ВЛАЖНОСТЬ АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ

ВЛАЖНОСТЬ АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ [ почему потеют бутылки? ]

У вас никогда не возникал вопрос откуда берется вода на поверхности бутылки, которую только что достали из холодильника? Может она таинственным образом просочилась сквозь нее? На самом деле с бутылкой все в порядке. Виной всему влажность воздуха, а вода — это обычный конденсат. Если вы носите очки, то не понаслышке знаете, что это такое.

Здравствуйте друзья! Меня зовут Валентин Анатольевич, и сегодня мы разбираемся почему же потеют очки и бутылки. Но для начала нужно разобраться со скучной теорией.

Воздух представляет из себя смесь различных газов. И помимо азота, кислорода, выхлопа автомобилей, дыма от подгоревшего обеда ваших любимых соседей в нем так же присутствуют пары воды. Содержание этих паров определяется такими показателями как абсолютная и относительная влажность.

Давайте рассмотрим их по подробнее.

Абсолютная влажность

Абсолютная влажность — это масса водяных паров в единице объема воздуха, или, другими словами, их плотность.

    \[\rho = \frac{m}{V}\]

К примеру, абсолютная влажность 0.014 кг/м3. Это значит, что в кубометре воздуха содержится 0.014 килограмма водяных паров. Ну или 14 грамм если хотите.

Но скажите, 14 грамм на кубический метр это много? Или мало?

Ответить на этот вопрос трудно, а может даже невозможно. Дело в том, что, одно и тоже количество водяных паров может ощущаться и как «сырая сырость», так и как «сухая сухость».

К примеру, в холодный осенний день воздух на улице может показаться нам сырым, но в теплой квартире ощущение сырости исчезнет. Хотя абсолютная влажность будет и там, и там плюс минус одинаковая.

Температура и насыщенный пар

Помимо содержания водяных паров важна еще температура. Чем температура выше, тем больше водяных паров способен вместить воздух.

Образно можно представить, что для каждой температуры соответствует свой отдельный сосуд, который мы наполняем водой. Причем чем температура ниже, тем меньше объем этого сосуда. И если мы имеем дело с маленьким стаканчиком, и он наполнен до краев, то для большой кастрюли этой воды едва хватит прикрыть дно. Хотя, казалось бы, количество воды одинаковое.

Когда в нашем абстрактном сосуде еще есть место, он может спокойно себе наполняться за счет испарения. Высыхают лужи, быстро сохнет свежевыстиранное белье, черствеет хлеб. Жидкость испаряется с поверхности нашей кожи, поэтому мы можем чувствовать сухость.

Если же воздух уже насыщен влагой, испаряться жидкости уже особо некуда. И сколько бы ее не испарялось в воздух, столько же этой жидкости конденсирует обратно. Какое бы количество воды мы не пытались бы влить в уже полную кружку, все будет выливаться из нее через край.

Здесь обычно говорят, что пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью, называют это все насыщенным паром, и делают при этом умный вид.

Относительная влажность

Что же такое относительная влажность?
Относительная влажность — это отношение содержания водяных паров в воздухе к максимально возможному, то есть к насыщенному пару. При данной температуре.

Другими словами, можно сказать, что относительная влажность показывает на сколько процентов наполнена наша абстрактная кружка. И чем этот процент выше, тем хуже сохнет свежевыстиранное белье на веревке.

Относительная влажность, обозначается греческой буквой фи и определяется как отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара при той же температуре.

    \[\varphi = \frac{\rho}{\rho_0}100\%\]

Часто бывает удобнее выражать относительную влажность не через плотность водяных паров, а через их парциальные давления.

    \[\varphi = \frac{p}{p_0}100\%\]

Всем любителям поковырять уравнения предлагаю подумать, как из первого уравнения получить второе, ну а мы пойдем дальше. И попытаемся ответить на вопрос, который прозвучал в начале.

Почему же потеют бутылки?

Все очень просто на самом деле. Холодная бутылка охлаждает воздух вокруг себя, а с понижением температуры увеличивается относительная влажность. Как только влажность достигает 100%, появляется конденсат.

К слову температура, при которой влажность становится стопроцентной называют точкой росы.

То же самое происходит с очками, стоит только зимой зайти с улицы в теплое помещение.

Психрометр

Для измерения влажности используется специальные приборы — гигрометры. Один такой мне недавно попался в большом сетевом супермаркете. Гигрометр психрометрический или просто психрометр.

По сути, это просто два термометра. Один сухой, а второй мокрый.

Все наверно знают, как холодно выходить из воды на берег. Мокрому термометру тоже холодно, поверьте. Причем чем меньше влажность, тем холоднее, так как жидкость испаряется быстрее, соответственно сильнее охлаждая наш термометр.

Чтобы определить влажность, используются специальные психрометрические таблицы. Там необходимо отыскать температуру, соответствующую показаниям сухого термометра, найти разницу температур в сравнении с мокрым. И уже по этой разнице найти влажность.

К примеру, сухой термометр показывает 17 градусов, а мокрый 15. Соответственно разница температур будет равна 2 градуса. Находим в таблице 17 градусов, при разнице температур в 2 градуса влажность будет 81 %

На психрометре, который я видел в магазине разница между показаниями термометров была незначительна, а значит влажность была около 100%. Ну или кто-то просто забыл добавить воды.

Всего Вам хорошего друзья! До скорых встреч!

Foxford

Добавить комментарий