Определение влажность воздуха: Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха

Содержание

Как определить влажность воздуха – 3 простых способа

Влажность воздуха в помещении непосредственно влияет на физическое и эмоциональное самочувствие человека, а также общее состояние его здоровья. Даже незначительные отклонения от установленной нормы, которая должна поддерживаться в рамках 30-45%, могут привести к появлению ряда неприятных заболеваний.

Чтобы в квартире или доме создать здоровый и комфортный микроклимат, важно сначала определить уровень влажности в помещениях и при необходимости оперативно принять меры по его нормализации. А как это сделать – расписано ниже. Читайте!

Полезный материал: «Как снизить влажность в доме эффективно, быстро и просто?»

Нормы влажности в комнатах различного предназначения

Для хорошего самочувствия человека в жилых помещениях должна быть влажность на уровне от 30% до 45%. Но данные показатели могут колебаться в большую или меньшую степень, исходя из назначения комнаты.

К примеру, оптимальными параметрами считаются:

Для детской – от 45% до 60%.

Для библиотеки и кабинета – от 30% до 40%.

Для спальни – от 40% до 50%.

Для кухни, ванной, гостиной – от 45% до 60%.

Самостоятельно поддерживать нужные показатели влажности воздуха достаточно сложно, так как они сильно зависят от внешних факторов: сезона года; погодных условий; степени обогрева; интенсивности выполнения домашних дел; количества человек в комнате, изобилия комнатных растений и т.д.

Поэтому, дабы облегчить задачу, пользователи устанавливают в доме / квартире бытовые осушители воздуха. В ситуациях, когда в воздухе, наоборот, не хватает жидкости – используют специальные увлажнители. С этой «умной» техникой вам не придется беспокоиться о создании идеального микроклимата в комнате – приборы работают в автоматическом режиме, беспрерывно поддерживая влагу в пределах нормы.

Советуем изучить: «9 секретов профилактики сырости в доме или квартире»

Почему отклонения от нормы опасны?

Игнорировать проблему повышения или понижения влажности воздуха в комнате нельзя. Конденсат на окнах, тяжелый запах сырости, появление на поверхностях вредоносных образований – яркие признаки, что в помещении слишком сыро и незамедлительно нужно начать борьбу.

Материал в тему: «Почему «плачут» окна и как избавиться от конденсата раз и навсегда?»

Ведь сырость:

Создает идеальные условия для появления и активного размножения грибка, плесени.

Способствует обострению аллергических реакций, заболеваний дыхательных путей и сердца.

Разрушает мебель, стеновую отделку, текстиль и другие составляющие интерьера.

Портит вещи и обувь, а также насыщает их неприятным затхлым «ароматом».

В сухой климате также некомфортно находиться и сложно дышать. При недостатке влаги в атмосфере все частички пыли, грязи и другие микрочастички не оседают на поверхностях, а прямиком попадают в человеческий организм через органы дыхания. Кроме этого, пересыхают слизистые оболочки, слабеет иммунная система, нарушается работа почек, появляется риск развития дисбактериоза.

Может быть полезно: «Осушитель воздуха при затоплении квартиры – 6 этапов ликвидации последствий»

Как определить влажность воздуха в доме или квартире?

Существует несколько способов установления, являются ли показатели в помещении показатели выше, ниже или в пределах нормы.

Рассмотрим 3 самых простых метода, как определить влажность воздуха в домашних условиях:

Определение влажности воздуха при помощи прибора

1. Гигрометр

Специальное устройство, определяющее влажность в помещении с точностью до 1%. Кроме степени содержания влаги в воздухе, современные модели также устанавливают в комнате температуру, давление атмосферы, время и другие параметры. Купить данное устройство можно в любом хозяйственном / строительном магазине.

Как измерить влажность воздуха в комнате без прибора?

2. Термометр

Если в доме нет гигрометра, измерить влажность в жилом помещении можно при помощи обычного спиртового / ртутного термометра. Погрешность данных здесь больше 1%, но приблизительную картину прибор покажет.

Как это сделать:

Измерить температуру во всех комнатах, оставляя термометр в каждом помещении ≈10 минут, и записать данные.

Взять кусочек ткани / ваты, намочить в воде комнатной температуры и аккуратно обмотать нижнюю часть прибора, где собрана основной объем рабочей жидкости.

Обдувать вручную или при помощи комнатного вентилятора термометр до тех пор, пока температура на устройстве не перестанет падать. Данные также записать.

Вычесть показания влажного прибора из сухого, разницу записать.

Используя психрометрическую таблицу Ассмана, найти в вертикальном столбце температуру сухого термометра, в горизонтальном – разницу, на пересечении будет показатель влажности в комнате.

Например:

сухой термометр показал 25°С, влажный — 20°С
определяем разницу: 25-20 = 5°С
находим влажность – 63°С (сильно повышена)

*** Совет: результаты будут точнее, если обматывать термометр, определяющий влажность воздуха, смоченной в дистиллированной воде тканевой салфеткой.

Материал в тему: «14 народных средств от влажности в доме и квартире»

3. Стакан с водой

Этот способ очень простой и быстрый, но результаты довольно приблизительные и могут сильно отличаться от показаний, установленных гигрометром.

Как определить влажность воздуха в комнате посредством стакана с водой:

В большую стеклянную емкость наберите воду до самых краев.

Поместите тару в холодильник примерно на полчаса, чтобы охладить жидкость до +5°С.

Достаньте емкость и поставьте в комнате подальше от кондиционера и обогревательных приборов.

На стенках стеклянного сосуда сразу появится конденсат. Именно с его помощью и получится определить влажность в помещении. Если конденсат испарится за 10-15 минут – воздух сухой, если высушивание займет дольше 10-15 минут – влажность повышена.

Если в атмосфере содержание влаги в пределах нормы – конденсат не собирается и очень быстро испаряется.

Вывод. После определения влажности воздуха, следует повысить или снизить количество влаги в атмосфере. Проще, эффективнее и быстрее всего с этими задачами справляются осушители или увлажнители.

А вот какой прибор выбрать – помогут консультанты специализированный интернет-магазина климатического оборудования «Побут». Звоните прямо сейчас: (097) 586 81 58.

Средство от плесени — осушитель воздуха.

Правильна вологість повітря

Видеообзоры на все осушители воздуха, сравнение моделей

Способы избавиться от лишнего влажности в помещении. Статьи, Видео Сравнение, Опыты.

Как быстро и эффективно избавиться от лишней влаги

Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета

Измерение влажности

Здесь и далее мы будем говорить о влажности воздуха и газов. В отличие от температуры, с определением и физическим пониманием влажности проблем нет. Это количество воды, содержащееся в единице объёма воздуха. Но мы столкнулись в своей работе с тем, что люди, занимающиеся профессионально измерениями не чувствуют этот физический параметр и соответственно не могут провести элементарные расчёты и объяснить многие явления связанные с влажностью. Связано это во многом с тем, что в отличие от температуры мы не ощущаем влажность так явно (См. статью: Что такое температура? Как правильно измерять температуру? Что выбрать: термосопротивление или термопару? Советы по применению.). Представьте, что вы вышли зимним утром из дома. Какая температура на улице, вы сможете сказать с точностью 3…5⁰С, а вот вопрос, какая сейчас относительная влажность, поставит вас в тупик. В то же время влажность воздуха является очень важным параметром, непосредственно влияющим на самочувствие и работоспособность человека. Очень важно знать и поддерживать определённую влажность во многих отраслях промышленности и сельском хозяйстве.

Что такое влажность воздуха

Существуют несколько единиц измерения относительной влажности воздуха.

1. Абсолютная влажность — это количество воды в единице объёма воздуха, А(г/м3).
2. Для определения второй единицы измерения нужно внимательно посмотреть на рисунок, отображающий движение молекул воды в закрытом сосуде, залитом до определённого уровня водой. Через некоторое время в этом сосуде два процесса: испарения и конденсации молекул воды выровняются и мы получим насыщенный водяной пар, который создаёт давление на стенки сосуда равное давлению насыщенного водяного пара, Ps(Ра). В воздухе всегда присутствуют молекулы воды, но их концентрация ниже, чем над водной поверхностью. Они так же, как и другие молекулы воздуха создают давление. Это давление, создаваемое именно молекулами воды, называется парциальным давлением водяного пара, P(Па). Отношение парциального давления водяного пара к насыщенному давлению водяного пара, выраженное в процентах называется относительной влажностью воздуха:

Из определения вытекает, что над поверхностью воды относительная влажность воздуха равна 100 %. И обратно, при 100%-ой влажности воздуха наблюдается конденсация влаги. Давление насыщенного водяного пара растёт при увеличении температуры. Если в изолированном помещении со 100%-ой влажностью повысить температуру, то относительная влажность резко снизится.

3. Из второй единицы измерения следует третья. Если в замкнутом объёме с определённой влажностью уменьшать температуру, то будет увеличиваться относительная влажность воздуха. При определённой температуре относительная влажность станет равной 100 %. Эта температура называется температурой точки росы. Для отрицательных температур существует своя точка росы — точка инея. Само определение подсказывает один из способов определения влажности воздуха в некотором объёме. Нужно медленно охлаждать какой-то предмет, контролируя его температуру. Температура, при которой на предмете возникнет водяная плёнка сконденсировавшихся молекул воды, будет равна температуре точки росы в данном объёме.

Ниже приведены выражения для расчёта давления насыщенного водяного пара над поверхностью воды Psw и льда Psi в зависимости от температуры:

Значения давления насыщенного пара над поверхностью воды (Рsw) и льда (Рsi)

Таблица 1.

Т,°C	psw, Па	psi, Па	Т,°C	psw, Па	psi, Па	Т,°C	psw, Па	psi,Па
-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

Значения давления насыщенного пара над плоской поверхностью воды (Рsw)

Таблица 2.

Т, °C	psw, Па	Т, °C	psw, Па	Т, °C	psw, Па	Т, °C	psw, Па
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

Относительная влажность при отрицательной температуре Ψi

поправочный коэффициент k = psw / psi.

Значения поправочного коэффициента «k» при различной температуре:

Таблица 3.

Т,⁰С	0	-10	-20	-30	-40
0	1	1,104	1,219	1,347	1,489
-1	1,01	1,115	1,231	1,361	1,504
-2	1,02	1,126	1,243	1,374	1,519
-3	-1,03	1,137	1,256	1,388	1,534
-4	1,04	1,148	1,269	1,402	1,549
-5	1,05	1,16	1,281	1,416	1,565
-6	1,061	1,171	1,294	1,43	1,58
-7	1,071	1,183	1,307	1,445	1,596
-8	1,082	1,195	1,32	1,459	1,612
-9	1,093	1,207	1,334	1,474	1,628

Значения абсолютной влажности газа с относительной влажностью по воде 100% при различной температуре

Таблица 4.

Примеры расчёта относительной влажности и точки росы

Пример 1.

Задача. Относительная влажность воздуха при температуре 20⁰С составляет 55%. Определить точку росы воздуха.

Решение. Из Таблицы 2. давление насыщенного водяного пара при температуре 20⁰С равно 2340 Па. Определяем парциальное давление водяного пара в воздухе:

p = ps (Ψ/100) = 2340 x 55 / 100 = 1287 Па

Из Таблицы 2.находим температуру: 10,5⁰С.

Пример 1.

Задача. Параметры воздуха снаружи: Т = -10⁰С, Ψ=100%; в помещении: Т = 20⁰С. Чему равна отн. влажность в помещении?

Решение. Из Таблицы 2. находим значение давления насыщенного водяного пара Рsн при температуре -10⁰С. Это давление равно парциальному давлению водяного пара в помещении. Из Таблицы 2. находим, чему равно давление насыщенного водяного пара Psп при 20⁰С в помещении.

Ψп = Рsн / Psп х 100%
Ψп = 286/ 2340 х 100 % = 12,2%

Сенсоры для измерения влажности воздуха

Для определения влажности воздуха существуют как прямые, так и косвенные методы. Из прямых можно привести метод определения температуры точки росы по конденсации на зеркале. Это очень точный метод, позволяющий измерять малые значения влажности. Однако сами приборы — достаточно дорогие. Метод требует времени и неприспособлен для контроля быстрых процессов. В основном его используют в лабораториях для определения влажности сухих газов.

Существует также спектрометрический метод прямого подсчёта молекул воды в воздухе. Но он также не подходит для промышленного применения. Наиболее популярным методом измерения является психрометрический, по разнице показаний сухого и влажного термометров. Но этот метод требует чётко задаваемой постоянной скорости обдува влажного термометра. Большинство же психрометров просто крепятся на стене и верить им, конечно же, нельзя. И из-за неконтролируемой скорости обдува и из-за недостоверного измерения температуры воздуха.

Беда в том, что люди привыкли к этим приборам и ссылаются на их показания, как единственно верные.

Для производства электронных датчиков и измерителей относительной влажности чаще всего используют емкостные полимерные чувствительные элементы. Данные сенсоры представляют собой подложку с нанесённым нижним металлическим слоем, слой полимера, легко адсорбирующего влагу, верхний пористый слой металлизации. При изменении влажности меняется как толщина полимера, так и его диэлектрические параметры, что приводит к изменению ёмкости сенсора. В последнее время внимание к этим сенсорам сильно выросло, так как появилась возможность создания датчиков с цифровым выходом с уже откалиброванным выходным сигналом.

Особенности применения измерителей влажности воздуха с емкостным чувствительным элементом

К сожалению, емкостные чувствительные элементы реагируют не только на влажность, но и на большинство неинертных газов, что приводит к дополнительной погрешности, а часто и к полной деградации сенсора. При длительном нахождении сенсора при высокой влажности его необходимо просушить при повышенной температуре по методике, предоставляемой изготовителем. Полимер не может работать при высокой температуре, ограничивая диапазон использования измерителя. Нельзя допускать конденсации влаги на чувствительном элементе, так как это приведёт к коррозии тонкоплёночной структуры сенсора. Сенсор необходимо защищать от воздействия солнечных лучей, касания руками, различных загрязнений. Именно сенсор влажности определяет технические параметры и срок службы измерителя влажности. Поэтому так важно, чтобы сенсоры были взаимозаменяемы. Именно поэтому межповерочный интервал для измерителей влажности равен всего 1-му году. Лучшее значение абсолютной погрешности для измерителя влажности промышленного применения на сегодня, это — ±2,0%.

Необходимо помнить, что относительная влажность воздуха по определению очень сильно зависит от температуры. Колебания температуры воздуха по объёму помещения в ±1⁰С могут приводить к колебаниям относительной влажности в ±5% и более. Если зимой ваш электронный гигрометр показывает отн. влажность в 7%, а психрометр – 30%, то это отнюдь не означает, что гигрометр сломался. Так и есть. Просто снимите со стены психрометр и положите подальше в шкаф.

Директор НПК «Рэлсиб» Игорь Ландочкин

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

В воздухе, как известно, находится водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.

Есть так называемая граница насыщения, то есть максимальное количество водяного пара, который может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше поглощающая способность воздуха.

Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе является его давление (упругость).
Давление (упругость) насыщения — это максимально возможное давление водяного пара при заданной температуре.

Существует таблица, описывающая зависимость давления насыщения от температуры
Насыщающая упругость водяного пара над поверхностью воды при различных температурах, гПа.

Основным методом измерения влажности воздуха при положительной температуре является психрометрический. Определение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью 0.1 градус Цельсия. Один термометр (сухой) измеряет температуру воздуха, а второй термометр (смоченный) обертывают смоченной тканью, таким образом он показывает свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности смоченного термометра, и тем ниже его показания.
Собственно, такая система из двух термометров и называется психрометр.

Из разницы показаний температур определяется текущее давление водяного пара в воздухе по формуле
,
где — давление насыщения при температуре смоченного термометра,
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0.0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— показания сухого термометра
— показания смоченного термометра

И наконец, относительная влажность воздуха — это соотношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Показания сухого термометра (градусы Цельсия)

Показания смоченного термометра (градусы Цельсия)

Точность вычисления

Знаков после запятой: 4

Максимальное давление водяного пара в воздухе (при температуре сухого термометра)

Максимальное давление водяного пара над поверхностью воды (при температуре смоченного термометра)

Давление водяного пара, содержащегося в воздухе

Относительная влажность воздуха (%)

 Ссылка  Сохранить  Виджет

Остается только добавить, что в пустынях относительная влажность воздуха 50% и ниже, а в тропиках — 85% и выше.3}\).

Насыщенный пар — это пар, в котором количество испаряющихся молекул равно количеству конденсирующихся за единицу времени.

В насыщенный пар можно добавить молекулы пара, но они будут возвращаться в жидкость.

Состояние воздуха описывают относительной влажностью воздуха.

Относительная влажность воздуха ϕ — это отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах:
ϕ=ρρ0⋅100%.

Из формулы следует: чем больше абсолютная влажность воздуха (т.е. плотность водяного пара) при данной температуре, тем выше относительная влажность (значение приближается к 100%). Из этого следует, что пар приближается к состоянию насыщения, и станет насыщенным при относительной влажности 100%.

Всем доводилось наблюдать, когда при проветривании кабинета окно запотевает. Как правило, это случается зимой. При охлаждении воздуха до определенной температуры водяной пар может стать насыщенным. В этом случае может появиться роса или туман.

Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Точкой росы также характеризуется влажность воздуха.

Источники:

http://nearestspace.cc.ua/p/e.png Земля

http://www.topoboi.com/pic/201310/1024×600/topoboi.com-21824.jpg роса

https://w-dog.net/wallpaper/tree-fog-rapeseed-nature-landscape/id/312476/ туман

Определение влажности воздуха в квартире

Определение влажности воздуха в квартире Выполнила ученица 8 класса МОУ “СОШ с Агафоновка” Тайбуриева Жамал Руководитель проекта: учитель физики Дзюрич Е. А. 2015 год Исследовательский проект

Цель исследования: собрать информацию о влажности воздуха, о ее воздействии на организм человека и окружающие предметы, измерить влажность воздуха в квартире и сделать соответствующие выводы

Задачи: — ознакомиться с влажностью воздуха; — выявить оптимальные параметры влажности; — выяснить влияние влажности на организм человека и окружающие предметы; — экспериментально определить влажность воздуха в квартире; — рассмотреть варианты по нормализации влажности воздуха.

Актуальность Поддержание необходимого уровня влажности является одним из важнейших условий создания комфортного микроклимата в доме. Слишком сухой воздух раздражает слизистые оболочки, и со временем может стать причиной серьезных заболеваний органов дыхания, вызвать аллергию. Очень высокая влажность негативно воздействует на предметы домашней обстановки, способствует появлению плесени, которая также крайне опасна для здоровья.

Методы исследования: наблюдение; эксперимент; изучение литературы.

Объект исследования: Квартира (гостиная, кухня, комната)

Что такое влажность? Мы в квартирах обращаем внимание на температуру (хотим, чтобы было тепло), на загрязнение (хотим, чтоб было чисто) и не уделяем внимание влажности, но это важный параметр, влияющий на наше здоровье. Влажность — важный показатель комфортности атмосферы жилых помещений. Влажность — это мера, характеризующая содержание воды в воздухе. В зависимости от количества паров, находящихся при данной температуре в атмосфере, воздух бывает различной степени влажности. Чтобы судить о степени влажности воздуха, важно знать близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе, от состояния насыщения.

Влияние повышенной влажности воздуха на организм человека. Содержимое влаги в воздухе способно влиять на общее самочувствие человека. Отклонение этого параметра от нормальных значений способно незаметно и постепенно снизить иммунитет человека, ухудшить состояние кожи, повысить утомляемость. Опасна как повышенная влажность, так и пониженная. Для здорового ребенка влажность должна быть не менее 50%, для больного респираторной инфекцией — не менее 60%. При повышении влажности воздуха, препятствующей испарению с поверхности тела человека, тяжело переносится жара и усиливается действие холода. Повышенная влажность играет большую роль при распространении инфекционных заболеваний. При влажном воздухе опасность воздушной инфекции выше.

План исследования: 1. Измерить влажность воздуха в разных комнатах квартиры. 2.Сравнить данные значения между собой и значением оптимальной влажности. 3.Представить полученный результат в виде презентации.

Что нам понадобится? Для определения влажности воздуха в помещении нам понадобится: 1.Комнатный термометр(для измерения температуры) 2.Вата 3. Вода 4. Психрометрическая таблица.

Психрометрическая таблица

Измерение температуры в гостиной Измерим температуру воздуха с помощью сухого термометра. Показания равны 24 градуса.

Помещаем резервуар термометра во влажную среду (намоченный кусочек ваты) и ждем некоторое время. Измерение температуры в гостиной

Измерение температуры в гостиной Температура воздуха влажного термометра равна 21 градус.

Вычисляем влажность воздуха в гостиной По разнице температур и с помощью психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха. Показания сухого термометра равны 24 градуса. Показания влажного термометра равны 21 градус. Подсчитываем разницу: 24-21=3-разница температур. Посмотрим в таблицу: Относительная влажность воздуха равна 77%

Измерение температуры на кухне Измерим температуру воздуха с помощью сухого термометра. Показания равны 21 градус.

Измерение температуры на кухне

Измерение температуры на кухне Температура воздуха во влажном термометре равна 20 градусов.

Вычисляем влажность воздуха на кухне По разнице температур и с помощью психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха. Показания сухого термометра равны 21 градус. Показания влажного термометра равны 20 градусов. Подсчитываем разницу: 21-20=1-разница температур. Посмотрим в таблицу: Относительная влажность воздуха равна 91%

Измерение температуры в комнате Измерим температуру воздуха с помощью сухого термометра. Показания равны 21 градус.

Измерение температуры в комнате

Измерение температуры в комнате Температура воздуха на влажном термометре равна 18 градусов.

Вычисляем влажность воздуха в комнате По разнице температур и с помощью психрометрической таблицы определяют относительную влажность воздуха. Показания сухого термометра равны 21 градус. Показания влажного термометра равны 18 градусов. Подсчитываем разницу: 21-18=3-разница температур. Посмотрим в таблицу: Относительная влажность воздуха равна 75%

Вывод: Поработав над этой темой, я пришла к выводу, что невидимый нами воздух (содержание в нем водяного пара) которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает. В этой исследовательской работе был изучен вопрос о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека. Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25 градусов наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%. Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Не во всех комнатах влажность воздуха соответствует нормам. Не во всех комнатах влажность воздуха соответствует нормам. Влажность воздуха в кухне значительно повышена. Состояние микроклимата квартиры оказывает влияние на самочувствие и здоровье : а) низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям; б) высокая влажность также трудно переносится при высокой температуре, этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги и возможен перегрев тела. В гостиной и комнате воздух умеренно влажный -75%, а на кухне считается сильно влажным.

Проектная работа Определение влажности воздуха и изучение влияния ее на жизнедеятельность человека | Проект по физике (8 класс) на тему:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Старо-Юрашская средняя школа» Елабужского муниципального района Республики Татарстан

Проектная работа

Определение влажности воздуха и изучение влияния ее на жизнедеятельность человека

Работа выполнена:

Учеником 8 класса Хусаиновым Булатом Руководитель проекта:

Хусаинова Гульчачак Равиловна

Учитель физики и математики

Старо-Юрашской СОШ

2012 год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОНЯТИЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА.

1.1 Определение и характеристики влажности воздуха………….6

1.2 Влажность воздуха и ее значение …………8

1.3 Приборы для измерения относительной влажности воздуха ………….10

1.4 «Природные» индикаторы влажности воздуха.

ГЛАВА II. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА.

2.1 Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека………………………………………………………

2.2 Методика проведении эксперимента и роль эксперимента в учебном процессе………………………………………………………

2.3 Опытная работа по измерению относительной влажности в помещении школы ………………………………………………………

2.4 Соответствие относительной влажности в помещении школы санитарным нормам………………………………………………………12

2.4 Решение задач на вычисление относительной влажности воздуха и точки росы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………17

ВВЕДЕНИЕ

Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Важное значение для человека наряду с температурой и давлением атмосферы имеет количество в ней водяных паров. Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для терморегуляции организма. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти.

Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Хранение произведений искусство и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры (прибор для измерения влажности). Продукты питания, строительные материалы и даже многие электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Многие технологические процессы возможны только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико, роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что приводит к выравниванию климатических условий в достаточно удаленных друг от друга районах Земли. Известно, что большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. В сухом воздухе, имеющем малую относительную влажность, испарение (и связанное с ним охлаждение) происходит быстро. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно.

Таким образом, возникает проблема: соответствует ли относительная влажность воздуха, который нас окружает, санитарным нормам.

В связи с поставленной проблемой, мы сформулировали следующую

тему исследования: «Влажность воздуха и её влияние на жизнедеятельность человека».

Проблема нашего исследования видится в необходимости выявления влажности воздуха в разных помещениях нашей школы и ее влиянии на жизнедеятельность человека

Задачи работы:

1. Изучение литературы по данной проблеме.

2. Изучение устройства и принципа работы психрометра и гигрометра

3. Познакомится с «природными» индикаторами воздуха.

4. Измерение влажности воздуха в разных помещениях школы и сравнение полученных данных с санитарно-гигиеническими нормами.

5. Изучение влияния влажности воздуха на самочувствие человека.

6. Разработать способы повышения и понижения влажности в помещениях.

7. Научиться решать задачи по теме «Влажность воздуха».

Объект исследования: процентное содержание влаги в помещениях школы.

Предмет исследования: влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

Методы работы: изучение литературы, наблюдения, сравнение и анализ, эксперимент.

База исследования : школа.

Гипотеза исследования: если поддерживать в помещениях нормальную влажность воздуха, то можно обезопасить себя от негативных воздействий на организм повышенной и пониженной влажности.

Практическая значимость нашего исследования заключается в сформулированных способах повышения и понижения влажности воздуха.

Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.

Актуальность нашего исследования заключается в том, что в последние годы среди учащихся школ высокий процент простудных заболеваний, а низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям. Высокая влажность также вызывает некоторые негативные явления в организме человека, например, нарушается теплообмен организма с окружающей средой, что приводит к перегреву тела.

Влажность влияет не только непосредственно на самого человека , но и на окружающий его мир. Хранение произведений искусств и книг в библиотеках требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах и в библиотеках можно видеть психрометры (прибор для измерения влажности). Первой задачей наших исследований на практике, это измерить влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в компьютерном классе, в столовой, в рекреациях. А также исследовать помещения, где находятся оборудования и информационно-передающие устройства.

Таким образом, каждый из нас должен знать каким воздухом он дышит и соответствует ли его концентрация для хорошего самочувствия и здоровья.

Целью исследования является:

изучение влажности воздуха и ее влияния на жизнедеятельность человека;
измерение относительной влажности воздуха в помещении школы .

Для достижения цели решались следующие задачи:

изучить понятие влажность воздуха;
выяснить, каким образом влажность воздуха влияет на жизнедеятельность человека;
измерить влажность воздуха в разных помещениях нашей школы: в предметных кабинетах, в компьютерном классе, в столовой,

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОНЯТИЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА.

Определение и характеристики влажности воздуха.

Влажность воздуха — содержание в воздухе водяного пара.

Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озер и рек, не является насыщенным: атмосфера – «открытый сосуд». Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация.

Содержание водяного пара в воздухе – его влажность – характеризуется рядом величин.

Парциальное давление водяного пара

Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара. Каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нем тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (или упругостью) водяного пара. Парциальное давление p водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Его выражают в единицах давления – паскалях или миллиметрах ртутного столба.

Абсолютная влажность

За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара , содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха.

Абсолютная влажность и парциальное давление водяного пара связаны уравнением Менделеева-Клапейрона p = /M*RT

Относительная влажность

Знание парциального давления водяного пара или абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, — относительную влажность.

Относительной влажностью воздуха  называют выраженное в процентах отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:

 = p/р0*100%.

Воспользовавшись уравнением, можно для относительной влажности получить еще одну формулу:  = /0*100%, где  — абсолютная влажность, а 0 – плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.

Итак, для вычисления относительной влажности надо знать парциальное давление или плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и давление или плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре. Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках.

Точка росы

При охлаждении влажного воздуха при постоянном давлении его относительная влажность повышается, так как чем ниже температура, тем ближе парциальное давление пара в воздухе к давлению насыщенного пара. В конце концов, пар становится насыщенным. Это легко понять, если посмотреть на график зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры.

Пусть при температуре t1 парциальное давление водяного пара равно р1. Состояние пара изобразится при этом точкой А. Если охладить воздух до температуры tr при р1 = const, то пар станет насыщенным и его состояние изобразится точкой В.

Температура tr, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении), называется точкой росы.

Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной точке росы, и есть парциальное давление водяного пара, содержащегося в атмосфере. При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса.

Точка росы также характеризует влажность воздуха, так как она позволяет определить парциальное давление водяного пара и абсолютную влажность с помощью таблиц, в которых представлена зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры.

1.2 Влажность воздуха и ее значение

Водяной пар поступает в атмосферу в результате процесса испарения с поверхности. Испарение зависит от температуры испаряющей поверхности и от относительной влажности воздуха. Насыщенный воздух не может вместить больше пара, если температура его не повысится. При повышении температуры, он удаляется от насыщения, при понижении, наоборот, в нем может начаться конденсация. Так происходит, например, летней ночью при ясной погоде, соприкасаясь с холодной поверхностью, оставляет на ней капельки росы. При отрицательной температуре выпадает иней. В воздухе, охлаждающемся от поверхности или от пришедшего холодного воздуха, образуется туман. Он состоит из мелких капелек или кристалликов, взвешенных в воздухе. В сильно загрязненном воздухе образуется густой туман с примесью дыма – смог.

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной.

Люди обычно чувствуют себя лучше во влажном воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 45 до 55% при температуре 18 — 24°С. При низкой влажности может возникнуть сухость слизистых оболочек и дыхательных путей и, как следствие этого, развивается кашель и хрипота. В некоторых помещениях мы чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого. Результаты опроса и наших наблюдений показали, что учащиеся нашей школы в среднем от 5 до 10 часов в сутки проводит в закрытых помещениях школы. Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и в компьютерном классе, столовой и т. д.

1.3 Приборы для измерения относительной влажности воздуха.

Гигрометр

Точку росы определяют с помощью прибора, называемого конденсационным гигрометром. Гигрометр представляет собой металлическую коробку, передняя стенка которой хорошо отполирована. Коробка окружена полированным кольцом, отделенным от нее теплоизолирующей прокладкой. Коробка соединена с резиновой грушей. Внутрь коробки наливают легко испаряющуюся жидкость — эфир и вставляют термометр. Продувая через коробку воздух с помощью груши, вызывают сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. По термометру замечают температуру, при которой появляются капельки росы на полированной поверхности стенки. Это и есть точка росы, так как появление росы указывает, что водяной пар стал насыщенным.

Определение точки росы — наиболее точный способ измерения относительной влажности.

Гигрометр волосяной предназначен для измерения относительной влажности воздуха в пределах от 30% до 100%.Гигрометр волосяной (рис. 1) состоит из металлической рамы 1, вдоль которой натянут обезжиренный человеческий волос 2. Свободный нижний конец волоса с легким грузом перекинут через шкив 3, соединенный со стрелкой 4, которая перемещается по шкале. На раме укреплена шкала с делениями 5, по которой в процентах отсчитывают относительную влажность воздуха. Деления, соответствующие десяткам, оцифрованы. Цена каждого деления шкалы соответствует 1% относительной влажности. Вверху рамки имеется регулировочный винт 6, который позволяет при проверке прибора устанавливать стрелку на любое деление шкалы. Принцип действия волосяного гигрометра основан на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину с изменением влажности воздуха. При уменьшении или увеличении влажности воздуха длина волоса меняется. Под действием этого изменения шкив поворачивается, и конец стрелки перемещается вдоль шкалы, показывая относительную влажность воздуха. Во время демонстрации гигрометр укрепляется вертикально в лапке универсального штатива или вешается на стену. Прибор должен находиться на уровне глаз работающего с ним. В месте установки гигрометра должны отсутствовать вибрации, источники тепла или холода. Работающий с гигрометром должен находиться от него на расстоянии нормальной видимости отметок шкалы и остерегаться дышать на него во время отсчетов. Проверяют положение стрелки. Если стрелка смещена относительно «0», то при помощи регулировочного винта устанавливают ее на «0». По шкале в процентах отсчитывают относительную влажность воздуха. Цена деления шкалы соответствует 1%. При снятии показаний глаз работающего должен находиться на уровне вертикальной касательной к стрелке так, чтобы отметка шкалы в точке отсчета была видима прямолинейной.

Психрометр

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим, и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода испаряется, и благодаря этому термометр охлажается. Чем больше относительная влажность, тем менее интенсивно идет испарение и тем меньше разность показаний термометра. При относительной влажности, равной 100%, вода вообще не будет испаряться и показания обоих термометров будут одинаковы. По разности температур термометров с помощью специальных таблиц, называемых психрометрическими (приложение), можно определить относительную влажность воздуха. Психрометрами обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение влажности воздуха.

1.4«Природные» индикаторы влажности воздуха.

Блестящий синоптик – лягушка. Любой, кто захочет, может обзавестись таким «живым» барометром. Сначала нужно сделать маленькую деревянную лесенку. И опустить её в стеклянную банку с водой. Затем поймать лягушку (травяную, остромордую или озёрную) и посадить её в банку. Через некоторое время, когда животное придёт в себя, можно начинать наблюдения. Если лягушка поднимается по лесенке, ждите плохой погоды, спускается – погода будет переменной, барахтается на поверхности воды – тепло, солнечно, сухо. Предсказания всегда точны. Дело в том, что у лягушки кожа очень легко испаряет влагу. В сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка перед сухой погодой сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность – обезвоживание теперь ей не грозит.

Чудесными синоптиками являются многие птицы. Постоянно находясь в атмосфере, непосредственно испытывая на себе воздействие всех происходящих в воздушном океане изменений, птицы в течение веков приобрели высокую чувствительность к изменению атмосферного давления, к уменьшению освещённости (тонкие, прозрачные облака, ослабляющие солнечный свет, — предвестники ненастья), к скоплению в атмосфере электричества перед грозой и т. д. И, что особенно важно, птицы реагируют на все метеорологические изменения заранее. Это находит отражение в их пении, криках, поведении и ежегодных сроках прилёта.

О приближении дождя заблаговременно сигнализируют человеку муравьи и пчёлы. Первые старательно закрывают входы в муравейник, вторые сидят в ульях и гудят. Мухи и осы перед ненастьем стремятся залететь в помещение, даже в кабины автомобилей. Хорошо предчувствуют грозу бабочки-крапивницы. Если в ясную погоду они ищут укрытия в защищённых от ветра местах, в пучках сухих веток, дуплах деревьев, то это значит, что через несколько часов можно ожидать грозу. Но если поздно вечером сильно трещат кузнечики, наутро наступит хороший день. Вьющиеся в воздухе столбом комары и мошки обычно тоже предвещают хорошую, ясную погоду. Некоторые насекомые позволяют нам предугадывать погоду и на более длительный срок. Чем выше к осени муравьиные кучи, тем суровее будет зима. На холодную зиму пчёлы залепляют леток, оставляя в нём еле заметное отверстие, а к тёплой зиме он остаётся открытым.

К изменениям влажности воздуха и её температуры, чувствительны также и растения. Так, благодаря наблюдательности человека установлено: если берёза раньше ольхи листья выкинет, будет лето ведренное, а если ольха первая распустится, холод и дожди замучают. Если на лугах, на лесных полянах и среди кустов в первой половине апреля распускаются золотисто-жёлтые цветки первоцветов (примулы), баранчиков, то нужно ждать первых тёплых дней. Белые шапки медоносных цветков рябины – точный предвестник изменения погоды к надёжному теплу. На установление тёплой погоды также указывает весеннее сокодвижение у берёзы, клёна и других деревьев. Появление на поверхности воды в прудах, озёрах и реках широких зелёных листьев белой кувшинки знаменует конец заморозков. Обильное выделение капель жидкости на широких пластинках листьев конского каштана обычно предвещает наступление длительного дождливого периода.

Таких растений-барометров в природе немереное количество. Добавьте к этому сотни своеобразных растений – гигрометров, индикаторов температуры, флюгеров, компасов, сотни чудесных синоптиков – птиц, рыб, насекомых. Мысленно войдите в этот мир живой инструментальной метеорологии, и перед вами предстанут тысячи оригинальных, мастерски созданных природой механизмов, чутко реагирующих на различные изменения природы.

ГЛАВА II. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА.

Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Влажность воздуха, существенно влияя на теплообмен организма с окружающей средой, имеет большое значение для жизнедеятельности человека.

Люди обычно чувствуют себя лучше во влажном воздухе. Оптимальной для нас является относительная влажность воздуха от 45 до 55% при температуре 18 — 24°С. Знаете что общего между пустыней Сахара и обычной квартирой с центральным отоплением? Влажность воздуха! Всего 20-25 %! У человека появляется першение в горле, сухость кожи, насморк и общая усталость. Но дело не только в комфорте. Пересушенный воздух – это еще и прямая угроза здоровью: организму остро не хватает кислорода, а отсюда – утомляемость, невозможность сосредоточиться, повышенная нагрузка на сердце. Быстрее стареет кожа. На пересушенных слизистых носа и горла легко поселяются микробы, а значит, вы чаще простужаетесь. Зависит от воздуха не только наше с вами здоровье, но и психологический настрой. В некоторых помещениях мы чувствуем себя не очень хорошо, хотя и не можем понять причины этого. При этом человек в среднем больше 20 часов в сутки проводит в закрытых помещениях. Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. При высокой влажности, особенно в жаркий день, испарение влаги с поверхности кожи уменьшается и поэтому затрудняется терморегуляция человеческого организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей.

В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%.

Таким образом, можно сделать следующий вывод:

При низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению
При высокой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача резко сокращается, что ведёт к перегреванию организма. Высокая температура легче переносится, когда влажность воздуха понижена.
Наиболее благоприятной для человека в средних климатических условиях является относительная влажность воздуха 40-60%.
Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

Также следует отметить:

-что каждый человек хочет выглядеть привлекательно, долгое время оставаться молодым и красивым. Наши волосы, в сухом воздухе, испаряя влагу, становятся тоньше и растрескиваются, секутся на концах и легко обламываются при расчесывании. Прическа в этом случае выглядит ужасно. Обогревательные приборы, работающие в зимний период, сушат воздух и вызывают испарения влаги с кожи. Сухой воздух, подобно губке, ищет и впитывает влагу везде, где бы она ни встретилась. Наша кожа не исключение. Чтобы полностью избежать сухости кожи зимой, достаточно не подвергать ее воздействию сухого воздуха, возникающего при работе обогревательных приборов. Для этого относительная влажность в помещении должна быть не менее 50%. Зимой она обычно составляет не более 20%.Для поддержания нужного уровня влажности можно вывешивать мокрые полотенца или ставить на батарею ванночку с горячей водой.

— Наш организм на две трети состоит из воды, поэтому относительная влажность воздуха влияет на здоровье и самочувствие. Чем меньше влажность, тем быстрее испарение при дыхании, что способствует охлаждению тела. Следствием сухого воздуха является подверженность организма простудным инфекциям. Простуда и насморк распространяются воздушно-капельным путем или через телесный контакт с больным. Главная функция кожи – быть барьером для бактерий. Если кожа и слизистые оболочки носоглотки сухие (а они теряют влагу под воздействием сухого воздуха), то барьер становится менее эффективным. Сухой воздух приводит к ослаблению иммунной системы в целом, обостряет кожную аллергию. Кроме того, он приводит к тому, что пыль летает по всей комнате, и ее частицы попадают в органы дыхания, что может привести к легочным заболеваниям. Для того чтобы связать мелкие частицы пыли, нужно либо ежедневно выполнять влажную уборку, либо установить в комнате увлажнитель воздуха. Увлажнитель помогает связать мелкие частицы пыли и препятствует распространению вредных бактерий.

Температура для учебных помещений не должна быть ниже 16 – 18 ◦С для спортивного зала – 16◦С; для рекреаций, коридоров, лестничных пролетов, столовых – 14◦С. Относительная влажность воздуха в комнатах и школьных помещениях должна составлять 40 – 60%.

О недостаточной влажности в помещении может свидетельствовать внешний вид комнатных растений. В сухом воздухе растения начинают испарять через устьица на листьях больше воды, и их водный баланс нарушается:

Листья сморщиваются или скручиваются.
Кончики листьев становятся коричневыми и засыхают. Это часто можно наблюдать, например, у фикуса Бенджамина, нефролеписа, а также циперуса.
Молодые листья развиваются не полностью.
Бутоны не раскрываются или опадают.
Некоторые вредители особенно часто поражают растения, если воздух слишком сухой. К ним относятся, в первую очередь, паутинные клещики, трипсы и белокрылка.

Существует несколько способов повышения влажности воздуха в комнате.

Одним из способов повышения влажности воздуха в комнате является опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха в непосредственной близости от растения. Лучше всего опрыскивать растение утром, чтобы за день листья обсохли. Для повышения влажности применяются увлажнители: ульразвуковой увлажнитель воздуха, холодный увлажнитель вентилятор (прогоняет воздух через влажный фильтр), паровые увлажнители по принципу действия похожи на электрические чайники. Растения прекрасно могут и сами помочь себе, если их сгруппировать так, чтобы растения, испаряющие много влаги, оказались рядом с теми, которые предпочитают высокую влажность воздуха.

Высокая влажность также при любой температуре плохо влияет на здоровье человека. Она может возникнуть из –за больших комнатных растений или не регулярного проветривания. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определенная влажность (см.таблицу 1).

Таблица 1.

Несколько процессов и производств, требующих контроль влажности воздуха.

Процесс или производство	влажность воздуха,%	Процесс или производство	влажность воздуха,%
Абразивы	40-60	Стекло (Оптика)	50-60

Кондиционирование воздуха	60-70	Перчатки	50-60
Выращивание животных	30-60	Склейка	50-60
Антиквариат	40-60	Парники и теплицы	40-90
Хранение яблок	30-50	Выведение цыплят	50-70
Картинные галереи	85-90	Фетровые шляпы	50-60

Изготовление сумок	30-50	Садоводство	40-50

Хранение произведений искусства и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

На любом продукте питания указывают допустимое для хранения значение относительной влажности.

Оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажностью воздуха в помещениях учебных и дошкольных учреждений представлены в таблице 2.

Таблица 2.

ОПТИМАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ	ДОПУСТИМЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Температура град. С.	Относительная влажность %	Температура град. С.	Относительная влажность %
19	62	18	39
20	58	22	31
21	55

Примечание: скорость движения воздуха – не более 0,1 м/с.

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.

Методика проведения эксперимента и роль эксперимента в учебном процессе.

Эксперимент, как и наблюдение, относится к группе универсальных методов — таких, какие используются в рамках различных наук и типов научного познания. Главным признаком эксперимента считают такую процедурную, ситуационную и содержательную организацию процесса познания, при котором возможно получить объективные эмпирические данные, в отличие от тех, что имеют субъективную оценку при применении других методов психолого-педагогического познания. Использование эксперимента в учебном процессе позволяет:

-проиллюстрировать установлены в науке законы и закономерности в доступном для учащихся виде и сделать их содержание понятным для учащихся;

-повысить наглядность преподавания;

-ознакомить учащихся с экспериментальным методом исследования;

показать применение приобретенных знаний в технике, технологиях и быту;

-усилить интерес учащихся к обучению;

-формировать у школьников опытно-экспериментаторские навыки.

Сегодня учебный эксперимент, особенно школьный является очень развитым. Чтобы дать ученикам прочные знания, сформировать у них важные практические умения и навыки, необходима координация в применении различных видов учебного эксперимента.

На основе исследования, мы пришли к выводу, что эксперимент — это педагогическое, контролирующее наблюдение, которое позволяет выявить необходимые связи, явления, закономерности, процессы.

В ходе научно-технического прогресса и перехода к новому содержанию образования возрастает роль эксперимента в обучении в школе.

Процесс обучения заключается в последовательном формировании новых для учеников понятий и теорий на основе немногих фундаментальных положений, опирающихся на опыт. В ходе этого процесса находит отражение индуктивный характер установления основных закономерностей на базе эксперимента и дедуктивный характер вывода следствий из установленных таким образом закономерностей. Таким образом, эксперимент в учебном процессе играет важную роль.

Для измерения влажности воздуха используют разные измерительные приборы. В нашем случае мы пользовались психрометрическим гигрометром – психрометром. Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения. Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться. В психрометре есть два термометра. Один – обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха, колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

Психрометр устанавливался на 30 мин в исследуемых кабинетах и , по истечении времени снимались показания. Вычисляется разность показаний между влажным и сухим термометром. Зная разность показаний сухого и влажного термометров и температуру окружающей среды с помощью психрометрических таблиц измеряем относительную влажность воздуха.

Опытная работа по измерению относительной влажности в помещении школы

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы решили узнать, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах и в компьютерном классе, библиотеке, столовой.

Замеры проводились в течении недели, ежедневно, затем данные усреднялись. Для измерения относительной влажности использовался психрометр и подручные материалы. Результаты измерений показаны в таблице

Определение относительной влажности воздуха с помощью приборов и подручных материалов.

1 способ

Оборудование: два пластиковых стаканчика до 200 мл (один прозрачный), сосуд с ледяной водой (один на всех) и черпаком, сосуд с горячей водой (один на всех) и черпаком, термометр, таблица зависимости давления насыщенных водяных паров от температуры, (сборник задач по физике под редакцией А. П. Рымкевич).

Решение: Наливаем в прозрачный стаканчик ледяную воду и опускаем в неё термометр. Через некоторое время наружные стенки стаканчика запотеют и измерив температуру, а это будет точка росы мы по таблице определяем парциальное давление. Затем, медленно доливаем из второго стаканчика горячую воду, пока не исчезнет роса на стенках. Замечаем температуру, при которой исчезла роса и измерив комнатную температуру, определяем максимальное давление водяных паров р0 в классе.

По формуле φ=(р/р0)100% находим относительную влажность воздуха в классе и приходим к выводу, полученный результат соответствует норме или нет.

2 способ:

Оборудование: психрометр Августа, конденсационный гигрометр, волосной гигрометр.

А) Измерение влажности воздуха с помощью психрометра Августа.

Показания сухого термометра tc = 22oC, а показания влажного tв = 16oC, разность показаний ∆t=6oС.
По психрометрической таблице при 22o С и ∆t=6o С относительная влажность φ = 54%.

Психрометрическая таблица

Определение влажности воздуха в разных помещениях школы в период отопительного сезона

Место определения влажности	В начале рабочего дня	В конце рабочего дня
	tсух,0С	tвл,0С	Δt,0С	φ,%	tсух,0С	tвл,0С	Δt,0С	φ,%
Столовая	21	18	3	73	22	20	2	80
Каб. физики	22	15	7	38	23	17	5	47
Каб. ИКТ	22	16	6	50	23	18	5	56
Библиотека	21	16	5	53	22	17	5	54
Спортзал	23	16	7	40	24	17	7	40

Определение влажности воздуха в разных помещениях школы после окончания отопительного сезона

Место определения влажности	В начале рабочего дня	В конце рабочего дня
	tсух,0С	tвл,0С	Δt,0С	φ,%	tсух,0С	tвл,0С	Δt,0С	φ,%
Столовая	16	15	1	90	20	19	1	90
Каб. физики	18	15	3	64	20	18	3	80
Каб. ИКТ	20	17	3	70	21	18	3	72
Библиотека	21	18	3	70	21	18	3	72
Спортзал	14	12	2	80	16	15	1	90

Соответствие относительной влажности в помещении школы санитарным нормам

Поддержание нормального воздушно-теплового режима в классе

осуществляется сменой воздуха через форточки, фрамуги, створки окон.

Сквозняков в классе быть не должно, а проветривание проводиться во время

перемены, класс в это время должен быть пуст. Совершенно недопустимо

следующее: когда наказанного за плохое поведение ученика оставляют сидеть в

классе – это вредно для его здоровья, т.к. он подвергается воздействию

сквозняка.

Влажность воздуха в классе (относительная влажность), при указанных

выше температурах может колебаться в пределах 40-60 % (зимой 30-50%), она

зависит также от влажности климатической зоны. Повышение влажности

увеличивает теплоотдачу организма. В теплом климате относительная влажность

30- 40%; в умеренном и холодном может доходить до 65%.

Действительно, с наступлением отопительного сезона, влажность воздуха понизилась, но в кабинете информатики отлична от оптимальных параметров. В кабинетах с большим количеством цветов, влажность имеет оптимальные значения (кабинет № 21), а значит, благоприятна для здоровья учащихся и педагогов.

Способы понижение влажности:

Понизить влажность до нормы можно, смешивая влажный воздух помещения с сухим уличным, т.е. путём проветривания помещения.

Способы повышения влажности:

• Проветривать кабинеты после каждого занятия;

• Для увеличения влажности и улучшения состава воздуха кабинетов увеличить число зеленых насаждений;

• В зимнее время увлажнять воздух в жилых помещениях (открытые сосуды с водой, пористые увлажнители)

Таким образом, можно сделать следующий вывод: при низкой температуре и высокой влажности воздуха повышается теплоотдача и человек подвергается большему охлаждению.

Высокая влажность также при любой температуре плохо влияет на здоровье человека.

Особенно вредно сочетание высокой влажности и высокой температуры воздуха, так как при этом значительно ухудшается тепловое состояние человека, снижается эффективность испарения пота и тем самым затрудняется теплоотдача.

Для устранения неблагоприятного влияния влажности воздуха в помещениях применяют вентиляцию, кондиционирование воздуха и др.

2.4 Решение задач на тему «Влажность воздуха»

Задача 1 На улице идет холодный осенний дождь. В каком случае быстрее высохнет белье, развешенное на кухне: когда форточка открыта, или когда закрыта? Почему?

Задача 2 Влажность воздуха равна 78%, а показание сухого термометра равно 12 °С. Какую температуру показывает влажный термометр? (Ответ: 10 °С.)

Задача 3 Разность в показаниях сухого и влажного термометров равна 4 °С. Относительная влажность воздуха 60%. Чему равны показания сухого и влажного термометра? (Ответ: tc-l9 °С, tm = 10 °С.)

Задача 4 Разность показаний сухого и влажного термометров равна 40С. Относительная влажность воздуха 60%. Чему равны показания сухого и влажного термометра.

(Ответ tc=140C? tвл=100С).
Задача 5 Определите абсолютную влажность воздуха, если парциальное давление пара в нем 14 кПа, а температура 333 К.

Задача 6 Для осушки воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 10 л, туда внесли кусок хлористого кальция, который поглотил воду массой 0,13 г. Какова была относительная влажность воздуха в баллоне, если его температура равна 200С?

Задача 7 Температура воздуха 18° С, а его точка росы 10° С. Найти относительную влажность при 18° С. Плотность насыщенного водяного пара при 18° С равна 15,4 г/м3, а при 10° С — 9,4 г/м3. [60 %]

Задача 8 При температуре 25° С относительная влажность воздуха равна 70 %. Сколько влаги выделится из каждого м3 при понижении температуры до 16° С? Плотность насыщенного пара при 25° С равна 23 г/м3, при 16° С — 13,6 г/см3. [2,5 г/см3]

Задача 9 В помещение нужно подать V = 20000 м3 воздуха при температуре t1 = 18° С и относительной влажности φ1 = 50 %. Воздух забирается с улицы, где температура t2 = 10° С, а влажность φ2 = 60%. Сколько воды нужно дополнительно испарить? Плотность насыщенного пара при 18° С равна 15,4 г/м3, а при 10° С — 9,4 г/м3. [41,2 кг]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рассмотрев поставленные нами вопросы, мы пришли к выводу, что невидимый нами воздух (содержание в нем водяного пара) которым мы дышим и к которому мы привыкли, может влиять не только на самого человека, но и на все, что его окружает. В этой научно-исследовательской работе был изучен вопрос о влиянии влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Люди весьма восприимчивы к влажности. От нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. Жара труднее переносится при высокой влажности воздуха. В этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги. Поэтому возможен перегрев тела, нарушающий жизнедеятельность организма. В сухом воздухе, напротив, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, что приводит к высыханию слизистых оболочек дыхательных путей. Для оптимального теплообмена человеческого организма при температуре 20-25С наиболее благоприятна относительная влажность порядка 50%. При более высокой температуре предпочтительна влажность около 20%.

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, мы выяснили , отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились в предметных кабинетах, в компьютерном классе , в столовой и в спортивном зале. Измерения и показания занесены в таблицы.

Сняли показания психрометра в кабинете физики. Здесь особенно необходимо поддерживать влажность, так как могут возникнуть погрешности и помехи оборудований.

В результате чего было выявлено следующее: относительная влажность воздуха возрастает с высотой этажа; в некоторых помещениях влажность воздуха ниже нормы, а это может приводить к раздражению слизистых органов дыхания и, следовательно, к кашлю и нарушению работы легких. Было отмечено, что оптимальная влажность воздуха в кабинетах с большим количеством растений.

Данное исследование необходимо продолжить выполняя замеры в зимний и осенние периоды.

По результатам работы были сделаны основные выводы:

1. Не во всех кабинетах влажность воздуха соответствует нормам.

2. К концу смены влажность воздуха в кабинетах повышается.

3. Влажность воздуха в столовой значительно повышена.

4. В кабинетах с большим количеством зеленых насаждений влажность воздуха максимально приближена к норме.

5. С началом отопительного сезона относительная влажность значительно понижается до недопустимых значений.

6. Состояние микроклимата школьных помещений оказывает влияние на самочувствие и здоровье учащихся: а) низкая влажность вызывает быстрое испарение и высыхание слизистой оболочки носа, гортани, легких, что приводит к простудным и другим заболеваниям; б) высокая влажность также трудно переносится при высокой температуре, в этих условиях затруднен отвод тепла за счет испарения влаги и возможен перегрев тела.

Для улучшения состояния влажности в кабинетах мы рекомендуем:

1. Опрыскивание. С помощью этого простого и действенного метода можно увеличить влажность воздуха.

2. Увеличить в кабинетах количество зеленых насаждений. Листья зеленых растений испаряют воду и способствуют повышению влажности воздуха, а это улучшает самочувствие людей.

3. Устанавливать резервуары с водой между ребер радиатора

4. Применять электрические увлажнители воздуха. Он разбрызгивает маленькие капельки воды, которые сразу рассеиваются в воздухе, не оседая на растения, мебель, ковры, растения.

В результате исследования установлено, что относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для терморегуляции организма. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Влажность влияет не только непосредственно на самого человека, но на окружающий его мир. Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.

Также нами выяснено, что относительная влажность воздуха связана с погодными условиями. В июле небольшая относительная влажность предсказала жаркую и сухую погоду, в сентябре солнечную погоду, но возможность заморозков. При повышении влажности погода портится, идет дождь, вероятность заморозков малая. На улицах села, расположенных ближе к реке показания термометров несколько ниже, чем на улицах, удаленных от реки. В итоге наша гипотеза была подтверждена.

Список используемой литературы.

1. Элементарный учебник физики: Учебное пособие. В 3-х т.\Под ред. Г.С.Ландсберга. Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. М.: Наука. 1985.

2. Курс общей физики,ч.2. Г.А.Зисман, О.М.Тодес, М. «Наука», 1965г.

3. Л.С.Жданов, Г.Л.Жданов. Физика для средних специальных учебных заведений. М. «Наука», 1984.

4. Физика: Учеб. Пособие для 10кл.шк. и классов с углубл. Изучением физики \Под ред. А.А.Пинского. – М.: Просвещение, 1983.

5. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. Для 10кл. общеобразоват. Учреждений. М.: Прсвещение, 2002.

6.Физика и экология. 7-11 классы. Материалы для проведения урочной и внеурочной работы по экологическому воспитанию / Сост. Г.А.Фадеева, В.А.Попова. – Волгоград: Учитель, 2005. – 74 с.

7.Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2003.

http://ru.wikipedia.org
Научно-методический журнал. Физика в школе. -М.Школьная пресса.2007

Лабораторная работа по физике «Определение влажности воздуха»

Лабораторная работа

Определение влажности воздуха

Цель работы: закрепить понятие о влажности воздуха и способах ее измерения; определить абсолютную и относительную влажность воздуха, точку росы;

научиться пользоваться

справочными таблицами: «Давление насыщенного водяного пара и его плотность при различных значениях температуры», «Психрометрическая таблица»
приборами для измерения влажности воздуха – психрометром.

Оборудование: Психрометр, психрометрическая таблица, таблица «Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах».

Краткая теория.

В атмосфере Земли всегда содержатся водяные пары. Их содержание в воздухе характеризуется абсолютной и относительной влажностью.

Абсолютной влажностью воздуха _а— называется плотность водяных паров, находящихся в воздухе при данной температуре.

Относительная влажность воздуха  показывает сколько процентов составляет абсолютная влажность от плотности насыщенного водяного пара при данной температуре:

где ρ₀-плотность насыщенного водяного пара при данной температуре и определяется по таблице «Давление насыщенного водяного пара и его плотность при различных значениях температуры» Таким образом, относительная влажность характеризует степень насыщения воздуха водяным паром.

Для жилых помещений нормальной влажностью считается относительная влажность, равная 40 — 60 %. О влажности воздуха можно судить только по относительной влажности, так как при одной и той же абсолютной влажности в зависимости от температуры воздух может казаться или сухим или влажным.

Относительную влажность воздуха можно определить с помощью психрометра.

Психрометр или психрометр Августа (см.рисунок) состоит из двух термометров: сухого и увлажненного. На шарике увлажненного термометра закреплен фитиль, конец которого опущен в чашечку с водой. Вода, испаряясь с фитиля забирает от термометра тепло, поэтому показания увлажненного термометра ниже, чем у сухого. По показанию сухого и разности показаний сухого и увлажненного термометров с помощью психрометрической таблицы находится относительная влажность воздуха.

Температура, при которой охлажденный воздух становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы Т_р

При точке росы абсолютная влажность воздуха равна плотности насыщенного пара ρ₀= ρ_a

Запотевание холодного предмета, внесенного в теплую комнату, объясняется тем, что воздух вокруг предмета охлаждается ниже точки росы и часть имеющихся в нем водяных паров конденсируется.

Порядок выполнения работы:

Снять показания психрометра в различных частях класса.
Пользуясь психрометрической таблицей определить относительную влажность воздуха.
Рассчитать абсолютную влажность воздуха и определить точку росы используя таблицу «Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах».

Результаты в таблицу:
№ измерения
Местоположение психрометра
Показания сухого термометра,
Т_с, К
Показания увлажненного термометра,
Т_у, К
Разность показаний сухого и увлажненного термометров,
Т_с-Т_у, К
Относительная влажность воздуха,  , %
Абсолютная влажность воздуха, _а,кг/м³
Точка росы, Т_р, К
1
2
3
Сделать выводы по работе.
Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы.

Почему показания влажного термометра психрометра меньше показаний сухого термометра? При каком условии разность показаний термометров наибольшая?
Температура в помещении понижается, а абсолютная влажность остается прежней. Как изменится разность показаний термометров психрометра?
Почему после жаркого дня роса бывает более обильна?
Относительная влажность воздуха при 200С равна 58%. При какой температуре выпадает роса?
Относительная влажность воздуха при температуре 293 К равна 44 %. Что показывает увлажненный термометр психрометра?
В комнате объёмом 150 м³ при температуре 300 К содержится 2,07 кг водяных паров. Определите относительную и абсолютную влажность воздуха.

Определение относительной влажности

по психрометрической таблице

Определение относительной влажности по психрометрической таблице осуществляется следующим образом. По вертикальному левому столбцу температур психрометрической таблицы отмечается величина температуры, соответствующая температуре сухого термометра t_c . По горизонтальной верхней строке психрометрической таблицы выбирается столбец, соответствующий разности температур сухого и увлажненного термометров (т. е t_c— t_у). В точке пересечения горизонтальной строки, соответствующей показаниям сухого термометра t_c_{и вертикального столбца, соответствующего разности температур t_c— t_у считывается величина относительной влажности воздуха (в процентах) для данных условий проведения опыта.}

Например:

Показания сухого термометра 18⁰С (291 К)

t_c_=18⁰С,

а показания увлажненного термометра 15⁰С (288 К)

t_у=15⁰С,

находим разность показания сухого и увлажненного термометров

t_c— t_у= 18⁰С-15⁰С = 3⁰С (3 К)

В вертикальном столбике найдем показания сухого термометра (18⁰С), а горизонтальной строке разность показаний сухого и увлажненного термометров(3⁰С), и на пересечении данных показаний находим относительную влажность воздуха φ=73%

Определение абсолютной влажности

А) Определение абсолютной влажности по известному объему воздуха и содержанию водяного пара выполняется по уравнению

Например:

В 6 м³ воздуха содержится 62 г водяного пара.

V_{воздуха}=6 м³

m_{водяного пара}=62 г=62·10^-3 кг

Тогда абсолютную влажность можно рассчитать:

Б) Определение абсолютной влажности по известной относительной влажности воздуха и температуре воздуха (показанию сухого термометра психрометра) выполняется по формуле

и с использованием таблицы «Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах».

Например:

Относительная влажность воздуха φ=73%

температура воздуха (показания сухого термометра) 18⁰С (291 К)

t_c_=18⁰С,

По таблице определяем плотность насыщенного водяного пара (ρ₀) при данной температуре (18⁰С)

По формуле рассчитываем абсолютную влажность воздуха:

Определение точки росы

При точке росы абсолютная влажность воздуха равна плотности насыщенного пара

ρ₀= ρ_a

При определение точки росы используется таблица «Давление и плотность насыщенного водяного пара при различных температурах» и значение абсолютной влажности ρ_a

В колонке плотности находим значение наиболее близко совпадающее со значением ρ_a и проецируем на колонку температур, полученное значение и есть точка росы Т_р

Например:

Абсолютная влажность воздуха равна:

Находим в колонке плотности находим значение наиболее близко совпадающее со значением ρ_a. В данном случае это Проецируем в горизонтальном направлении на колонку температур; полученное значение 13⁰С и есть точка росы

Т_р=13⁰С

О ВЛАЖНОСТИ

Для человека комфортный уровень влажности составляет от 40 до 60%. Когда работает центральное отопление, влажность в помещениях падает до 25%.

В ЧЕМ ОПАСНОСТЬ СУХОГО ВОЗДУХА?

• Дискомфорт, усталость, болезни. Сухой воздух препятствует попаданию кислорода в систему кровообращения, Симптомы недостаточного потребления кислорода — истощение, плохая концентрация, усталость.

• Увеличивается восприимчивость к инфекции. Самоочищающая способность бронхиальной трубы уменьшается из-за вдыхаемого сухого воздуха, в результате чего увеличивается восприимчивость к инфекциям и различным респираторным заболеваниям.

• Сухость кожи. Недостаток влаги в воздухе ускоряет испарение воды с кожи. За сутки кожа теряет около 1/2 литра воды, а в зимнее время — до литра. Она становится сухой, грубой и начинает шелушиться, выглядит старой и некрасивой.

• Сухость глаз. Невлажный воздух также вызывает дополнительные раздражения у тех, кто носит контактные линзы.

• Пыль. Влажность «связывает» пыль. Сухой воздух и вдобавок тепло, выделяемое обогревателями, напротив, приводят к тому, что пыль летает по всей комнате. Это особенно противопоказано астматикам и аллергикам.

•Гибнут растения. Их листья становятся коричневыми, со сморщенными кончиками, бутоны и цветки засыхают и опадают.

• Расстроенные музыкальные инструменты.

Расстроенные музыкальные инструменты — также результат недостаточной влажности воздуха.

• Трещины на предметах из дерева. Если в помещении постоянно сухой воздух, мебель и другие деревянные предметы постепенно теряют изначальный внешний вид. Они начинают ссыхаться и со временем появляются трещины.

Есть два способа борьбы с сухим климатом: с помощью пульверизатора (опрыскивателя) — способ простой, дешевый, но не слишком эффективный. Наиболее оптимальный вариант — установить в квартире увлажнитель воздуха.

ЧТО ТАКОЕ УВЛАЖНИТЕЛЬ?

Представьте себе коробку из-под торта. Представили? Примерно таков размер современных испарительных увлажнителей. Есть еще один вид увлажнителей -ультразвуковые, появившиеся на мировом рынке около 5 лет. Их дизайн разнообразен: в виде шаров, летающих тарелок, «треуголок Наполеона» и т.д.

ИСПАРИТЕЛЬНЫЕ УВЛАЖНИТЕЛИ

Принцип работы: внутри прибора находится специальная сетка-испаритель, которая постоянно пропитывается водой из резервуара. Встроенный вентилятор засасывает воздух из помещения и направляет его на испаритель, В помещение поступает охлажденный увлажненный воздух.

Для каких целей подходит: для улучшения качества воздуха в квартире; если в доме есть маленькие дети или домашние животные; идеален в квартирах после ремонта или при постоянной запыленности помещения.

Преимущества: в некоторых моделях — дополнительная функция ионизации. Можно подобрать модель, где визуально не видно работу увлажнителя (пар не выходит). Поэтому маленькие дети не будут обращать внимания на прибор. Если закончится вода, то вентилятор увлажнителя будет продолжать работать, влажность при этом поддерживаться уже не будет, на срок службы самого увлажнителя это никак не повлияет.

Недостатки: периодическая замена увлажняющего фильтра.

УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ УВЛАЖНИТЕЛИ

Принцип работы: высокая частота вибрации специальной мембраны позволяет «выбивать» из воды холодный пар.

Для каких целей подходит: для улучшения качества воздуха в квартире; для помещений, где есть предметы, требующие особых параметров влажности (цветы, мебель, антиквариат, паркет, музыкальные инструменты).

Преимущества: в некоторых моделях — дополнительная функция ионизации. Есть индикация, показывающая текущую влажность в помещении.

Недостатки: при использовании слишком жесткой воды срок службы фильтра может уменьшиться. Также нет однозначного ответа относительно 100% безопасности ультразвука для детей и животных. По словам менеджера одного из магазинов, очень много обращений с таким вопросом, но производители отвечают уверенно: «Противопоказаний нет».

Увлажнители не требуют специального монтажа: все, что вам нужно сделать, — это залить воду в бачок и включить увлажнитель в розетку. Уровень шума низкий, рядом с ним можно спать.

КАК ИЗМЕРЯЮТ ВЛАЖНОСТЬ НА РАССТОЯНИИ?

Чтобы предсказать погоду, надо узнать, откуда и куда движется влажный воздух. Для этого надо уметь определять влажность воздуха на расстоянии. Делают это, например, с помощью датчиков, измеряющих интенсивность инфракрасного излучения Земли, установленных на спутниках. Водяные пары очень сильно поглощают излучение в этом диапазоне, поэтому на фотографиях Земли, сделанных со спутника в этой части спектра, яркость изображения зависит от концентрации водяных паров, находящихся над данной точкой поверхности планеты.

КАКАЯ ВЛАЖНОСТЬ ЛУЧШЕ?

Интересуясь прогнозом погоды, мы редко обращаем внимание на влажность воздуха, считая, что главное — это температура и осадки. Однако излишне сухой воздух с относительной влажностью менее 40% делает сухими слизистые оболочки лёгких и носоглотки, увеличивая риск инфекций и кровотечений. Влажный воздух (>60%) в помещении создаёт идеальные условия для роста плесени и размножения так называемых пылевых клещей, что может вызывать аллергию у лиц, склонных к этим заболеваниям. Кроме того, высокая влажность может стать причиной тепловых ударов, т.к. становится тяжело отдавать избыточное тепло с потом. Увеличение влажности до 70% при температуре 32°С приводит к кажущемуся росту температуры окружающего воздуха на несколько градусов. Иными словами, нам кажется, что температура воздуха выросла до 41°С. Наоборот, когда влажность нулевая, те же 32°С ощущаются нами как 28°С. Поэтому, если вам стало зябко в холодной комнате, то поставьте на пол таз с тёплой водой, влажность воздуха увеличится, и вам станет теплее. Считается, что условиям комфорта соответствует температура 20-22°С при относительной влажности воздуха 45-50%.Известно, что зимой воздух в доме становится таким сухим, что иногда даже першит в горле. Объяснение кроется в зависимости парциального давления насыщенного водяного пара от температуры, ведь в тёплую комнату воздух поступает снаружи,. где парциальное давление водяных паров очень мало. Например, если на улице 0°С и 50%-ная влажность, то такой воздух после нагрева до 20 °С будет иметь относительную влажность всего 13%, т.е. в 4 раза меньше, чем необходимо для комфорта. Ну а когда за окном мороз, влажность воздуха в доме становится ещё меньше, и приходится прибегать к увлажнителям. Поэтому и комнатные растения зимой рекомендуют, поливать чаще, чем летом.

ПОЧЕМУ ПРОДУКТЫ БЫСТРО ВЫСЫХАЮТ В ХОЛОДИЛЬНИКЕ?

В холодильной камере самое холодное место, испаритель, находится вверху, откуда холодный и поэтому тяжёлый воздух опускается вниз. Соприкасаясь с более тёплыми продуктами и стенками холодильника, воздух нагревается, а его относительная влажность уменьшается, т.к. нагретый воздух в состоянии поглотить больше влаги, чем холодный. Таким образом, холодный воздух, нагревшись, сразу становится сухим и отбирает часть влаги у продуктов. Потом тёплый, а значит, лёгкий воздух поднимается вверх к испарителю, где охлаждается до первоначальной температуры, но влажность его оказывается выше первоначальной из-за воды, отобранной у продуктов. Это повторяется несколько раз, пока относительная влажность воздуха не превысит 100%, и тогда на поверхности испарителя появляются капельки воды или кристаллики льда. Так циркулирующий по холодильнику воздух «перевозит на себе» воду от более тёплых продуктов к более холодному испарителю. При этом продукты, лишаясь воды, охлаждаются, т.к. они теряют тепло, необходимое для испарения. Легко посчитать, например, что огурец массой 50 г, потеряв всего 0,1 г влаги, охладится более чем на градус. Поэтому сухие продукты охлаждаются в холодильнике медленнее, чем влажные. А вообще, лучше хранить продукты в холодильнике в закрытой посуде или во влагонепроницаемой плёнке, хотя остывать они будут, конечно, медленнее. Чтобы ускорить циркуляцию воздуха и охлаждение продуктов, в современных моделях холодильников используют вентиляторы.

КАК ИЗБЕЖАТЬ ЗАПОТЕВАНИЯ СТЁКОЛ?

Влага из тёплого воздуха конденсируется на холодной поверхности. Из графика давления насыщенных паров от температуры следует, что при влажности 50% нагретый до 20 °С воздух начнёт конденсироваться на поверхностях, если их температура ниже 10°С. Поэтому, когда мы входим с мороза домой, то у нас сразу запотевают очки, а маска для подводного плавания быстро запотевает изнутри при погружении в воду. Автомобилисты страдают от запотевания изнутри окон в неразогретых ещё машинах. Чтобы не дать образоваться скоплению мельчайших капелек на холодном стекле, необходимо уменьшить поверхностное натяжение воды, из которой они состоят. Тогда капелькам станет энергетически выгодно сливаться друг с другом, образуя плёнку воды, которая снова сделает окно или очки прозрачными. Чтобы понизить величину поверхностного натяжения, можно просто натереть куском мыла поверхность стекла, а потом сделать её опять прозрачной, растерев какой-нибудь тряпочкой. Таким же образом работают и фирменные антизапотеватели, цена которых часто зависит от фантазии и корысти их производителей. Кроме того, следует помнить, что в прохладную погоду окна автомобиля изнутри не будут потеть, если: а) воздух постоянно движется у внутренней поверхности стекла и б) стёкла изнутри уже тёплые.

Что такое влажность? Как измеряется влажность?

Что такое влажность?

Легко сказать, что влажность — это просто количество водяного пара, содержащегося в воздухе. Водяной пар — это газообразное состояние воды. По мере увеличения температуры воздуха может удерживаться больше водяного пара, поскольку движение молекул при более высоких температурах предотвращает конденсацию.

Существует три основных измерения влажности: относительная, абсолютная и удельная.

Абсолютная влажность (единицы — граммы водяного пара на кубический метр объема воздуха) — это мера фактического количества водяного пара в воздухе, независимо от температуры воздуха. Чем больше количество водяного пара, тем выше абсолютная влажность. Например, максимум около 30 граммов водяного пара может существовать в кубометровом объеме воздуха с температурой в середине 80-х годов.

Относительная влажность , выраженная в процентах, является мерой количества водяного пара, удерживаемого воздухом, по сравнению с количеством, которое он может удерживать при определенной температуре.Теплый воздух может содержать больше водяного пара (влаги), чем холодный воздух, поэтому при одинаковом количестве абсолютной / удельной влажности воздух будет иметь более высокую относительную влажность. Относительная влажность 50% означает, что воздух в этот день (определенная температура) содержит 50% воды, необходимой для насыщения воздуха. Насыщенный воздух имеет относительную влажность 100%.

Относительная влажность воздушно-водяной смеси также определяется как отношение парциального давления водяного пара в смеси к давлению насыщенного пара воды при данной температуре (см., Что такое давление пара). Таким образом, относительная влажность воздуха зависит как от содержания воды, так и от температуры.

Удельная влажность означает вес водяного пара, содержащегося в единице веса (количества) воздуха (выраженный в граммах водяного пара на килограмм воздуха). Абсолютная и удельная влажность по сути схожи.

Что такое точка росы?

Точка росы — это температура, при которой воздух насыщается водой и начинается конденсация влаги.Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе.

Какая связь между точкой росы и относительной влажностью?

По сравнению с относительной влажностью, точка росы часто упоминается как более точный способ измерения влажности и комфорта воздуха, поскольку это абсолютное измерение (в отличие от относительной влажности).

Относительная влажность составляет 100 процентов, когда точка росы и температура совпадают.Если температура упадет еще больше, произойдет конденсация и начнется образование жидкой воды.

Если относительная влажность составляет 100 процентов (т.е. температура точки росы и фактическая температура воздуха совпадают), это не обязательно означает, что будут выпадать осадки. Это просто означает, что максимальное количество влаги находится в воздухе при определенной температуре воздуха. Насыщение может привести к появлению тумана на земле и облаков вверху (которые состоят из крошечных капелек воды, взвешенных в воздухе).

В то время как точка росы дает быстрое представление о содержании влаги в воздухе, относительная влажность — нет, поскольку влажность связана с температурой воздуха. Другими словами, относительную влажность нельзя определить, зная только точку росы, необходимо также знать фактическую температуру воздуха.

Относительная влажность — это также приблизительно отношение фактического давления пара к давлению насыщения.

RH = (Фактическое давление пара) / (Давление насыщенного пара) X 100%

Где фактическое давление пара является мерой количества водяного пара в объеме воздуха и увеличивается по мере увеличения количества водяного пара.

Давление насыщенного пара — это максимальное значение VP, которое может существовать при любой заданной температуре.

Воздух с относительной влажностью (RH) 100% содержит водяной пар, VP которого является его SVP при данной температуре. Это соответствует воздуху, который находится в равновесии с жидкой водой. RH — это отношение VP / SVP, выраженное в процентах. «Сухой» воздух будет содержать водяной пар с VP, которая меньше SVP при данной температуре.

Как измеряется влажность?

Устройство для измерения относительной влажности называется гигрометром.Самый простой гигрометр — строп-психрометр — состоит из двух установленных вместе термометров с ручкой, закрепленной на цепочке. Один градусник обычный. Другой имеет тканевый фитиль над колбой и называется термометром с мокрым термометром.

Как психрометр измеряет относительную влажность?

Психрометр, также называемый пращовым психрометром, имеет два прикрепленных термометра. Один из них является сухим (его часто называют термометром с сухим термометром) и измеряет фактическую температуру воздуха.Другой, называемый термометром с влажным термометром, имеет на кончике влажную ткань. Когда молекулы воды испаряются с поверхности влажного термометра, они будут забирать тепло, снижая показания термометра. Скорость испарения зависит от давления пара или количества водяного пара в воздухе. При относительной влажности 100% вода не будет испаряться из влажного термометра, и показания обоих термометров будут одинаковыми. Сравнение двух температур на графике даст относительную влажность.

Sper Scientific Sling Psychrometer для измерения влажности — верхняя часть — влажный термометр — нижняя часть — сухой термометр

Для таблицы относительной влажности,% — Разница между показаниями влажных и сухих ламп

См .: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПРИ ПОМОЩИ ПСИХРОМЕТРА

Измерение относительной влажности — проекты Science Fair

Возможно, вы заметили, что влажность (количество водяного пара в воздухе) влияет на то, насколько комфортно вы себя чувствуете на улице.Когда влажность летом высокая, мы говорим, что это «душно». Когда прохладно и влажность высокая, можно сказать, что он «липкий». Влажность может сделать теплый день более теплым, а прохладный — холодным. Вы можете заметить разницу, которую имеет влажность.

В этом эксперименте вы определите относительную влажность с помощью термометров с влажным и сухим термометром. Такой прибор называется психрометром.

Что вам понадобится:

2 одинаковых спиртовых термометра (по Цельсию)
Тяжелый картонный прямоугольник, около 10 дюймов длиной
Крепкая лента
Вентилятор
Ватные шарики
Резиновая лента
Теплая вода

Что делать делать:

1.Используйте ленту, чтобы прикрепить термометры к картонному прямоугольнику на расстоянии примерно 5 дюймов друг от друга. Убедитесь, что концы колб термометров свисают ниже края картона не менее чем на 1 дюйм, а нумерованные стороны термометров легко читаются.

2. Установите термометры перед небольшим вентилятором, установленным на умеренную скорость, на 5 минут и запишите показания температуры. Это необходимо для проверки того, что ваши термометры откалиброваны и показывают одинаковую температуру в контролируемых условиях.

3.Смочите несколько ватных шариков теплой водой и закрепите их резинкой вокруг лампочки термометра. Установите термометры перед вентилятором, как и раньше. Через 5 минут запишите показания температуры по влажному термометру и по сухому термометру.

4. Чтобы определить относительную влажность, вычтите более низкую температуру по влажному термометру из более высокой температуры по сухому термометру, чтобы определить разницу и сравнить с таблицей.

9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 2 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9 47

Относительная влажность (%)
Температура сухого термометра (° C)	Разница между температурами влажного и сухого термометра (° C)
000	1	2	3	4	5	6	7	7	11	12	13	14	15
-20	100
-18	100	40										9020 1
-16	100	48
-14 100116			9011 9011
-12	100	61	23										66106 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011 9011
-8	100	71	41	13				1																					100	73	48	20
-4	100	77	54	32	11								1	1	1				1	1				1	79	58	37	20	1
0	100	81
2	100	83	67	51	36	20	6																							85	70	56	42	27	14	902 01
6	100	86	72	59	46	35	22	10			1	1	1					100	87	74	62	51	39	28	17	6
100		54	43	33	24	13	4
12	100	88	78		28	19	10	2
14	100	89	79	69	60	50	41	33	25	16	8	1					9011 9011	71	62	54	45	37	29	21	14	7	1
	18	64	56	48	40	33	26	19	12	6
20	100	92 74116	58	51	44	36	30	23	17	11	5
22	100	92	83	75	68	60	53	46	40	33	27	21		15119
24	100	92	84	76	69	62	55	49	42	36	30					25	4
26	100	92	85	77	70	64	57	51	45	39	34	13	9
28	100	93	86	78	71	65	59	53	42	36	31	26	21	17	12
30	100	93	86	79	55	49	44	39	34	29	25	20	16

Результатов:

Несмотря на то, что температура воздуха не изменилась, вы должны были заметить более низкое показание температуры на термометре по влажному термометру.Это происходит потому, что во время высыхания ватных шариков часть воды испарилась (превратилась в водяной пар).

Это изменение состояния с жидкой воды на водяной пар требует небольшого количества тепловой энергии из окружающей атмосферы. То же самое происходит, когда лед тает в жидкую воду. С другой стороны, небольшое количество тепла выделяется, когда водяной пар конденсируется обратно в жидкую форму или когда вода замерзает с образованием льда. Это объясняет, почему вам холодно, когда вы выходите из бассейна в ветреный день, хотя температура воздуха высока, вода, испаряющаяся с вашей кожи, забирает тепло испарения из вашего тела, а не из воздуха!

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Как известно, в воздухе присутствует водяной пар, который может составлять от 0% до 4% от объема воздуха.

Существует также так называемый предел насыщения , то есть максимальное количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре. Чем выше температура, тем выше абсорбционная способность воздуха.

Важной характеристикой водяного пара, содержащегося в воздухе, является его давление (эластичность).

Давление насыщения — максимально возможное давление водяного пара при данной температуре.

Имеется график зависимости давления насыщения от температуры
/237/

Основным методом измерения влажности при положительной температуре является психрометрический метод.Определение влажности осуществляется по показаниям двух термометров с точностью до 0,1 градуса Цельсия. Один термометр измеряет температуру воздуха, а второй термометр завернут во влажную ткань, чтобы он показывал собственную температуру, которая зависит от интенсивности испарения воды с поверхности. Чем меньше водяного пара в воздухе, тем сильнее испарение с поверхности второго градусника и тем ниже показания.
Итак, такая система из двух термометров называется психрометром.

По разнице показаний температуры текущее давление водяного пара в воздухе определяется по формуле:
,
где — давление насыщения второго термометра
— постоянная психрометра, принимаемая равной 0,0007947,
— атмосферное давление, принимается равным 1000 гПа
— температура по сухому термометру
— температура по влажному термометру

И, наконец, относительная влажность — это отношение текущего давления к давлению насыщения при данной температуре воздуха.

Определение влажности воздуха психрометрическим методом

Температура сухого термометра

Температура влажного термометра

Точность расчета

Цифры после десятичной точки: 4

Максимальное давление водяного пара в воздухе (температура по сухому термометру)

Максимальное давление водяной пар над поверхностью воды (температура по влажному термометру)

Давление водяного пара в воздухе

 Ссылка  Сохранить  Виджет

Обратите внимание, что в пустынях относительная влажность воздуха составляет 50% или меньше, а в тропиках — 85% и выше.

Определение влажности — психометрический метод

ИСТОРИЯ

Влажность определяется как отношение массы воды, содержащейся в воздухе, к массе сухого воздуха. Относительная влажность определяется как отношение фактической влажности к влажности насыщения при температуре. Температура по сухому термометру : — это температура влаги, измеренная в состоянии покоя, на которую не влияет содержание влаги в воздухе или излучение.

Температура по влажному термометру : это температура динамического равновесия, достигаемая поверхностью воды при контакте с воздухом в адиабатических условиях.^1,2

Строповой психрометр
Строповой психрометр состоит из двух одинаковых термометров, которые закреплены на металлической раме. Колба одного термометра остается открытой для условий окружающей среды. Этот термометр показывает температуру по сухому термометру. Колба второго термометра поддерживается влажным ватным фитилем, погруженным в резервуар с водой. Этот термометр показывает температуру по влажному термометру. Когда психрометр остается на некоторое время, термометр по влажному термометру достигает минимума и остается постоянным.Были отмечены температуры двух термометров. ³

Психрометрическая диаграмма
Психрометрия — это термин, используемый для определения концентрации пара и пропускной способности газа.

Различные параметры психрометрической диаграммы:

Влажность относительно температуры
Влажное тепло по сравнению с влажностью
Удельный объем относительно температуры
Линии адиабатического охлаждения
Кривая насыщенной влажности

Насыщенная влажность — это абсолютная влажность, при которой парциальное давление водяного пара в воздухе равно давлению пара свободной воды при той же температуре ^4,5.

Строповой психометр
показывает температуру по влажному термометру и по сухому термометру. Температура по влажному термометру является функцией температуры и влажности воздуха, используемого для испарения. Разница между температурой по влажному и сухому термометрам используется для расчета относительной влажности и влажности воздуха в%.

% Относительная влажность = Влажность воздуха / Влажность насыщенного воздуха * 100

Идентифицируется точка пересечения, в которой насыщенная кривая пересекает температуру по влажному термометру.С этого момента горизонтальная линия по направлению к оси Y (шкала влажности) утончается, и значения влажности отмечаются.

Цель: Для определения влажности и относительной влажности окружающей среды с помощью психомотора.

ТРЕБОВАНИЯ

Аппарат: Строп-психрометр, содержащий термометры по мокрому и сухому термометрам.

ПРОЦЕДУРА

Строповой психрометр был взят и проверен для термометра с сухим термометром, который находился на открытом воздухе.
Термометр с влажным термометром был проверен на предмет погружения тканевого мешка в воду, находящуюся в пластиковом контейнере. Регистрировали температуру по сухому и влажному термометрам.
Влажность и относительная влажность определялись с помощью диаграмм влажности.

Наблюдения и расчеты

Температура	Влажность	Относительная влажность
Температура по сухому термометру
Температура влажного термометра

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Относительная влажность оказалась равной ________________

ССЫЛКИ

Subrahmanyam CVS, Setty JT, Sarasija S.Лабораторное руководство по фармацевтической инженерии (операции подразделения), Delhi Vallabh Publications.
Фармацевтическая инженерия К. Санбамурти (New Age International, Нью-Дели)
Учебная аптека Купера и Ганна под редакцией С. Дж. Картера (CBS Publishers, Дели)
Фармацевтические лекарственные формы от Aulton. (Черчилль Ливингстон, Эдинбург)
Химическая инженерия, Бэджер и Банчеро (Мак-Гроу-Хилл, Нью-Дели)

Относительная влажность

Осторожно! В этих общих утверждениях об относительной влажности есть опасности и возможные заблуждения.

Относительная влажность — это количество влаги в воздухе по сравнению с тем, что воздух может «удерживать» при этой температуре. Когда воздух не может «удерживать» всю влагу, он конденсируется в виде росы.

Из всех утверждений об относительной влажности, которые я слышал в повседневной беседе, приведенное выше, вероятно, является наиболее распространенным. Это может отражать понимание явления и иметь некоторую полезность для здравого смысла, но может представлять собой полное непонимание того, что происходит физически.Воздух не «удерживает» водяной пар в том смысле, что он обладает некоторой силой притяжения или захватывающим влиянием. Молекулы воды на самом деле легче и быстрее, чем молекулы азота и кислорода, составляющие основную часть воздуха, и они определенно не прилипают к ним и никоим образом не удерживаются ими. Если вы исследуете тепловую энергию молекул в воздухе при комнатной температуре 20 ° C, вы обнаружите, что средняя скорость молекулы воды в воздухе составляет более 600 м / с или более 1400 миль / час! Вы не собираетесь «удерживать» эту молекулу!

Другой, возможно, полезный подход — рассмотреть пространство между молекулами воздуха при нормальных атмосферных условиях.Зная атомные массы и плотности газа, а также моделируя длину свободного пробега молекул газа, мы можем сделать вывод, что расстояние между молекулами воздуха при атмосферном давлении и 20 ° C примерно в 10 раз больше их диаметра. Обычно они проходят расстояние в 30 раз больше, чем расстояние между столкновениями. Таким образом, молекулы воды в воздухе имеют много места для перемещения и не «удерживаются» молекулами воздуха.

Когда кто-то говорит, что воздух может «удерживать» определенное количество водяного пара, речь идет о том, что определенное количество водяного пара может находиться в воздухе как составная часть воздуха.Молекулы воды с высокой скоростью в хорошем приближении действуют как частицы идеального газа. При атмосферном давлении 760 мм рт. Ст. Количество воды в воздухе можно выразить через парциальное давление в мм рт. Ст., Которое представляет собой давление пара, создаваемое молекулами воды. Например, при 20 ° C давление насыщенного пара для водяного пара составляет 17,54 мм рт.

Но водяной пар — это совсем другой компонент воздуха, чем кислород и азот. Кислород и азот всегда являются газами при земных температурах и имеют точки кипения 90K и 77K соответственно. Практически они всегда действуют как идеальные газы. Но необычная вода имеет температуру кипения 100 ° C = 373,15K и может существовать на Земле в твердой, жидкой и газообразной фазах. По сути, он всегда находится в процессе динамического обмена молекулами между этими фазами. На воздухе при 20 ° C, если давление паров достигло 17.54 мм рт. Ст., Тогда в жидкую фазу входит столько же молекул воды, сколько уходит в газовую фазу, поэтому мы говорим, что пар «насыщен». Это не имеет ничего общего с воздухом, «удерживающим» молекулы, но обычное употребление часто предполагает это. Когда воздух приближается к насыщению, мы говорим, что приближаемся к «точке росы». Молекулы воды полярны и будут проявлять некоторую суммарную силу притяжения друг к другу и, следовательно, начнут отклоняться от поведения идеального газа. Собираясь вместе и переходя в жидкое состояние, они могут образовывать капли в атмосфере, образуя облака, или вблизи поверхности, чтобы образовывать туман, или на поверхностях, образуя росу.

Другой подход, который может помочь прояснить тот факт, что воздух на самом деле не «удерживает» воду, состоит в том, чтобы отметить, что относительная влажность на самом деле не имеет ничего общего с молекулами воздуха (то есть N ₂ и O ₂). Если бы в закрытой колбе при 20 ° C была жидкая вода, но совсем не было воздуха, она достигла бы равновесия при давлении насыщенного пара 17,54 мм рт. В этот момент он будет иметь плотность пара 17,3 г / м ³ чистого водяного пара в газовой фазе над поверхностью воды.Но если бы вы только что удалили воздух и запечатали контейнер с жидкой водой, у вас может возникнуть ситуация, когда в этот конкретный момент в газовой фазе находится только 8,65 г / м ³. Мы бы сказали, что в этот момент относительная влажность в колбе составляет 50%, потому что плотность остаточного водяного пара составляет половину его плотности насыщения. Это в точности то же самое, что мы сказали бы, если бы присутствовал воздух — 8,65 г / м ³ водяного пара в воздухе при 20 ° C представляют собой относительную влажность 50%.В этих условиях молекулы воды будут испаряться с поверхности в газовую фазу быстрее, чем они попадут на поверхность воды, поэтому давление водяного пара над поверхностью будет возрастать в сторону давления насыщенного пара.

Индекс

Концепции кинетической теории

Приложения кинетической теории

Концепции использования пара

% PDF-1.6 % 401 0 объект > эндобдж xref 401 108 0000000016 00000 н. 0000003139 00000 п. 0000003276 00000 н. 0000003700 00000 н. 0000003762 00000 н. 0000004316 00000 н. 0000004455 00000 п. 0000004595 00000 н. 0000004735 00000 н. 0000005204 00000 н. 0000005346 00000 п. 0000005513 00000 н. 0000005763 00000 н. 0000006301 00000 н. 0000006328 00000 н. 0000006944 00000 н. 0000007056 00000 н. 0000007170 00000 н. 0000008383 00000 п. 0000008757 00000 н. 0000009001 00000 н. 0000009360 00000 п. 0000010199 00000 п. 0000010346 00000 п. 0000010373 00000 п. 0000010850 00000 п. 0000011676 00000 п. 0000012119 00000 п. 0000012373 00000 п. 0000012852 00000 п. 0000013813 00000 п. 0000014820 00000 п. 0000015777 00000 п. 0000016692 00000 п. 0000017534 00000 п. 0000068804 00000 п. 0000069072 00000 н. 0000069142 00000 п. 0000069641 00000 п. 0000104550 00000 н. 0000104825 00000 н. 0000104895 00000 н. 0000105270 00000 п. 0000197490 00000 н. 0000198076 00000 н. 0000198330 00000 н. 0000198400 00000 н. 0000198549 00000 н. 0000198576 00000 н. 0000198874 00000 н. 0000199548 00000 н. 0000199809 00000 н. 0000199879 00000 н. 0000200067 00000 н. 0000200094 00000 н. 0000200428 00000 н. 0000202503 00000 н. 0000202767 00000 н. 0000202837 00000 н. 0000203147 00000 н. 0000203174 00000 н. 0000203611 00000 н. 0000204776 00000 н. 0000204890 00000 н. 0000204962 00000 н. 0000205081 00000 н. 0000205159 00000 н. 0000205216 00000 н. 0000205312 00000 н. 0000205368 00000 н. 0000205457 00000 н. 0000205513 00000 н. 0000205638 00000 н. 0000205751 00000 н. 0000205806 00000 н. 0000205919 00000 н. 0000206059 00000 н. 0000206212 00000 н. 0000206269 00000 н. 0000206390 00000 н. 0000206493 00000 н. 0000206550 00000 н. 0000206642 00000 н. 0000206697 00000 н. 0000206830 00000 н. 0000206937 00000 н. 0000206994 00000 н. 0000207104 00000 н. 0000207159 00000 н. 0000207280 00000 н. 0000207335 00000 н. 0000207390 00000 н. 0000207445 00000 н. 0000207500 00000 н. 0000207667 00000 н. 0000207722 00000 н. 0000207813 00000 н. 0000207868 00000 н. 0000207959 00000 н. 0000208014 00000 н. 0000208070 00000 н. 0000208186 00000 н. 0000208241 00000 н. 0000208360 00000 н. 0000208415 00000 н. 0000208471 00000 н. 0000002953 00000 п. 0000002522 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 508 0 объект > поток

Использование психрометрической диаграммы

Психрометрическая диаграмма и характеристики воздуха

Психрометрическая диаграмма представляет физические и термические свойства влажного воздуха в графической форме.Это может быть очень полезно при устранении неисправностей и поиске решений экологических проблем теплиц или животноводческих помещений. Понимание психрометрических диаграмм может помочь вам визуализировать концепции контроля окружающей среды, например, почему нагретый воздух может удерживать больше влаги или, наоборот, как охлаждение влажного воздуха приведет к конденсации. Этот информационный бюллетень объясняет, как характеристики влажного воздуха используются в психрометрической таблице. Три примера используются для иллюстрации типичного использования и интерпретации карт.Свойства влажного воздуха объяснены на боковой панели определений для справки во время следующих обсуждений.

Рис. 1. Психрометрическая диаграмма

Психрометрическая диаграмма доступна для различных диапазонов давления и температуры. Рисунок 1 предназначен для стандартного атмосферного давления (14,7 фунтов на кв. Дюйм) и температуры от 30 ° до 120 ° F, что подходит для большинства тепличных и животноводческих помещений. Психрометрические свойства также доступны в виде таблиц данных, уравнений и ползунков.

Психрометрическая диаграмма объединяет много информации в график странной формы. Если мы рассмотрим компоненты по частям, полезность диаграммы станет более ясной. Границы психрометрической диаграммы представляют собой шкалу температуры по сухому термометру на горизонтальной оси, шкалу отношения влажности (содержания влаги) на вертикальной оси и верхнюю изогнутую границу, которая представляет собой насыщенный воздух или 100-процентную влагоудерживающую способность. На диаграмме показаны другие важные свойства влажного воздуха, как показано на Рисунке 2: температура по влажному термометру; энтальпия; точка росы или температура насыщения; относительная влажность; и удельный объем.См. Боковую панель определений для объяснения этих терминов. Влажный воздух можно описать, найдя пересечение любых двух из этих свойств. Это называется «государственной точкой». С точки состояния можно прочитать все остальные свойства. Ключ в том, чтобы определить, какой процент. Поможет практика с примерами. Используйте рисунки 2 и 3 с психрометрической диаграммой на рисунке 1, чтобы проверить, можете ли вы найти каждое свойство воздуха.

Рисунок 2. Свойства влажного воздуха на психрометрической диаграмме.Для температуры и энтальпии по влажному термометру используется одна и та же линия диаграммы, но значения считываются по разным шкалам.

Понимание формы и использование психрометрической диаграммы поможет вам диагностировать проблемы с температурой и влажностью воздуха. Обратите внимание, что более холодный воздух (расположенный в нижней левой части диаграммы) не будет удерживать столько влаги (как видно на соотношении влажности по оси Y), как теплый воздух (расположенный вдоль правой стороны диаграммы). Практическое правило для внутренних теплиц или животноводческих помещений в зимних условиях заключается в том, что повышение температуры воздуха на 10 ° F может снизить относительную влажность на 20 процентов.Использование психрометрической диаграммы покажет, что это примерно так. Например, чтобы снизить относительную влажность в зимней теплице в критический период времени, можно нагреть воздух.

Использование психрометрической таблицы в теплице и сарае

Пример 1 Определение свойств воздуха

Стропный психрометр * дает температуру по сухому термометру 78 ° F и температуру влажного термометра 65 ° F. По этой информации определите другие свойства влажного воздуха. Двумя полезными свойствами воздуха для анализа окружающей среды в сельскохозяйственных зданиях будут относительная влажность и температура точки росы.Относительная влажность — это показатель того, сколько влаги в воздухе по сравнению с желаемыми условиями влажности, а температура точки росы указывает, когда возникнут проблемы с конденсацией, если температура (по сухому термометру) упадет.

Найдите пересечение двух известных свойств, температуры по сухому термометру и температуры по влажному термометру, на психрометрической диаграмме, рис. 1. Температура по сухому термометру расположена вдоль нижней горизонтальной оси. Найдите линию 78 ° F, которая проходит через диаграмму вертикально. Температура влажного термометра расположена вдоль диагональных пунктирных линий, ведущих к показаниям шкалы на верхней изогнутой границе, обозначенной «температура насыщения».«Пересечение вертикальной линии сухого термометра 78 ° F и диагональной линии влажного термометра 65 ° F теперь установило точку состояния для измеряемого воздуха. Теперь считайте относительную влажность как 50 процентов (изогнутая линия, идущая слева направо вверх. через диаграмму) и температуры точки росы как 58 ° F (следуйте горизонтальной линии, двигаясь влево, к изогнутой верхней границе температур насыщения). Этот пример показан на рисунке 3, чтобы вы могли проверить свою работу.

Рисунок 3. Схема примера 1.Проверьте эти значения на психрометрической диаграмме (рис. 1)

Что мы можем сделать на основании этой информации? Относительная влажность 50 процентов приемлема для большинства видов домашнего скота и теплиц. Если мы позволим температуре воздуха (по сухому термометру) снизиться до 58 ° F (точка росы) или ниже, воздух будет на 100 процентов насыщен влагой и произойдет конденсация. Соотношение влажности, отображаемое на вертикальной шкале оси Y, является надежным индикатором уровня влажности воздуха, поскольку оно отражает количество влаги, содержащейся в фунте сухого воздуха, и не колеблется в зависимости от показаний температуры по сухому термометру, как относительные влажность.Соотношение влажности воздуха в этом примере составляет около 0,0104 фунта влаги / фунт сухого воздуха (сместите вправо по горизонтали от точки состояния к шкале отношения влажности).

Пример 2 Зимняя вентиляция

Часто воздух нагревают перед тем, как ввести его в теплицы или помещения для выращивания молодняка. Рассмотрим приложение, в котором наружный воздух с температурой 40 ° F (по сухому термометру) и относительной влажностью 80% нагревается до 65 ° F (по сухому термометру), прежде чем он будет распределен по всему зданию.

Найдите точку состояния для входящего холодного воздуха в нижней левой части психрометрической диаграммы (точка A на рисунке 4).Обратите внимание, что другие свойства воздуха с температурой 40 ° F включают температуру по влажному термометру 38 ° F, температуру точки росы около 34 ° F и соотношение влажности 0,0042 фунта влаги / фунт сухого воздуха. Нагрев воздуха включает повышение температуры по сухому термометру без добавления или уменьшения содержания воды в воздухе. Процесс нагрева движется горизонтально вправо по линии постоянного соотношения влажности. На рисунке 4 показан процесс нагрева между точками A и B. Нагревание воздуха до 65 ° F (по сухому термометру) привело к снижению относительной влажности примерно до 32 процентов.Нагретый воздух, поступающий в здание, достаточно сухой, чтобы поглощать влагу из окружающей среды растений или животных. (Убедитесь, что температура нагретого воздуха в точке B по-прежнему составляет 34 ° F, а соотношение влажности 0,0042 фунта влаги / фунт сухого воздуха.) Нагретый воздух с его более низкой относительной влажностью уже может быть смешан с влажным теплым воздухом. в здании. По мере того, как свежий воздух проходит через среду обитания животных, он будет собирать дополнительную влагу и тепло, прежде чем достигнет выхлопной трубы системы вентиляции.Мы могли бы измерить условия выдыхаемого воздуха при температуре 75 ° F (сухая луковица) и относительной влажности 70 процентов, представленной точкой C на рисунке 4. Обратите внимание, что в этом выдыхаемом воздухе соотношение влажности утроилось и составило 0,013 фунта влаги / фунт сухого воздуха. Это означает, что с теплым влажным вытяжным воздухом из здания выходит намного больше воды, чем за счет холодного поступающего воздуха с высокой относительной влажностью. Удаление влаги из окружающей среды растений или животных — одна из основных функций зимней системы вентиляции.

Рисунок 4. Схема примера 2. Наружный воздух при 40 ° F и относительной влажности 80% (точка A нагревается до 65 ° F (точка B) для использования в вентиляции. Вытяжной воздух (точка C) при 75 ° F и относительная влажность 70% содержит в три раза больше влаги, чем свежий воздух (точки A и B).

Определения

Окружающий нас воздух представляет собой смесь сухого воздуха и влаги и содержит определенное количество тепла. привык слышать о температуре воздуха, относительной влажности и точке росы при обсуждении погодных условий.Все эти и другие свойства содержатся в психрометрической таблице. К форме и сложности диаграммы нужно привыкнуть. См. Рисунки 1 и 2. Вы обнаружите, что верхняя кривая граница диаграммы имеет одну шкалу температур, но может представлять три типа температуры: по влажному термометру, по сухому термометру и точку росы. Эта верхняя криволинейная граница также соответствует 100-процентной относительной влажности или насыщенному воздуху.

Температура по сухому термометру

— это температура, обычно измеряемая термометром.Это называется «сухой термометр», так как чувствительный конец термометра сухой (см. «Температура по влажному термометру» для сравнения). Температура по сухому термометру расположена на горизонтальной оси или оси X психрометрической диаграммы, а линии постоянной температуры представлены вертикальными линиями диаграммы. Поскольку эта температура широко используется, предполагайте, что это температуры по сухому термометру, если не указано иное.

Относительная влажность

— это мера количества воды, которую воздух может удерживать при определенной температуре.Это «относительное» количество воды, которое воздух при той же температуре может удерживать при 100-процентной влажности или насыщении. Температура воздуха (по сухому термометру) важна, потому что более теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный. Воздух с относительной влажностью 60 процентов содержит 60 процентов воды, которую он может удерживать (при этой температуре). Он может набрать на 40 процентов больше воды, чтобы достичь насыщения. Линии постоянной относительной влажности представлены изогнутыми линиями, идущими от нижнего левого угла до верхнего правого угла диаграммы.Линия 100-процентной относительной влажности или насыщения — это верхняя левая граница диаграммы.

Коэффициент влажности

влажного воздуха — это вес воды, содержащейся в воздухе, на единицу сухого воздуха. Часто это выражается в фунтах влаги на фунт сухого воздуха. Поскольку соотношение влажности влажного воздуха не зависит от температуры, как и относительная влажность, его легче использовать в расчетах. Отношение влажности находится на вертикальной оси Y, а линии постоянного отношения влажности проходят горизонтально на графике.

Температура точки росы

указывает температуру, при которой вода начинает конденсироваться из влажного воздуха. Если воздух имеет определенную температуру по сухому термометру и относительную влажность, если позволить температуре понизиться, воздух больше не сможет удерживать столько влаги. Когда воздух охлаждается, относительная влажность увеличивается до тех пор, пока не будет достигнуто насыщение и не произойдет конденсация. Конденсация происходит на поверхностях с температурой точки росы или ниже. Температура точки росы определяется перемещением от точки состояния по горизонтали влево вдоль линий постоянного отношения влажности до тех пор, пока не будет достигнута верхняя изогнутая граница температуры насыщения.

Энтальпия

— содержание тепловой энергии влажного воздуха. Он выражается в британских тепловых единицах на фунт сухого воздуха и представляет собой тепловую энергию, обусловленную температурой и влажностью воздуха. Энтальпия полезна при нагревании и охлаждении воздуха. Шкала энтальпии расположена над верхней границей графика насыщения. Линии постоянной энтальпии проходят по диагонали вниз слева направо по графику. Линии постоянной энтальпии и постоянной температуры по влажному термометру на этой диаграмме одинаковы, но значения считываются с разных шкал.Более точные психрометрические диаграммы используют немного разные линии для температуры и энтальпии по смоченному термометру.

Температура влажного термометра

определяется, когда воздух проходит мимо смоченного наконечника датчика. Он представляет собой температуру, при которой вода испаряется и насыщает воздух. В основе этого определения лежит допущение, что воздух не теряет и не получает тепла. Это отличается от температуры точки росы, когда снижение температуры или тепловые потери снижает влагоудерживающую способность воздуха, вызывая конденсацию воды.Определение температуры по смоченному термометру на этой психрометрической диаграмме происходит по линиям постоянной энтальпии, но значения считываются с верхней изогнутой границы температуры насыщения.

Удельный объем

указывает пространство, занимаемое воздухом. Это величина, обратная плотности, и выражается как объем на единицу веса (плотность — это вес на единицу объема). Теплый воздух менее плотный, чем холодный, поэтому теплый воздух поднимается вверх. Это явление известно как тепловая плавучесть. По аналогичным соображениям более теплый воздух имеет больший удельный объем и, следовательно, легче холодного.На психрометрической диаграмме линии постоянного удельного объема представляют собой почти вертикальные линии со значениями шкалы, записанными под шкалой температуры по сухому термометру и над шкалой температуры насыщения верхней границы. На этой диаграмме значения находятся в диапазоне от 12,5 до 15,0 кубических футов на фунт сухого воздуха. Больший удельный объем связан с более высокими температурами (сухой термометр).

Пример 3 Испарительное охлаждение

Испарительное охлаждение использует тепло, содержащееся в воздухе, для испарения воды. Температура воздуха (по сухому термометру) падает, а содержание воды (влажность) повышается до точки насыщения.Испарение часто используется в жаркую погоду для охлаждения вентиляционного воздуха. Процесс движется вверх по линии постоянной энтальпии или постоянной температуры по смоченному термометру, например, от точки D к точке E на рисунке 5. Обратите внимание, что горячий сухой воздух (точки D — E с перепадом температуры на 24 ° F) имеет больше емкость для испарительного охлаждения по сравнению с горячим влажным воздухом (точки от F до G с понижением температуры только на 12 ° F).

Рисунок 5. Схема примера 3. Процесс испарительного охлаждения горячим сухим воздухом из точек D в E и горячим влажным воздухом из точек F в G.

РубрикаРазное