Влажность воздуха и её измерение
⚡ Физика · 8 класс
Водяной пар в воздухе
В воздухе всегда содержится водяной пар — результат постоянного испарения воды с поверхности морей, рек, почвы и растений. Количество этого пара характеризует влажность воздуха. От влажности зависят самочувствие человека, сохранность книг, картин и точных приборов, рост растений и погода. Поэтому уметь измерять и оценивать влажность важно и в быту, и в технике, и в сельском хозяйстве.
Абсолютная влажность
Абсолютная влажность — это масса водяного пара, содержащегося в 1 м³ воздуха. Измеряется она в граммах на кубический метр (г/м³). Абсолютная влажность показывает, сколько пара есть в воздухе на самом деле, но сама по себе не говорит, насколько воздух близок к насыщению и будет ли выпадать роса.
Относительная влажность
Воздух может содержать водяной пар лишь до определённого предела. Когда пара становится максимально много, он называется насыщенным. Чем выше температура, тем больше пара способен удержать воздух. Относительная влажность показывает, насколько водяной пар близок к насыщению, и выражается в процентах:
φ = (плотность пара / плотность насыщенного пара) · 100 %Если относительная влажность равна 100 %, пар насыщенный, и начинается конденсация. Чем выше относительная влажность, тем более сырым ощущается воздух и тем медленнее сохнут вещи. Комфортной для человека считается влажность 40–60 %.
Точка росы
Точкой росы называют температуру, при которой пар, имеющийся в воздухе, становится насыщенным и начинает конденсироваться. При охлаждении до точки росы появляются роса, туман, иней или запотевают холодные стёкла и трубы. Чем ближе точка росы к температуре воздуха, тем выше влажность.
Приборы для измерения
Для измерения влажности применяют несколько приборов. Самый распространённый в школе — психрометр.
| Прибор | Принцип работы |
|---|---|
| Конденсационный гигрометр | Определяет точку росы по запотеванию |
| Волосной гигрометр | По удлинению обезжиренного волоса при увлажнении |
| Психрометр | По разности показаний сухого и влажного термометров |
Разбор примера
Психрометр состоит из двух термометров: у одного резервуар обёрнут влажной тканью. Вода с ткани испаряется и охлаждает влажный термометр. Пусть сухой термометр показывает 20 °C, а влажный — 16 °C. Разность составляет 4 °C. По психрометрической таблице этой разности при 20 °C соответствует относительная влажность около 66 %.
сухой 20 °C; влажный 16 °C; разность 4 °C -> φ ≈ 66 %Частые ошибки. Чем суше воздух, тем сильнее испарение и тем больше охлаждается влажный термометр, то есть тем больше разность показаний. Поэтому большая разность означает низкую влажность, а не высокую. Если разность равна нулю, влажность равна 100 %.Кратко о главном
- В воздухе всегда есть водяной пар; его количество — это влажность.
- Абсолютная влажность измеряется в
г/м³, относительная — в процентах. - Относительная влажность сравнивает имеющийся пар с насыщенным.
- Точка росы — температура начала конденсации пара.
- Влажность измеряют гигрометром и психрометром.