Точкой росы при данном давлении называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
Точка росы определяется относительной влажностью и температурой воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.
Пример из жизни - в теплое помещение заносится какая-либо предмет с мороза. Воздух над поверхностью такой вещи охлаждается ниже точки росы (для текущей влажности и температуры) и на поверхности образуется "роса". Чем выше в воздухе содержание влаги, тем меньше необходима разница температур между температурой воздуха и температурой того же предмета для того, чтобы начался процесс конденсации. В дальнейшем предмет нагревается до температуры помещения, и конденсат испаряется. Собственно, с этим и связана рекомендация не включать сразу бытовые приборы, занесенные с мороза.
Точка росы воздуха - важнейший параметр, который говорит о влажности и возможности конденсации в помещении, но при этом не поддается регулированию. Это физический термин. Точку росы можно найти на графиках, отражающих зависимость между влажностью и температурой в помещении.
Если температура внутреннего стекла в стеклопакете будет равна или ниже температуры точки росы, при существующей на данный момент относительной влажности внутреннего воздуха, то на стекле может появится конденсат.
Понизить влажность в помещении можно несколькими способами:
1. Рекомендуется поддерживать температуру воздуха в помещении не ниже 20°С, а относительной влажности не выше 30-40%.
2. Рекомендуется проветривать помещение не менее 3 раз в день по 10-15 минут. При покупке пластиковых окон поинтересуйтесь у менеджеров о дополнительных возможностях регуляторов микроклимата: гребенки, микропроветривание, зимнее проветривание, вентиляционные клапаны позволяют выбрать наиболее комфортный и эффективный способ проветривания помещения.
3. Вентиляционная вытяжка должна иметь тягу. Рекомендуется межкомнатные двери держать открытыми. (предусмотреть зазор 15-20мм между дверью и полом)
4. Отопительные приборы (батареи) следует освободить от загромождающих предметов (диванов, мебели, плотных штор и т.д)
Таблица точки росы. Пример: если температура в помещении +20°С, а относительная влажность 40%; точка росы, при которой может выпасть конденсат на стеклах составляет +6°С
| Вл./t | 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | -20 | -18 | -16 | -14 | 12 | -9,8 | -7,7 | -5,6 | -3,6 | -1,5 | -0,5 |
| 30 | -15 | -13 | -11 | -8,9 | -6,7 | -4,5 | -2,4 | -0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
| 40 | -12 | -9,7 | -7,4 | -5,2 | -2,9 | -0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
| 50 | -9,1 | -6,8 | -4,5 | -2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
| 60 | -6,8 | -4,4 | -2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
| 70 | -4,8 | -2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
| 80 | -3,0 | -0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
| 90 | -1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
| 100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе помещения (абсолютная влажность внутреннего воздуха e в) зависит от температуры внутреннего воздуха t в и относительной его влажности в как
е в =E(t)
Зависимость представлена в графическом виде на рисунке 1:
При низкой температуре наружного воздуха, температура на внутренней поверхности остекления (τ
в.п.) окажется существенно ниже температуры воздуха внутри помещения (в середине помещения на высоте 1,5м. о пола). В этом случае предельное значение парциального давления водяного пара Е, соответствующее температуре τ
в.п. , может быть ниже, чем расчетное е в =f (t в, в)
, что приведет к выпадению "лишнего" водяного пара на холодной внутренней поверхности остекления в виде конденсата или изморози. Значение температуры, при котором Е=f(τ
в.п.) и е в =f (t в, в)
буду т равны, соответсвует температуре точки росы.
Давайте определим вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета 4-12-4, установленного с температурой внутреннего воздуха t в =20°Си влажностью внутреннего воздуха в = 60%, при условии что наружная температура падает до значения t н =-30°С.
- Согласно ГОСТу 24866-99 "Стеклопакеты клееные" приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета 4-12-4 составляет R o = 0,30 м 2 °С/Вт
- Определяем точку росы при температуре внутреннего воздуха в помещении t в = 20°С и относительной влажности в =60%. В соответсвии с рисунком 1 предельное значение парциального давления водяного пара Е при температуре t в =20°С равно 17.53 мм.рт.ст. Согласно уравнению е в =E(t) абсолютная влажность воздуха е=17.53*0,6=10,52 мм.рт.ст, что соотвествует точки росы t=12.0°C
- Определяем температуру на внутренней поверхности стеклопакета.
τ в.п. при понижении температуры наружного воздуха до -30°С. Полный температурный перепад в этом случае равен δ Т=Т в -Т н =20+30=50°С.
Исходя из того, что падение температуры в толще ограждающей конструкции изнутри помещения наружу пропорционально изменению термического сопротивления, а именно
δ t в =(δ .Т/R o)xR в где
R в =0,12- сопротивление теплопередаче у внутренней поверхности остекления.
Соотвественно, получем t в =(50/0,30)x0.12=19.99°C
Температура на внутренней поверхности стеклопакета будет равна τ в.п. =20-19,99=0,01°С, что существенно ниже температуры точки росы для данного помещения (t=12°C)
Таким образом, температура на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха t в =20°С и влажностью внутреннего воздуха в =60%, при условии падения наружной температуры до значения t н =-30°С, будет существенно ниже температуры точки росы, что приведет к выпадению обильного конденсата и образованию наледи на стекле изнутри помещения.
Итак, подводя итог, мы можем сказать, что такие условия примера приемлимы для некоторых промышленных предприятий, автостоянок, торговых центров и т.п. то есть для помещений не предназначенных для постоянного пребывания людей
Оконные фирмы сплошь и рядом сталкиваются с точкой росы - вечная проблема конденсата, особенно зимой (окна "текут", "плачут" в мороз, обильно выпадает конденсат на стеклах и рамах) никому не дает покоя. Особенно сильно эта проблема волнует тех, кто еще не установил себе окна и очень боится столкнуться с этой проблемой в будущем.
Точка Росы определяет то соотношение температуры воздуха, влажности воздуха и температуры поверхности, при котором на поверхности начинает конденсироваться вода.
Производство и продажа материалов, выполнение работ: Полимерные полы Наливные полы
Точка росы определение
Определение точки росы является чрезвычайно важным фактором при устройстве любых полимерных полов, покрытий и наливных полов по любым основаниям: бетон, металл, дерево и т.д. Возникновение точки росы и, соответственно, конденсата воды на поверхности основания в момент укладки полимерных полов наливных полов и покрытий может вызвать появление самых разных дефектов: шагрень, вздутия и раковины; полное отслоение покрытия от основания. Визуальное определение точки росы – появление влаги на поверхности – практически невозможно, поэтому для расчета точки росы применяется технология, приведенная ниже.
Точка росы таблица
Таблица точки росы используется очень просто – наведите на неё мышку... Точка Росы таблица - скачать
Например:
температура воздуха +16°С, относительная влажность воздуха 65%.
Найдите ячейку на пересечении температуры воздуха +16°С и влажности воздуха 65%. Получилось +9°С – это и есть Точка росы
.
Это значит, что если температура поверхности будет равна или ниже +9°С – на поверхности будет конденсироваться влага.
| Темпе- ратура воздуха | Температура точки росы при относительной влажности воздуха (%) | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60% | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | 95% | |
| -10°С | -23,2 | -21,8 | -20,4 | -19 | -17,8 | -16,7 | -15,8 | -14,9 | -14,1 | -13,3 | -12,6 | -11,9 | -10,6 | -10 |
| -5°С | -18,9 | -17,2 | -15,8 | -14,5 | -13,3 | -11,9 | -10,9 | -10,2 | -9,3 | -8,8 | -8,1 | -7,7 | -6,5 | -5,8 |
| 0°С | -14,5 | -12,8 | -11,3 | -9,9 | -8,7 | -7,5 | -6,2 | -5,3 | -4,4 | -3,5 | -2,8 | -2 | -1,3 | -0,7 |
| +2°С | -12,8 | -11 | -9,5 | -8,1 | -6,8 | -5,8 | -4,7 | -3,6 | -2,6 | -1,7 | -1 | -0,2 | -0,6 | 1,3 |
| +4°С | -11,3 | -9,5 | -7,9 | -6,5 | -4,9 | -4 | -3 | -1,9 | -1 | 0 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 |
| +5°С | -10,5 | -8,7 | -7,3 | -5,7 | -4,3 | -3,3 | -2,2 | -1,1 | -0,1 | 0,7 | 1,6 | 2,5 | 3,3 | 4,1 |
| +6°С | -9,5 | -7,7 | -6 | -4,5 | -3,3 | -2,3 | -1,1 | -0,1 | 0,8 | 1,8 | 2,7 | 3,6 | 4,5 | 5,3 |
| +7°С | -9 | -7,2 | -5,5 | -4 | -2,8 | -1,5 | -0,5 | 0,7 | 1,6 | 2,5 | 3,4 | 4,3 | 5,2 | 6,1 |
| +8°С | -8,2 | -6,3 | -4,7 | -3,3 | -2,1 | -0,9 | 0,3 | 1,3 | 2,3 | 3,4 | 4,5 | 5,4 | 6,2 | 7,1 |
| +9°С | -7,5 | -5,5 | -3,9 | -2,5 | -1,2 | 0 | 1,2 | 2,4 | 3,4 | 4,5 | 5,5 | 6,4 | 7,3 | 8,2 |
| +10°С | -6,7 | -5,2 | -3,2 | -1,7 | -0,3 | 0,8 | 2,2 | 3,2 | 4,4 | 5,5 | 6,4 | 7,3 | 8,2 | 9,1 |
| +11°С | -6 | -4 | -2,4 | -0,9 | 0,5 | 1,8 | 3 | 4,2 | 5,3 | 6,3 | 7,4 | 8,3 | 9,2 | 10,1 |
| +12°С | -4,9 | -3,3 | -1,6 | -0,1 | 1,6 | 2,8 | 4,1 | 5,2 | 6,3 | 7,5 | 8,6 | 9,5 | 10,4 | 11,7 |
| +13°С | -4,3 | -2,5 | -0,7 | 0,7 | 2,2 | 3,6 | 5,2 | 6,4 | 7,5 | 8,4 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 12,3 |
| +14°С | -3,7 | -1,7 | 0 | 1,5 | 3 | 4,5 | 5,8 | 7 | 8,2 | 9,3 | 10,3 | 11,2 | 12,1 | 13,1 |
| +15°С | -2,9 | -1 | 0,8 | 2,4 | 4 | 5,5 | 6,7 | 8 | 9,2 | 10,2 | 11,2 | 12,2 | 13,1 | 14,1 |
| +16°С | -2,1 | -0,1 | 1,5 | 3,2 | 5 | 6,3 | 7,6 | 9 | 10,2 | 11,3 | 12,2 | 13,2 | 14,2 | 15,1 |
| +17°С | -1,3 | 0,6 | 2,5 | 4,3 | 5,9 | 7,2 | 8,8 | 10 | 11,2 | 12,2 | 13,5 | 14,3 | 15,2 | 16,6 |
| +18°С | -0,5 | 1,5 | 3,2 | 5,3 | 6,8 | 8,2 | 9,6 | 11 | 12,2 | 13,2 | 14,2 | 15,3 | 16,2 | 17,1 |
| +19°С | 0,3 | 2,2 | 4,2 | 6 | 7,7 | 9,2 | 10,5 | 11,7 | 13 | 14,2 | 15,2 | 16,3 | 17,2 | 18,1 |
| +20°С | 1 | 3,1 | 5,2 | 7 | 8,7 | 10,2 | 11,5 | 12,8 | 14 | 15,2 | 16,2 | 17,2 | 18,1 | 19,1 |
| +21°С | 1,8 | 4 | 6 | 7,9 | 9,5 | 11,1 | 12,4 | 13,5 | 15 | 16,2 | 17,2 | 18,1 | 19,1 | 20 |
| +22°С | 2,5 | 5 | 6,9 | 8,8 | 10,5 | 11,9 | 13,5 | 14,8 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| +23°С | 3,5 | 5,7 | 7,8 | 9,8 | 11,5 | 12,9 | 14,3 | 15,7 | 16,9 | 18,1 | 19,1 | 20 | 21 | 22 |
| +24°С | 4,3 | 6,7 | 8,8 | 10,8 | 12,3 | 13,8 | 15,3 | 16,5 | 17,8 | 19 | 20,1 | 21,1 | 22 | 23 |
| +25°С | 5,2 | 7,5 | 9,7 | 11,5 | 13,1 | 14,7 | 16,2 | 17,5 | 18,8 | 20 | 21,1 | 22,1 | 23 | 24 |
| +26°С | 6 | 8,5 | 10,6 | 12,4 | 14,2 | 15,8 | 17,2 | 18,5 | 19,8 | 21 | 22,2 | 23,1 | 24,1 | 25,1 |
| +27°С | 6,9 | 9,5 | 11,4 | 13,3 | 15,2 | 16,5 | 18,1 | 19,5 | 20,7 | 21,9 | 23,1 | 24,1 | 25 | 26,1 |
| +28°С | 7,7 | 10,2 | 12,2 | 14,2 | 16 | 17,5 | 19 | 20,5 | 21,7 | 22,8 | 24 | 25,1 | 26,1 | 27 |
| +29°С | 8,7 | 11,1 | 13,1 | 15,1 | 16,8 | 18,5 | 19,9 | 21,3 | 22,5 | 22,8 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| +30°С | 9,5 | 11,8 | 13,9 | 16 | 17,7 | 19,7 | 21,3 | 22,5 | 23,8 | 25 | 26,1 | 27,1 | 28,1 | 29 |
| +32°С | 11,2 | 13,8 | 16 | 17,9 | 19,7 | 21,4 | 22,8 | 24,3 | 25,6 | 26,7 | 28 | 29,2 | 30,2 | 31,1 |
| +34°С | 12,5 | 15,2 | 17,2 | 19,2 | 21,4 | 22,8 | 24,2 | 25,7 | 27 | 28,3 | 29,4 | 31,1 | 31,9 | 33 |
| +36°С | 14,6 | 17,1 | 19,4 | 21,5 | 23,2 | 25 | 26,3 | 28 | 29,3 | 30,7 | 31,8 | 32,8 | 34 | 35,1 |
| +38°С | 16,3 | 18,8 | 21,3 | 23,4 | 25,1 | 26,7 | 28,3 | 29,9 | 31,2 | 32,3 | 33,5 | 34,6 | 35,7 | 36,9 |
| +40°С | 17,9 | 20,6 | 22,6 | 25 | 26,9 | 28,7 | 30,3 | 31,7 | 33 | 34,3 | 35,6 | 36,8 | 38 | 39 |
Точка росы расчет
Чтобы сделать расчет точки росы, необходимы приборы: термометр, гигрометр.
- Измерьте температуру на высоте 50-60см от пола (или от поверхности) и относительную влажность воздуха.
- По таблице определите температуру "точки росы".
- Измерьте температуру поверхности. Если у Вас нет специального бесконтактного термометра, положите обычный термометр на поверхность и накройте его, чтобы теплоизолировать от воздуха. Через 10-15 минут снимите показания.
- Температура поверхности должна быть не менее чем на 4 (четыре) градуса выше точки росы.
В противном случае производить работы по нанесению полимерных полов и полимерных покрытий НЕЛЬЗЯ!
Существуют приборы, которые сразу выполняют расчет точки росы в градусах C.
В этом случае термометр, гигрометр и таблица точки росы не требуется – они все совмещены в этом приборе.
Разные полимерные покрытия по разному «относятся» к влаге на поверхности при нанесении. Наиболее «чувствительны» к возникновению точки росы полиуретановые материалы: окрасочные покрытия, полиуретановые наливные полы, лаки и т.п. Это связано с тем, что вода для полиуретана является отвердителем, и при избытке влаги реакция полимеризации идет очень быстро. В результате появляются самые разные дефекты покрытия. Особенно неприятным дефектом является уменьшение адгезии, которое сразу определить невозможно, а со временем это приводит к частичному или полному отслоению покрытия или полимерного пола.
Важно учитывать, что точка росы опасна не только в момент нанесения покрытия, но и во время его отверждения. Особенно это опасно для наливных полов, так как время их начального отверждения достаточно большое (до суток).
Эпоксидные наливные полы и покрытия «менее чувствительны» к влаге, но, тем не менее, определение точки росы – это залог качества при устройстве любых полимерных полов и лакокрасочных покрытий.
Приведем несколько примеров, которые четко покажут, что такое точка росы, а затем дадим определение этого эффекта с точки зрения физики. И так при купании в ванной в обязательном порядке зеркало запотевает. Входим с мороза в магазин, запотевают очки. На стеклянной крышке сковородки, которая жарит для нас картошку, так же обнаруживаются капли воды. Вот буквально всего лишь три примера, которые показывают, что такое точка россы.
Что такое точка росы
Многие могут удивиться и ответить, что это простой процесс конденсации пара, и будут полностью правы. Ведь точка росы – это температура, при которой водяные пары или влажность, содержащаяся в окружающем нас воздухе, понижается настолько, что данный пар превращается в капельки воды. То есть происходит процесс конденсации водяных паров.
Но необходимо отметить, что на сам процесс конденсации влияют два фактора одновременно – это влажность и температура. Но все же обычно при столкновение с термином «точка росы» основное значение придается относительной влажности. И здесь это все взаимосвязано. К примеру, если относительная влажность выше, то точка росы так же выше и становиться ближе к температуре окружающего воздуха. При стопроцентной относительной влажности, точка росы совпадает с температурой. Вот такой чисто математический расклад.
Пример
Хотелось бы привести пример, который точно покажет, как образуется роса на поверхностях. Все мы замечали, что любой сосуд с открытой горловиной и заполненный водой будет со временем понижать уровень воды. Это связано с процессом испарения воды. Так вот воздух, который окружает сосуд, постепенно будет насыщаться этими водяными парами. Такое насыщение будет происходить до определенного уровня, который зависит от температуры воздуха. То есть именно температура влияет на содержание водяных паров в воздухе.
Но воздух может принять такое количество паров, пока не достигнет предела насыщения. Это, кстати, и называется относительная влажность. Вот пример того, как температура влияет на влажность. Температура воздуха +20С, насыщение парами составляет 17,3 г/м3, то есть для данной температуры это стопроцентная влажность. При той же температуре насыщение 8,7 г/м3, то относительная влажность уже 50%. А вот если температура падает до +10С, то воздух будет считаться насыщенным при содержании водяных паров 9,4 г/м3. Теперь вы должны понять, в чем разница и в чем зависимость точки росы, температуры и влажности.
И все же, как было сказано выше, точка россы – это температура, при которой насыщение воздуха водяными парами невозможно, то есть приостанавливается процесс испарения и начинается процесс конденсации.
Мурат и Вера Баймирзаевы специально для
Точка росы
Точка росы — это значение температуры, при которой влага, содержащаяся в воздухе, начинает конденсироваться на поверхности, т.е. выпадать в виде той самой росы.
Почему это происходит? Причина в интересной особенности воздуха: чем больше температура, тем больше он может вместить в себя водяного пара. И наоборот: при более низкой температуре воздух может вмещать в себя меньшее количество влаги. Отсюда появляются понятия как относительная и абсолютная влажность воздуха.
Если нагревать закрытый объём воздуха, то абсолютная влажность в нём не изменится, ведь не изменяется количество воды в нём в миллиграммах. А вот относительная влажность нагретого воздуха уменьшится, потому что воздух сможет вмещать в себя большее количество водяного пара.
Именно поэтому выпадает конденсат (роса) на холодной бутылке, взятой из холодильника: контактирующий с бутылкой воздух охлаждается, относительная влажность достигает 100% и излишки пара конденсируются.
Именно поэтому зимой при правильно работающей вентиляции воздух в помещении чересчур пересушивается, об этом я писал в статье про вентиляцию . Почувствуйте разницу: при -20°C при обычном атмосферном давлении воздух может вместить менее 1 г влаги на м 3 , а при +20°C аж 17 г влаги. Разница в 17 раз!
Щёлкните на фото для увеличения.
Я уже показывал в статье стеклопакеты свой стеклопакет с замерзшим конденсатом. Довольно сухой воздух с относительной влажностью 40% выпал конденсатом на стеклопакете при температуре в помещении +20°C. Однокамерный стеклопакет внизу промёрз при наружной температуре -25°C. Контактирующий со стеклопакетом воздух охладился, быстро достиг относительной влажности 100% (то есть возникла точка росы) и выпал конденсатом на стеклопакете.
Точка росы может возникнуть и внутри стены. Водяной пар, идущий через стену, может сконденсироваться внутри стенового материала. Подробнее читайте в статье паропроницаемость стен и точка росы . Если не знаете ничего про паропроницаемость строительных материалов, то надо обязательно прочитать эту статью.
Таблица значений точки росы
| Температура °C | 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Относительная влажность, % |
|||||||||||
| 20 | -20 | -18 | -16 | -14 | -12 | -9,8 | -7,7 | -5,6 | -3,6 | -1,5 | -0,5 |
| 25 | -18 | -15 | -13 | -11 | -9,1 | -6,9 | -4,8 | -2,7 | -0,6 | 1,5 | 3,6 |
| 30 | -15 | -13 | -11 | -8,9 | -6,7 | -4,5 | -2,4 | -0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
| 35 | -14 | -11 | -9,1 | -6,9 | -4,7 | -2,5 | -0,3 | 1,9 | 4,1 | 6,3 | 8,5 |
| 40 | -12 | -9,7 | -7,4 | -5,2 | -2,9 | -0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
| 45 | -10 | -8,2 | -5,9 | -3,6 | -1,3 | 0,9 | 3,2 | 5,5 | 7,7 | 10,0 | 12,3 |
| 50 | -9,1 | -6,8 | -4,5 | -2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
| 55 | -7,8 | -5,6 | -3,3 | -0,9 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,4 | 10,7 | 13,0 | 15,3 |
| 60 | -6,8 | -4,4 | -2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
| 65 | -5,8 | -3,4 | -1,0 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,5 | 10,9 | 13,2 | 15,6 | 18,0 |
| 70 | -4,8 | -2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
| 75 | -3,9 | -1,5 | 1,0 | 3,4 | 5,8 | 8,2 | 10,6 | 13,0 | 15,4 | 17,8 | 20,3 |
| 80 | -3,0 | -0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
| 85 | -2,2 | 0,2 | 2,7 | 5,1 | 7,6 | 10,1 | 12,5 | 15,0 | 17,4 | 19,9 | 22,3 |
| 90 | -1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
| 95 | -0,7 | 1,8 | 4,3 | 6,8 | 9,2 | 11,7 | 14,2 | 16,7 | 19,2 | 21,7 | 24,1 |
| 100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Таблицу взял с Википедии, но числовые данные в ячейках я на всякий случай перепроверил.
Как пользоваться таблицей: в левом столбце выбираете влажность воздуха, в верхней строке температуру. Пример: относительная влажность воздуха в помещении 70%, температура в помещении +25°C. Точка росы получается +19,1°C. Т.е. в этом помещении конденсат выпадет на стекле бутылки, если она будет иметь температуру всего лишь +19,1°C и ниже.
Другой пример. Зима, относительная влажность воздуха в помещении 55%, температура +22,5°C. Комфортные условия для жизни. По таблице точка росы — +13°C. Это означает, что если в помещении есть где-то промёрзший угол стены или откос у окна с температурой +13°C и ниже, то там будет постоянно выпадать конденсат. А это большая вероятность развития плесени.
Как бороться (если это требуется) с точкой росой и конденсатом? Три способа:
- снижать относительную влажность
- повышать температуру места, где выпадает конденсат
- снижать температуру с сохранением значения относительной влажности
Сегодняшний урок мы посвятим обсуждению такого понятия, как влажность воздуха, и методам ее измерения. Основным явлением, влияющим на влажность воздуха, будет процесс испарения воды, о котором мы уже говорили ранее, а важнейшим понятием, которое мы будем использовать, будет являться насыщенный и ненасыщенный пар.
Если выделять различные состояния пара, то они будут определяться тем, в каком взаимодействии пар находится со своей жидкостью. Если представить, что некоторая жидкость находится в закрытом сосуде и происходит процесс ее испарения, то рано или поздно этот процесс придет к состоянию, когда испарение в равные промежутки времени будет компенсироваться конденсацией и наступит так называемое динамическое равновесие жидкости со своим паром.
Определение. Насыщенный пар - это пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Если же пар не насыщенный, то такого термодинамического равновесия нет.
С помощью этих двух понятий мы и будем описывать такую важную характеристику воздуха, как влажность.
Определение. Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара.
Возникает вопрос, почему же понятие влажности является важным для рассмотрения, и каким образом водяные пары попадают в воздух? Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение (рис. 1). Безусловно, в различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна, что зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и т. п. Эти факторы обуславливают тот факт, что в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых - наоборот. В среднем же, можно утверждать, что пар, который образуется в воздухе, не является насыщенным, и его свойства необходимо уметь описывать.
Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, такой механизм регуляции функционирования организма, как потоотделение, напрямую взаимосвязан с температурой и влажностью окружающей среды: при высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции; при низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.
Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток, ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.
Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.
Чем же характеризуется влажность воздуха? Эта величина, прежде всего, характеризуется плотностью водяного пара, который в нем содержится. Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов и в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме - такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют абсолютной влажностью .
Определение. Абсолютная влажность воздуха - количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.
Обозначение абсолютной влажности : (как и обыкновенное обозначение плотности).
Единицы измерения абсолютной влажности : (в СИ) или (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).
Формула вычисления абсолютной влажности :
Обозначения:
Масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;
Объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .
С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к. дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами. Оказывается, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.
Для описания такого восприятия введена такая величина как относительная влажность .
Определение. Относительная влажность воздуха - величина, показывающая, насколько далек пар от насыщения.
Т. е. величина относительной влажности, простыми словами, показывает следующее: если пар далек от насыщения, то влажность низкая, если близок - высокая.
Обозначение относительной влажности : .
Единицы измерения относительной влажности : %.
Формула вычисления относительной влажности :
Обозначения :
Плотность водяного пара (абсолютная влажность), (в СИ) или ;
Плотность насыщенного водяного пара при данной температуре, (в СИ) или .
Как видно из формулы, в ней фигурируют абсолютная влажность, с которой мы уже знакомы, и плотность насыщенного пара при той же температуре. Возникает вопрос, каким образом определять последнюю величину. Для этого существуют специальные приборы. Мы рассмотрим конденсационный гигрометр (рис. 2) - прибор, который служит для определения точки росы.
Определение. Точка росы - температура, при которой пар становится насыщенным.
Рис. 2. Конденсационный гигрометр. ()
Внутрь емкости прибора (увеличена на рисунке 2 в разрезе) наливается легкоиспаряющаяся жидкость, например, эфир, внутрь вставляется термометр (6), и с помощью груши (5) через емкость прокачивается воздух. В результате усиленной циркуляции воздуха начинается интенсивное испарение эфира, температура емкости из-за этого понижается и на зеркале (4) выступает роса (капельки сконденсировавшегося пара). В момент появления на зеркале росы с помощью термометра замеряется температура, вот эта температура и является точкой росы.
Что же делать с полученным значением температуры (точки росы)? Существует специальная таблица, в которую занесены данные - какая плотность насыщенного водяного пара соответствует каждой конкретной точке росы. Следует отметить полезный факт, что при увеличении значения точки росы растет и значение соответствующей ей плотности насыщенного пара. Иными словами, чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может содержать, и наоборот, чем воздух холоднее, тем максимальное содержание в нем пара меньше.
Рассмотрим теперь принцип действия других видов гигрометров, приборов для измерения характеристик влажности (от греч. hygros влажный и metreo измеряю).
Волосной гигрометр (рис. 3) - прибор для измерения относительной влажности, в котором в качестве активного элемента выступает волос, например, человеческий.
Рис. 3. Волосной гигрометр. ()
Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха (при увеличении влажности длина волоса увеличивается, при уменьшении - уменьшается), что позволяет измерять относительную влажность. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. При этом следует помнить, что волосной гигрометр дает не точные значения относительной влажности и используется преимущественно в бытовых целях.
Более удобен в использовании и точен такой прибор для измерения относительной влажности, как психрометр (от др.-греч. ψυχρός - холодный) (рис. 4).
Рис. 4. Психрометр. ()
Психрометр состоит из двух термометров, которые закреплены на общей шкале. Один из термометров называется влажным, т. к. он обмотан батистовой тканью, которая погружена в резервуар с водой, расположенный на тыльной стороне прибора. С влажной ткани испаряется вода, что приводит к охлаждению термометра, процесс снижения его температуры длится до достижения этапа, пока пар вблизи влажной ткани не достигнет насыщения и термометр начнет показывать температуру точки росы. Таким образом, влажный термометр показывает температуру меньше либо равную реальной температуре окружающей среды. Второй термометр называется сухим и показывает реальную температуру.
На корпусе прибора, как правило, изображена еще так называемая психрометрическая таблица. С помощью этой таблицы по значению температуры, которую показывает сухой термометр, и по разности температур между сухим и влажным термометрами можно определить относительную влажность окружающего воздуха. Однако, даже не имея под рукой такой таблицы, можно примерно определить величину влажности, пользуясь следующим принципом: если показания обоих термометров близки друг к другу, то испарение воды с влажного практически полностью компенсируется конденсацией, т. е. влажность воздуха высокая, если, наоборот, разность показаний термометров большая, то испарение с влажной ткани превалирует над конденсацией, и воздух сухой, а влажность низкая.
Обратимся к таблицам, которые позволяют определять характеристики влажности воздуха.
Таблица давления (в мм. рт. ст.) и плотности насыщенного пара (в ) в зависимости от температуры
|
Температура, |
Давление, мм. рт. ст. |
Плотность, |
Еще раз отметим, что, как указывалось ранее, значение плотности насыщенного пара растет с его температурой, то же самое относится и к давлению насыщенного пара.
Психрометрическая таблица
Напомним, что относительная влажность определяется по значению показаний сухого термометра (первый столбец) и разности показаний сухого и влажного (первая строка).
На сегодняшнем уроке мы познакомились с важной характеристикой воздуха - его влажностью. Как мы уже говорили, влажность в холодное время года (зимой) понижается, а в теплое (летом) повышается. Важно уметь регулировать эти явления, например, при необходимости повысить влажность располагать в помещении в зимнее время несколько резервуаров с водой, чтобы усилить процессы испарения, однако такой способ будет эффективен только при соответствующей температуре, которая выше, чем на улице.
