایید مثالی از استفاده از جداول بالا در فعالیت های عملی ارائه دهیم: با بهره وری 10 متر مکعب در دقیقه، 10 متر مکعب هوای جوی را در دقیقه "مکد" می کند.

بیایید مقدار آب موجود در 10 متر مکعب هوای اتمسفر را با پارامترهای دما +25 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 85٪ پیدا کنیم. طبق جدول 4، هوای با دمای 25+ درجه سانتی گراد و رطوبت صد درصد حاوی 04/23 گرم بر متر مکعب آب است. این بدان معنی است که در رطوبت 85٪، یک متر مکعب هوا حاوی 0.85 * 23.04 = 19.584 گرم آب و ده - 195.84 گرم خواهد بود.

با فشرده شدن هوا، حجمی که هوا اشغال می کند کاهش می یابد. حجم کاهش یافته هوای فشرده در فشار 6 بار را می توان بر اساس قانون بویل-ماریوت محاسبه کرد (دمای هوا به طور قابل توجهی تغییر نمی کند):

P1 x V1 = P2 x V2

V2 = (P1 x V1) / P2

جایی که P1- فشار اتمسفر برابر با 1.013 بار؛
V2= (1.013 bar x 10 m3)/ (6 + 1.013) bar = 1.44 m3.

یعنی 10 متر مکعب هوای اتمسفر در طی فرآیند فشرده سازی به 1.44 متر مکعب هوای فشرده با فشار اضافی 6 بار در خروجی کمپرسور "تبدیل" شد.

... رطوبت نسبی هوا چگونه بر پارامترهای خشک شدن رنگ ها و لاک های پایه آب تأثیر می گذارد؟

رطوبت نسبی هوا تاثیر بسزایی بر سرعت و کامل خشک شدن رنگ و لاک بر پایه آب دارد.

رطوبت نسبی پارامتری است که تعیین می کند هوا چقدر آب بیشتری را به صورت بخار آماده می کند.

رطوبت نسبی

رطوبت نسبی هوا عبارت است از نسبت مقدار بخار آب موجود در هوا به حداکثر مقدار بخار ممکن در یک دمای معین.

از تعریف، حداقل، مشخص می شود که هوا فقط می تواند مقدار محدودی آب داشته باشد و این مقدار به دما بستگی دارد.

هنگامی که رطوبت هوا 100 درصد است، به این معنی است که حداکثر مقدار ممکن بخار آب در هوا وجود دارد و هوا نمی تواند بیشتر از آن را جذب کند. به عبارت دیگر تبخیر آب در این شرایط غیرممکن است.

هر چه رطوبت نسبی کمتر باشد، آب بیشتری می تواند به بخار تبدیل شود و سرعت تبخیر بیشتر می شود. اما این فرآیند بی پایان نیست - اگر تبخیر در یک فضای محدود اتفاق بیفتد (به عنوان مثال، در خشک کن هود وجود ندارد)، سپس در یک نقطه تبخیر متوقف می شود.

رطوبت مطلق

جدول مقادیر رطوبت مطلق هوا با رطوبت نسبی 100% در محدوده دمایی مورد علاقه ما و رفتار پارامتر رطوبت نسبی هوا با افزایش دما را نشان می دهد.

دما، درجه سانتی گراد	مطلق رطوبت، g/m³	نسبت فامیلی رطوبت، % 5 درجه سانتی گراد	نسبت فامیلی رطوبت، % 15 درجه سانتی گراد
- 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

از داده های فوق می توان دریافت که در حالی که مقدار رطوبت مطلق بدون تغییر باقی می ماند، مقدار رطوبت نسبی با افزایش دما کاهش می یابد.

مقدار حداکثر رطوبت مطلق در دمای معین امکان محاسبه راندمان خشک کن یا به طور دقیق تر، ناکارآمدی خشک کن بدون تهویه اجباری را فراهم می کند.

فرض کنید یک خشک کن داریم - یک اتاق 7 در 4 و ارتفاع 3 متر که 84 متر مکعب است. و فرض کنید که در این اتاق می خواهیم 100 قطعه پروفیل پی وی سی برای پنجره ها یا 160 اسلب نمای شیشه ای یا الیاف سیمانی به ابعاد 600 در 600 میلی متر را خشک کنیم. که حدود 60 متر مربع است. سطوح

برای رنگ آمیزی چنین سطحی از 6 لیتر رنگ استفاده می شود. برای خشک شدن کامل رنگ، باید حدود 2 لیتر آب تبخیر شود. در عین حال طبق جدول در دمای 20 درجه سانتی گراد 84 متر مکعب. هوا می تواند حداکثر 1.5 لیتر آب داشته باشد.

یعنی حتی اگر هوا در ابتدا رطوبت مطلق صفر داشته باشد، رنگ مبتنی بر آب در یک اتاق مشخص بدون تهویه تازه خشک نمی شود.

کاهش رطوبت نسبی

از آنجایی که برای پلیمریزاسیون پوشش های رنگی مبتنی بر آب یک شرط ضروریاگر آب به طور کامل تبخیر شود، رطوبت نسبی هوا تأثیر بسزایی بر سرعت خشک شدن و حتی عملکرد پوشش پلیمری دارد.

اما همه چیز آنقدرها هم که به نظر می رسد ترسناک نیست. به عنوان مثال، اگر هوای بیرون را با رطوبت نسبی 100 درصد و دمای 5 درجه سانتی گراد پمپ کنید و آن را تا 15 درجه سانتی گراد گرم کنید، هوا تنها 53 درصد رطوبت نسبی خواهد داشت.

رطوبت هوا از بین نرفته است، یعنی رطوبت مطلق تغییر نکرده است، اما هوا آماده پذیرش دو برابر آب در دمای پایین است.

یعنی برای بدست آوردن پارامترهای قابل قبول خشک کردن رنگ نیازی به استفاده از رطوبت گیر یا کندانسور نیست - کافی است دما را بالاتر از دمای محیط قرار دهید.

چگونه تفاوت بیشتردمای بین هوای بیرون و هوای عرضه شده به خشک کن، رطوبت نسبی خشک کن کمتر است.