Vlhkost vzduchu. Rosný bod – Fyzika. Standardní úroveň. 10. třída. Baryakhtar

Je známo, že člověk se skládá asi ze 70 % z vody, ale ne každý si uvědomuje, že úroveň atmosférické vlhkosti hraje v lidském životě významnou roli. Intuitivně však cítíme, že vlhký vzduch je obvykle dobrý pro zdraví, a proto se snažíme relaxovat na břehu moře, řeky, jezera. Pojďme zjistit, jaké faktory určují vlhkost vzduchu a jak ji lze změnit.

1. Co je vlhkost vzduchu?

Vzduch vždy obsahuje určité množství vodní páry. Obsah vodní páry ve vzduchu je charakterizován absolutní a relativní vlhkostí.

Absolutní vlhkost ρ_а — fyzikální veličina, která charakterizuje obsah vodní páry ve vzduchu a číselně se rovná hmotnosti vodní páry obsažené v 1 m3 vzduchu:

Jednotka absolutní vlhkosti v SI – kilogram na metr krychlový: [ρ_а] = 1 kg/m³ (kg/m³).

Absolutní vlhkost se obvykle udává v g/m3. V rovníkových šířkách může dosáhnout 30 g/m3 a směrem k zemským pólům klesá na 0,1 g/m3.

Relativní vlhkost φ je fyzikální veličina, která ukazuje, jak blízko je vodní pára nasycení, a rovná se poměru absolutní vlhkosti k hustotě nasycené vodní páry při dané teplotě, vyjádřenému v procentech:

Hustota nasycené vodní páry (ρ_n.p.) při dané teplotě je konstantní hodnota, proto se zadává do tabulek (tabulka 1) nebo prezentuje ve formě grafů (obr. 32.1). Věnujte pozornost dvěma bodům.

Tlak a hustota nasycené vodní páry

2. Rosný bod

Analýza grafu na obr. 32.1, a ukazuje, že relativní vlhkost lze zvýšit zvýšením absolutní vlhkosti, tj. zvýšením hmotnosti vodní páry ve vzduchu. Pokud vaříte vodu v kuchyni po dlouhou dobu, může relativní vlhkost dosáhnout 100 % (bod C na grafu) a dlaždice budou pokryté vlhkostí.

Obr. 32.1. Grafy závislosti ρ_n.p. (t) – hustota nasycené vodní páry z teploty; ρ_а – absolutní vlhkost

Relativní vlhkost se také zvýší, pokud se sníží teplota vzduchu (obr. 32.1, b). Při teplotě t_р (v bodě B) se pára nasytí (relativní vlhkost dosáhne 100 %). Později i mírný pokles teploty způsobí, že přebytečná vodní pára kondenzuje a vypadává jako rosa nebo mlha. Takže ráno, když teplota vzduchu prudce klesne, rosa padá na trávu a nad hladinou vodních ploch se objeví mlha.

Teplota, při které se vodní pára obsažená ve vzduchu stává nasycenou, se nazývá rosný bod t_р.

3. Jak měřit vlhkost vzduchu

Přístroje pro přímé měření vlhkosti vzduchu se nazývají vlhkoměryNejčastěji používanými typy vlhkoměrů jsou vlasové a psychrometrické. Princip činnosti vlasového vlhkoměru (obr. 32.2) je založen na vlastnosti odtučněných vlasů zvětšovat svou délku se zvyšující se vlhkostí vzduchu. V zimě je vlasový vlhkoměr hlavním zařízením pro měření vlhkosti vzduchu venku.

Obr. 32.2. Struktura vlasového vlhkoměru: vlas 1 je napnutý na kovovém rámu 2; změna délky vlasu se přenáší na šipku 3, která se pohybuje po stupnici 4

Nejčastěji používaným vlhkoměrem je psychrometrický vlhkoměr. Jeho činnost je založena na dvou faktech: 1) čím nižší je relativní vlhkost vzduchu, tím vyšší je rychlost odpařování kapaliny; 2) kapalina se během odpařování ochlazuje. Psychrometr se skládá ze dvou teploměrů – suchého, který měří okolní teplotu, a mokrého – jeho baňka je zabalena v látce, jejíž konec je ponořen do nádoby s vodou (obr. 32.3). Voda se z látce odpařuje a mokrý teploměr ukazuje nižší teplotu než suchý. Čím nižší je relativní vlhkost, tím rychleji se kapalina odpařuje a tím větší je rozdíl v údajích suchého a mokrého teploměru. Relativní vlhkost se stanoví pomocí psychrometrické tabulky (tabulka 2). Například suchý teploměr ukazuje 15 °C a mokrý teploměr 10 °C; teplotní rozdíl Δt = 5 °C. Z tabulky 2 vidíme, že φ = 52 %.

Obr. 32.3. Psychrometrický vlhkoměr: a — typ; b — zařízení

• Jaká je relativní vlhkost vzduchu, pokud oba teploměry psychrometru ukazují stejnou teplotu?

Psychrometrický graf

Údaje suchého teploměru t, °C

Rozdíl mezi údaji suchého a mokrého teploměru Δt, °C

Relativní vlhkost je poměr parciální vodní páry k parciálnímu tlaku nasycené páry a vyjadřuje se v procentech. Jednoduše řečeno, toto je obsah vlhkého vzduchu v suchém vzduchu.

Normální vlhkost vzduchu v interiéru

Norma týkající se vlhkosti pro různé typy prací je diktována hygienickými normami DSN 3.3.6.042-99 Ukrajiny. Pro obytné a průmyslové prostory je norma týkající se vlhkosti vzduchu od 40 do 60%. Překročení prahu 60% komplikuje dýchání člověka, nepohodlí a stres na kardiovaskulární systém, a proto se pociťuje únava. Může způsobit nachlazení. Snížení vlhkosti pod 40% je také nežádoucí, protože je narušena vodní rovnováha v těle, pokožka se vysušuje a pociťuje se nepohodlí.

Je velmi důležité udržovat normální úroveň vlhkosti v místnosti, protože přebytek může způsobit vytvoření „rosného bodu“, který se časem změní na houby na stěnách. Rosný bod – Jedná se o odpařování vlhkosti ze vzduchu na povrchu. Aby se na povrchu vytvořil rosný bod, existují určité podmínky teploty vzduchu, povrchové teploty a relativní vlhkosti vzduchu.

Tabulka rosného bodu vlhkého vzduchu:

Odvlhčování vzduchu

Nejčastěji se otázky ohledně odvlhčování objevují v bazénech. Vzhledem k tomu, že parametry mikroklimatu vzduchu v bazénech jsou od +28 do +30°C, není odpařování vlhkosti z bazénového zrcadla malé. V průměru lze objem odpařování vypočítat takto:

Vezmeme plochu bazénu (řekněme 30 m2), přidáme obtokové cesty (asi 10 m2) a vše vynásobíme 0,2 (průměrné odpařování vlhkosti při teplotě +28°C a relativní vlhkosti 60%), získat (30+10)*0,2, 8 = XNUMX litrů/hod.

To znamená, že kapacita sušičky musí být minimálně 8 litrů/hod.

Existují nástěnné a potrubní odvlhčovače. Nástěnné jsou levnější a snadněji se instalují, potrubní jsou mnohem účinnější a tišší. Vzduch můžete také vysušit jednoduše větráním, ale při vysokých kapacitách to není ekonomicky proveditelné, protože do ulice se uvolňuje velké množství tepla spolu s přebytečnou vlhkostí. Proces sušení probíhá kondenzací vlhkého vzduchu na výparníku odvlhčovače, přičemž kondenzát je odváděn zpět do bazénu nebo do kanalizace.