Determinazione dell'umidità relativa. Misurazione dell'umidità dell'aria interna

Lo psicrometro di agosto è costituito da due termometri a mercurio montati su un supporto o situati in una comune custodia. La sfera di un termometro è avvolta in un sottile panno di cambrico, immerso in un bicchiere di acqua distillata.

Quando si utilizza lo psicrometro di agosto, l'umidità assoluta viene calcolata utilizzando la formula di Rainier:
A = f-a(t-t 1)H,
dove A è l'umidità assoluta; f è la tensione massima del vapore acqueo alla temperatura del bulbo umido (vedere Tabella 2); a - coefficiente psicrometrico, t - temperatura del termometro a secco; t 1 - temperatura del termometro umido; N - pressione barometrica al momento della determinazione.

Se l'aria è completamente immobile, allora a = 0,00128. In presenza di debole movimento d'aria (0,4 m/s) a = 0,00110. L'umidità massima e relativa sono calcolate come indicato a pagina 34.

Esistono tabelle speciali per determinare l'umidità relativa (tabelle 3, 4). Letture più accurate sono fornite dallo psicrometro di Assmann (Fig. 3). È costituito da due termometri racchiusi in tubi metallici, attraverso i quali l'aria viene aspirata uniformemente tramite una ventola situata nella parte superiore del dispositivo. Il serbatoio di mercurio di uno dei termometri è avvolto in un pezzo di cambrico, che viene inumidito con acqua distillata utilizzando una pipetta speciale prima di ogni determinazione. Dopo aver bagnato il termometro, accendere la ventola con la chiave e appendere l'apparecchio su un treppiede. Dopo 4-5 minuti, registrare le letture dei termometri a secco e a umido. Poiché l'umidità evapora e il calore viene assorbito dalla superficie di una sfera di mercurio, un termometro bagnato, mostrerà di più bassa temperatura. L'umidità assoluta viene calcolata utilizzando la formula Sprung:

dove A è l'umidità assoluta; f è la tensione massima del vapore acqueo alla temperatura di bulbo umido; 0,5 - coefficiente psicrometrico costante (correzione per la velocità dell'aria); t - temperatura del bulbo secco; t 1 - temperatura del termometro umido; H - pressione barometrica; 755 - pressione barometrica media (determinata secondo la tabella 2).

L'umidità massima (F) viene determinata utilizzando la Tabella 2 in base alla temperatura a bulbo secco.

L'umidità relativa (R) si calcola utilizzando la formula:

dove R è l'umidità relativa; A - umidità assoluta; F è l'umidità massima alla temperatura di bulbo secco.

Per determinare le fluttuazioni dell'umidità relativa nel tempo, viene utilizzato un dispositivo igrografo. Il dispositivo è progettato in modo simile a un termografo, ma la parte ricevente dell'igrografo è un ciuffo di capelli privo di grasso.

Riso. 3. Psicrometro ad aspirazione di Assmann:

1 - tubi metallici;
2 - termometri a mercurio;
3 - fori per l'uscita dell'aria aspirata;
4 - clip per appendere lo psicrometro;
5 - pipetta per bagnare un termometro bagnato.

Sulla Terra ci sono molti corpi idrici aperti, dalla cui superficie l'acqua evapora: oceani e mari occupano circa l'80% della superficie terrestre. Pertanto, c'è sempre vapore acqueo nell'aria.

È più leggera dell'aria perché la massa molare dell'acqua (18*10 -3 kg mol -1) è inferiore alla massa molare dell'azoto e dell'ossigeno, di cui è costituita principalmente l'aria. Pertanto, il vapore acqueo sale. Allo stesso tempo, si espande, poiché in strati superiori L'atmosfera ha una pressione inferiore a quella della superficie terrestre. Questo processo può essere approssimativamente considerato adiabatico, perché durante il tempo in cui avviene, lo scambio termico del vapore con l'aria circostante non ha il tempo di avvenire.

1. Spiega perché il vapore si raffredda.

Non cadono perché galleggiano correnti ascensionali aria nello stesso modo in cui volano i deltaplani (Fig. 45.1). Ma quando le gocce nelle nuvole diventano troppo grandi, cominciano a cadere: piove(Fig. 45.2).

Ci sentiamo a nostro agio quando la pressione del vapore acqueo è a temperatura ambiente(20 ºС) è di circa 1,2 kPa.

2. Quale parte (in percentuale) è la pressione indicata della pressione vapore saturo alla stessa temperatura?
Traccia. Utilizzare la tabella dei valori di pressione del vapore acqueo saturo a significati diversi temperatura. È stato dato nel paragrafo precedente. Forniamo una tabella più dettagliata qui.

Ora hai trovato l'umidità relativa. Definiamolo.

L'umidità relativa dell'aria φ è il rapporto tra la pressione parziale p del vapore acqueo e la pressione pn del vapore saturo alla stessa temperatura, espresso in percentuale:

φ = (p/p n) * 100%. (1)

Le condizioni confortevoli per l'uomo corrispondono ad un'umidità relativa del 50-60%. Se l'umidità relativa è notevolmente più bassa, l'aria ci sembra secca, mentre se è più alta ci appare umida. Quando l'umidità relativa si avvicina al 100%, l'aria viene percepita come umida. Le pozzanghere non si seccano perché i processi di evaporazione dell'acqua e di condensazione del vapore si compensano a vicenda.

Pertanto, l'umidità relativa dell'aria viene giudicata in base a quanto il vapore acqueo nell'aria è vicino alla saturazione.

Se l'aria contenente vapore acqueo insaturo viene compressa in modo isotermo, sia la pressione dell'aria che la pressione aumenteranno. vapore insaturo. Ma la pressione del vapore acqueo non farà altro che aumentare fino a diventare satura!

Man mano che il volume diminuisce ulteriormente, la pressione dell'aria continuerà ad aumentare, ma la pressione del vapore acqueo rimarrà costante: rimarrà uguale alla pressione del vapore saturo ad una determinata temperatura. Il vapore in eccesso si condenserà, cioè si trasformerà in acqua.

3. Il recipiente sotto il pistone contiene aria la cui umidità relativa è del 50%. Il volume iniziale sotto il pistone è di 6 litri, la temperatura dell'aria è di 20 ºС. L'aria inizia ad essere compressa isotermicamente. Supponiamo che il volume dell'acqua formata dal vapore possa essere trascurato rispetto al volume dell'aria e del vapore.
a) Quale sarà l'umidità relativa quando il volume sotto il pistone diventerà 4 litri?
b) A quale volume sotto il pistone il vapore si saturerà?
c) Qual è la massa iniziale del vapore?
d) Di quante volte diminuirà la massa del vapore quando il volume sotto il pistone diventa pari a 1 litro?
e) Quale massa d'acqua si condenserà?

2. In che modo l'umidità relativa dipende dalla temperatura?

Consideriamo come il numeratore e il denominatore nella formula (1), che determina l'umidità relativa dell'aria, cambiano all'aumentare della temperatura.
Il numeratore è la pressione del vapore acqueo insaturo. È direttamente proporzionale temperatura assoluta(ricordiamo che il vapore acqueo è ben descritto dall'equazione di stato di un gas ideale).

4. Di quale percentuale aumenta la pressione del vapore insaturo quando la temperatura aumenta da 0 ºС a 40 ºС?

Vediamo ora come cambia la pressione del vapore saturo al denominatore.

5. Quante volte aumenta la pressione del vapore saturo quando la temperatura aumenta da 0 ºС a 40 ºС?

I risultati di queste attività mostrano che all'aumentare della temperatura, la pressione del vapore saturo aumenta molto più velocemente della pressione del vapore insaturo. Pertanto, l'umidità relativa dell'aria determinata dalla formula (1) diminuisce rapidamente con l'aumento della temperatura. Di conseguenza, al diminuire della temperatura, l’umidità relativa aumenta. Lo esamineremo più dettagliatamente di seguito.

L'equazione di stato di un gas ideale e la tabella sopra ti aiuteranno a completare il compito successivo.

6. A 20 ºС, l'umidità relativa dell'aria era del 100%. La temperatura dell'aria è aumentata fino a 40 ºС, ma la massa del vapore acqueo è rimasta invariata.
a) Qual era la pressione iniziale del vapore acqueo?
b) Qual è stata la pressione finale del vapore acqueo?
c) Qual è la pressione del vapore saturo a 40 ºС?
d) Qual è l'umidità relativa nello stato finale?
e) Come verrà percepita quest'aria da una persona: secca o bagnata?

7. In una giornata autunnale umida, la temperatura esterna è di 0 ºС. La temperatura della stanza è di 20 ºС, l'umidità relativa è del 50%.
a) Dove c'è di più? pressione parziale vapore acqueo: all'interno o all'esterno?
b) In quale direzione fluirà il vapore acqueo se si apre la finestra: nella stanza o fuori dalla stanza?
c) Quale diventerebbe l'umidità relativa nella stanza se la pressione parziale del vapore acqueo nella stanza diventasse uguale alla pressione parziale del vapore acqueo all'esterno?

8. Gli oggetti bagnati sono generalmente più pesanti di quelli asciutti: ad esempio, un vestito bagnato è più pesante di uno asciutto e la legna da ardere umida è più pesante di quella asciutta. Ciò si spiega con il fatto che al peso proprio del corpo si aggiunge anche il peso dell’umidità in esso contenuta. Ma con l’aria è vero il contrario: aria umida più leggero che asciutto! Come spiegarlo?

3. Punto di rugiada

Al diminuire della temperatura, l'umidità relativa dell'aria aumenta (anche se la massa del vapore acqueo nell'aria non cambia).
Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, il vapore acqueo si satura. (A condizioni speciali puoi ottenere vapore sovrasaturo. Viene utilizzato nelle camere a nebbia per rilevare tracce (tracce) particelle elementari sugli acceleratori.) Con un'ulteriore diminuzione della temperatura, inizia la condensazione del vapore acqueo: cade la rugiada. Pertanto, la temperatura alla quale un dato vapore acqueo si satura è chiamata punto di rugiada per quel vapore.

9. Spiega perché la rugiada (Fig. 45.3) cade solitamente nelle prime ore del mattino.

Consideriamo un esempio per trovare il punto di rugiada per l'aria di una certa temperatura con una determinata umidità. Per questo abbiamo bisogno della seguente tabella.

10. Un uomo con gli occhiali è entrato nel negozio dalla strada e ha scoperto che i suoi occhiali erano appannati. Assumeremo che la temperatura del vetro e dello strato d'aria adiacente sia uguale alla temperatura dell'aria esterna. La temperatura dell'aria nel negozio è di 20 ºС, l'umidità relativa è del 60%.
a) Il vapore acqueo nello strato d'aria adiacente ai bicchieri è saturo?
b) Qual è la pressione parziale del vapore acqueo nel deposito?
c) A quale temperatura la pressione del vapore acqueo è uguale alla pressione del vapore saturo?
d) Quale potrebbe essere la temperatura dell'aria esterna?

11. Un cilindro trasparente sotto il pistone contiene aria con un'umidità relativa del 21%. La temperatura iniziale dell'aria è di 60 ºС.
a) A quale temperatura deve essere raffreddata l'aria a volume costante affinché si formi la rugiada nel cilindro?
b) Quante volte è necessario ridurre il volume dell'aria a temperatura costante affinché si formi la rugiada nel cilindro?
c) L'aria viene prima compressa isotermicamente e poi raffreddata a volume costante. La rugiada cominciò a cadere quando la temperatura dell'aria scese a 20 ºC. Quante volte è stato ridotto il volume dell'aria rispetto al volume iniziale?

12. Perché ondata di caldoÈ più difficile tollerare l'umidità elevata?

4. Misurazione dell'umidità

L'umidità dell'aria viene spesso misurata con uno psicrometro (Fig. 45.4). (Dal greco "psychros" - freddo. Questo nome è dovuto al fatto che le letture di un termometro umido sono inferiori a quelle di un termometro a secco.) Consiste in un termometro asciutto e uno umido.

Le letture del bulbo umido sono inferiori rispetto a quelle del bulbo secco perché il liquido si raffredda mentre evapora. Più bassa è l'umidità relativa, più intensa è l'evaporazione.

13. Quale termometro nella Figura 45.4 si trova a sinistra?

Quindi, in base alle letture dei termometri, puoi determinare l'umidità relativa dell'aria. Per fare ciò, utilizzare una tavola psicrometrica, che spesso viene posizionata sullo psicrometro stesso.

Per determinare l'umidità relativa dell'aria, è necessario:
– prendere le letture del termometro (in questo caso 33 ºС e 23 ºС);
– trovare nella tabella una riga corrispondente alle letture del termometro a secco e una colonna corrispondente alla differenza delle letture del termometro (Fig. 45.5);
– all’intersezione tra riga e colonna leggere il valore di umidità relativa dell’aria.

14. Utilizzando la tabella psicrometrica (Fig. 45.5), determinare a quali letture del termometro l'umidità relativa dell'aria è del 50%.

Domande e compiti aggiuntivi

15. In una serra con un volume di 100 m3, l'umidità relativa deve essere mantenuta almeno al 60%. Al mattino presto, ad una temperatura di 15 ºС, nella serra cadeva la rugiada. La temperatura nella serra durante il giorno è salita a 30 ºС.
a) Qual è la pressione parziale del vapore acqueo in una serra a 15 ºС?
b) Qual è la massa del vapore acqueo nella serra a questa temperatura?
c) Qual è la pressione parziale minima consentita del vapore acqueo in una serra a 30 ºC?
d) Qual è la massa del vapore acqueo nella serra?
e) Quale massa d'acqua deve essere evaporata nella serra per mantenere al suo interno l'umidità relativa richiesta?

16. Su uno psicrometro, entrambi i termometri mostrano la stessa temperatura. Qual è l'umidità relativa? Spiega la tua risposta.

Umidità assoluta

Umidità assoluta- la quantità di umidità (in grammi) contenuta in un metro cubo d'aria. A causa del suo piccolo valore, viene solitamente misurato in g/m3. Ma a causa del fatto che a una certa temperatura dell'aria, solo una certa quantità di umidità può essere contenuta al massimo nell'aria (con un aumento della temperatura, questa quantità massima possibile di umidità aumenta, con una diminuzione della temperatura dell'aria, la quantità massima possibile diminuisce la quantità di umidità) è stato introdotto il concetto di Umidità Relativa.

Umidità relativa

Una definizione equivalente è il rapporto tra la frazione di massa del vapore acqueo nell'aria e il massimo possibile a una data temperatura. Misurato in percentuale e determinato dalla formula:

dove: - umidità relativa della miscela (aria) in questione; - pressione parziale del vapore acqueo nella miscela; - pressione di vapore saturo di equilibrio.

Pressione vapori saturi l'acqua aumenta notevolmente con l'aumentare della temperatura (vedi grafico). Pertanto, a livello isobarico (cioè a pressione costante) aria di raffreddamento con una concentrazione costante di vapore, si verifica un momento (punto di rugiada) in cui il vapore è saturo. In questo caso il vapore “extra” si condensa sotto forma di nebbia o cristalli di ghiaccio. I processi di saturazione e condensazione del vapore acqueo svolgono un ruolo enorme nella fisica dell'atmosfera: processi di formazione e formazione delle nuvole fronti atmosferici sono in gran parte determinati dai processi di saturazione e condensazione; il calore rilasciato durante la condensazione del vapore acqueo atmosferico fornisce il meccanismo energetico per la comparsa e lo sviluppo dei cicloni tropicali (uragani).

Stima dell'umidità relativa

L'umidità relativa di una miscela acqua-aria può essere stimata se se ne conosce la temperatura ( T) e la temperatura del punto di rugiada ( Td). Quando T E Td espresso in gradi Celsius, allora è vera la seguente espressione:

Dove si stima la pressione parziale del vapore acqueo in una miscela e P :

E viene stimata la pressione del vapore umido dell'acqua nella miscela a temperatura e S :

Vapore acqueo sovrasaturo

In assenza di centri di condensazione, quando la temperatura diminuisce, si può formare uno stato sovrasaturo, cioè l'umidità relativa diventa superiore al 100%. Ioni o particelle di aerosol possono fungere da centri di condensazione; è sulla condensazione del vapore sovrasaturo sugli ioni formati durante il passaggio di una particella carica in tale vapore che si basa il principio di funzionamento della camera di Wilson e delle camere di diffusione: condensazione di gocce d'acqua. sulla formazione di ioni formati traccia visibile(traccia) di una particella carica.

Un altro esempio di condensazione del vapore acqueo sovrasaturo sono le scie degli aerei, che si verificano quando il vapore acqueo sovrasaturo si condensa sulle particelle di fuliggine provenienti dallo scarico del motore.

Mezzi e metodi di controllo

Per determinare l'umidità dell'aria vengono utilizzati strumenti chiamati psicrometri e igrometri. Lo psicrometro di agosto è composto da due termometri: asciutto e umido. Un termometro a bulbo umido mostra una temperatura inferiore rispetto a un termometro a bulbo secco perché... il suo serbatoio è avvolto in un panno imbevuto d'acqua, che lo raffredda mentre evapora. La velocità di evaporazione dipende dall'umidità relativa dell'aria. Sulla base delle letture dei termometri a secco e a umido, l'umidità relativa dell'aria viene rilevata utilizzando tabelle psicrometriche. IN Ultimamente I sensori di umidità integrati (solitamente con uscita in tensione) sono diventati ampiamente utilizzati, basati sulla proprietà di alcuni polimeri di modificare le loro caratteristiche elettriche (come la costante dielettrica del mezzo) sotto l'influenza del vapore acqueo contenuto nell'aria. Per verificare gli strumenti per la misurazione dell'umidità, usano impianti speciali- igrostati.

Quando stiamo parlando sulla nostra salute, quindi la conoscenza dell'umidità relativa dell'aria e la formula per determinarla viene prima di tutto. Tuttavia non è necessario conoscere la formula esatta, ma sarebbe carino almeno conoscerla schema generale immagina di cosa si tratta, perché misurare l'umidità in casa e in che modo è possibile farlo.

Quale dovrebbe essere l'umidità ottimale?

Di particolare importanza è l'umidità nella stanza in cui si lavora, si trascorre il tempo libero o si dorme. I nostri organi respiratori sono progettati in modo tale che l'aria troppo secca o satura di vapore acqueo sia dannosa per loro. Pertanto, esistono standard statali che regolano quale dovrebbe essere l'umidità dell'aria interna.

Zona di umidità ottimale

In generale, esistono una dozzina di modi per controllare l'umidità dell'aria e riportarla alla normalità. Ciò creerà le condizioni più favorevoli per studiare, dormire, fare sport, aumentare le prestazioni e migliorare il benessere.

Sulla Terra ci sono molti corpi idrici aperti, dalla cui superficie l'acqua evapora: oceani e mari occupano circa l'80% della superficie terrestre. Pertanto, c'è sempre vapore acqueo nell'aria.

È più leggera dell'aria perché la massa molare dell'acqua (18*10-3 kg mol-1) è inferiore alla massa molare dell'azoto e dell'ossigeno, di cui è composta principalmente l'aria. Pertanto, il vapore acqueo sale. Allo stesso tempo si espande, poiché negli strati superiori dell'atmosfera la pressione è inferiore rispetto alla superficie terrestre. Questo processo può essere approssimativamente considerato adiabatico, perché durante il tempo in cui avviene, lo scambio termico del vapore con l'aria circostante non ha il tempo di avvenire.

1. Spiega perché il vapore si raffredda.

Non cadono perché si librano in correnti d'aria ascendenti, proprio come si librano i deltaplani (Fig. 45.1). Ma quando le gocce nelle nuvole diventano troppo grandi, cominciano a cadere: piove (Fig. 45.2).

Ci sentiamo a nostro agio quando la pressione del vapore acqueo a temperatura ambiente (20 ºC) è di circa 1,2 kPa.

2. Quale parte (in percentuale) è la pressione indicata della pressione del vapore saturo alla stessa temperatura?
Traccia. Utilizzare la tabella dei valori di pressione del vapore acqueo saturo a varie temperature. È stato dato nel paragrafo precedente. Forniamo una tabella più dettagliata qui.

Ora hai trovato l'umidità relativa. Definiamolo.

L'umidità relativa dell'aria φ è il rapporto tra la pressione parziale p del vapore acqueo e la pressione pн del vapore saturo alla stessa temperatura, espresso in percentuale:

φ = (p/pí) * 100%. (1)

Le condizioni confortevoli per l'uomo corrispondono ad un'umidità relativa del 50-60%. Se l'umidità relativa è notevolmente più bassa, l'aria ci sembra secca, mentre se è più alta ci appare umida. Quando l'umidità relativa si avvicina al 100%, l'aria viene percepita come umida. Le pozzanghere non si seccano perché i processi di evaporazione dell'acqua e di condensazione del vapore si compensano a vicenda.

Pertanto, l'umidità relativa dell'aria viene giudicata in base a quanto il vapore acqueo nell'aria è vicino alla saturazione.

Se l'aria contenente vapore acqueo insaturo viene compressa isotermicamente, sia la pressione dell'aria che quella del vapore insaturo aumenteranno. Ma la pressione del vapore acqueo non farà altro che aumentare fino a diventare saturo!

Man mano che il volume diminuisce ulteriormente, la pressione dell'aria continuerà ad aumentare, ma la pressione del vapore acqueo rimarrà costante: rimarrà uguale alla pressione del vapore saturo ad una determinata temperatura. Il vapore in eccesso si condenserà, cioè si trasformerà in acqua.

3. Il recipiente sotto il pistone contiene aria la cui umidità relativa è del 50%. Il volume iniziale sotto il pistone è di 6 litri, la temperatura dell'aria è di 20 ºС. L'aria inizia ad essere compressa isotermicamente. Supponiamo che il volume dell'acqua formata dal vapore possa essere trascurato rispetto al volume dell'aria e del vapore.
a) Quale sarà l'umidità relativa quando il volume sotto il pistone diventerà 4 litri?
b) A quale volume sotto il pistone il vapore si saturerà?
c) Qual è la massa iniziale del vapore?
d) Di quante volte diminuirà la massa del vapore quando il volume sotto il pistone diventa pari a 1 litro?
e) Quale massa d'acqua si condenserà?

2. In che modo l'umidità relativa dipende dalla temperatura?

Consideriamo come il numeratore e il denominatore nella formula (1), che determina l'umidità relativa dell'aria, cambiano all'aumentare della temperatura.
Il numeratore è la pressione del vapore acqueo insaturo. È direttamente proporzionale alla temperatura assoluta (ricordiamo che il vapore acqueo è ben descritto dall'equazione di stato di un gas ideale).

4. Di quale percentuale aumenta la pressione del vapore insaturo quando la temperatura aumenta da 0 ºС a 40 ºС?

Vediamo ora come cambia la pressione del vapore saturo al denominatore.

5. Quante volte aumenta la pressione del vapore saturo quando la temperatura aumenta da 0 ºС a 40 ºС?

I risultati di queste attività mostrano che all'aumentare della temperatura, la pressione del vapore saturo aumenta molto più velocemente della pressione del vapore insaturo. Pertanto, l'umidità relativa dell'aria determinata dalla formula (1) diminuisce rapidamente con l'aumento della temperatura. Di conseguenza, al diminuire della temperatura, l’umidità relativa aumenta. Lo esamineremo più dettagliatamente di seguito.

L'equazione di stato di un gas ideale e la tabella sopra ti aiuteranno a completare il compito successivo.

6. A 20 ºС, l'umidità relativa dell'aria era del 100%. La temperatura dell'aria è aumentata fino a 40 ºС, ma la massa del vapore acqueo è rimasta invariata.
a) Qual era la pressione iniziale del vapore acqueo?
b) Qual è stata la pressione finale del vapore acqueo?
c) Qual è la pressione del vapore saturo a 40 ºС?
d) Qual è l'umidità relativa nello stato finale?
e) Come verrà percepita quest'aria da una persona: secca o bagnata?

7. In una giornata autunnale umida, la temperatura esterna è di 0 ºС. La temperatura della stanza è di 20 ºС, l'umidità relativa è del 50%.
a) Dove è maggiore la pressione parziale del vapore acqueo: nella stanza o all'esterno?
b) In quale direzione fluirà il vapore acqueo se si apre la finestra: nella stanza o fuori dalla stanza?
c) Quale diventerebbe l'umidità relativa nella stanza se la pressione parziale del vapore acqueo nella stanza diventasse uguale alla pressione parziale del vapore acqueo all'esterno?

8. Gli oggetti bagnati sono generalmente più pesanti di quelli asciutti: ad esempio, un vestito bagnato è più pesante di uno asciutto e la legna da ardere umida è più pesante di quella asciutta. Ciò si spiega con il fatto che al peso proprio del corpo si aggiunge anche il peso dell’umidità in esso contenuta. Ma con l’aria è vero il contrario: l’aria umida è più leggera dell’aria secca! Come spiegarlo?

3. Punto di rugiada

Al diminuire della temperatura, l'umidità relativa dell'aria aumenta (anche se la massa del vapore acqueo nell'aria non cambia).
Quando l'umidità relativa raggiunge il 100%, il vapore acqueo si satura. (In condizioni speciali, è possibile ottenere vapore sovrasaturo. Viene utilizzato nelle camere a nebbia per rilevare tracce (tracce) di particelle elementari negli acceleratori.) Con un'ulteriore diminuzione della temperatura, inizia la condensazione del vapore acqueo: cade la rugiada. Pertanto, la temperatura alla quale un dato vapore acqueo si satura è chiamata punto di rugiada per quel vapore.

9. Spiega perché la rugiada (Fig. 45.3) cade solitamente nelle prime ore del mattino.

Consideriamo un esempio per trovare il punto di rugiada per l'aria di una certa temperatura con una determinata umidità. Per questo abbiamo bisogno della seguente tabella.

10. Un uomo con gli occhiali è entrato nel negozio dalla strada e ha scoperto che i suoi occhiali erano appannati. Assumeremo che la temperatura del vetro e dello strato d'aria adiacente sia uguale alla temperatura dell'aria esterna. La temperatura dell'aria nel negozio è di 20 ºС, l'umidità relativa è del 60%.
a) Il vapore acqueo nello strato d'aria adiacente ai bicchieri è saturo?
b) Qual è la pressione parziale del vapore acqueo nel deposito?
c) A quale temperatura la pressione del vapore acqueo è uguale alla pressione del vapore saturo?
d) Quale potrebbe essere la temperatura dell'aria esterna?

11. Un cilindro trasparente sotto il pistone contiene aria con un'umidità relativa del 21%. La temperatura iniziale dell'aria è di 60 ºС.
a) A quale temperatura deve essere raffreddata l'aria a volume costante affinché si formi la rugiada nel cilindro?
b) Quante volte è necessario ridurre il volume dell'aria a temperatura costante affinché si formi la rugiada nel cilindro?
c) L'aria viene prima compressa isotermicamente e poi raffreddata a volume costante. La rugiada cominciò a cadere quando la temperatura dell'aria scese a 20 ºC. Quante volte è stato ridotto il volume dell'aria rispetto al volume iniziale?

12. Perché il caldo estremo è più difficile da tollerare quando l’umidità è elevata?

4. Misurazione dell'umidità

L'umidità dell'aria viene spesso misurata con uno psicrometro (Fig. 45.4). (Dal greco "psychros" - freddo. Questo nome è dovuto al fatto che le letture di un termometro umido sono inferiori a quelle di un termometro a secco.) Consiste in un termometro asciutto e uno umido.

Le letture del bulbo umido sono inferiori rispetto a quelle del bulbo secco perché il liquido si raffredda mentre evapora. Più bassa è l'umidità relativa, più intensa è l'evaporazione.

13. Quale termometro nella Figura 45.4 si trova a sinistra?

Quindi, in base alle letture dei termometri, puoi determinare l'umidità relativa dell'aria. Per fare ciò, utilizzare una tavola psicrometrica, che spesso viene posizionata sullo psicrometro stesso.

Per determinare l'umidità relativa dell'aria, è necessario:
– prendere le letture del termometro (in questo caso 33 ºС e 23 ºС);
– trovare nella tabella una riga corrispondente alle letture del termometro a secco e una colonna corrispondente alla differenza delle letture del termometro (Fig. 45.5);
– all’intersezione tra riga e colonna leggere il valore di umidità relativa dell’aria.

14. Utilizzando la tabella psicrometrica (Fig. 45.5), determinare a quali letture del termometro l'umidità relativa dell'aria è del 50%.

Domande e compiti aggiuntivi

15. In una serra con un volume di 100 m3, l'umidità relativa deve essere mantenuta almeno al 60%. Al mattino presto, ad una temperatura di 15 ºС, nella serra cadeva la rugiada. La temperatura nella serra durante il giorno è salita a 30 ºС.
a) Qual è la pressione parziale del vapore acqueo in una serra a 15 ºС?
b) Qual è la massa del vapore acqueo nella serra a questa temperatura?
c) Qual è la pressione parziale minima consentita del vapore acqueo in una serra a 30 ºC?
d) Qual è la massa del vapore acqueo nella serra?
e) Quale massa d'acqua deve essere evaporata nella serra per mantenere al suo interno l'umidità relativa richiesta?

16. Su uno psicrometro, entrambi i termometri mostrano la stessa temperatura. Qual è l'umidità relativa? Spiega la tua risposta.

Parola Umidità

La parola Umidità nel dizionario di Dahl

E. liquidi in genere: | catarro, umidità; acqua. Vologa, liquido oleoso, grasso, olio. Senza umidità e calore, senza vegetazione, senza vita.

Da cosa dipende l'umidità dell'aria?

Adesso c'è un'umidità nebbiosa nell'aria. Umido, pieno di umidità, umido, bagnato, fradicio, acquoso. Estate umida. Prati bagnati, dita, aria. Luogo umido. Umidità g. umidità, mokrel, catarro, stato umido. Inumidire qualcosa, inumidire, inumidire, innaffiare o saturare con acqua. Misuratore di umidità m.

igrometro, dispositivo che mostra il grado di umidità dell'aria.

La parola Umidità nel dizionario di Ozhegov

UMIDITÀ, -i, f. Umidità, acqua contenuta in qualcosa. Aria satura di umidità.

La parola Umidità nel dizionario di Efremova

Accento: umidità

1. Liquido, acqua o vapore contenuto in qualcosa

La parola Umidità nel dizionario Vasmer Max

umidità
preso in prestito

da Tslav., mer. vecchia gloria umidità (Sup.). Vedi vologa.

La parola Umidità nel dizionario di D.N. Ushakova

UMIDITÀ, umidità, plurale. no, femmina (libro). Umidità, acqua, fumi. Le piante richiedono molta umidità. L'aria è satura di umidità.

La parola Umidità nel Dizionario dei sinonimi

alcool, acqua, catarro, umidità, liquido, umidità, materia prima

La parola Umidità nel dizionario Sinonimi 4

acqua, catarro, umidità

La parola Umidità nel dizionario Paradigma accentuato completo secondo A.

A. Zaliznya

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Lo psicrometro di agosto è costituito da due termometri a mercurio montati su un supporto o situati in una comune custodia.

La sfera di un termometro è avvolta in un sottile panno di cambrico, immerso in un bicchiere di acqua distillata.

Quando si utilizza lo psicrometro di agosto, l'umidità assoluta viene calcolata utilizzando la formula di Rainier:
A = f-a(t-t1)H,
dove A è l'umidità assoluta; f è la tensione massima del vapore acqueo alla temperatura di bulbo umido (vedi.

Tavolo 2); a - coefficiente psicrometrico, t - temperatura del termometro a secco; t1 - temperatura del termometro umido; H - pressione barometrica al momento della determinazione.

Se l'aria è completamente immobile, allora a = 0,00128. In presenza di debole movimento d'aria (0,4 m/s) a = 0,00110. L'umidità massima e relativa sono calcolate come indicato a pag.

Cos'è l'umidità dell'aria? Da cosa dipende?

Tabella 3.

Determinazione dell'umidità relativa mediante letture
psicrometro di aspirazione (percentuale)

Tabella 4. Determinazione dell'umidità relativa dell'aria secondo le letture dei termometri a secco e a umido nello psicrometro di agosto in condizioni normali di movimento dell'aria calmo e uniforme nella stanza ad una velocità di 0,2 m/s

Esistono tabelle speciali per determinare l'umidità relativa (tabelle 3, 4).

Letture più accurate sono fornite dallo psicrometro di Assmann (Fig. 3). È costituito da due termometri racchiusi in tubi metallici, attraverso i quali l'aria viene aspirata uniformemente tramite una ventola situata nella parte superiore del dispositivo.

Il serbatoio di mercurio di uno dei termometri è avvolto in un pezzo di cambrico, che viene inumidito con acqua distillata utilizzando una pipetta speciale prima di ogni determinazione. Dopo aver bagnato il termometro, accendere la ventola con la chiave e appendere l'apparecchio su un treppiede.

Dopo 4-5 minuti, registrare le letture dei termometri a secco e a umido. Poiché l'umidità evapora e il calore viene assorbito dalla superficie di una sfera di mercurio, un termometro bagnato, mostrerà una temperatura più bassa. L'umidità assoluta viene calcolata utilizzando la formula Sprung:

dove A è l'umidità assoluta; f è la tensione massima del vapore acqueo alla temperatura di bulbo umido; 0,5 - coefficiente psicrometrico costante (correzione per la velocità dell'aria); t - temperatura del bulbo secco; t1 - temperatura del termometro umido; H - pressione barometrica; 755 - pressione barometrica media (determinata secondo la tabella 2).

L'umidità massima (F) viene determinata utilizzando la Tabella 2 in base alla temperatura a bulbo secco.

L'umidità relativa (R) si calcola utilizzando la formula:

dove R è l'umidità relativa; A - umidità assoluta; F è l'umidità massima alla temperatura di bulbo secco.

Per determinare le fluttuazioni dell'umidità relativa nel tempo, viene utilizzato un dispositivo igrografo.

Il dispositivo è progettato in modo simile a un termografo, ma la parte ricevente dell'igrografo è un ciuffo di capelli privo di grasso.

Riso. 3. Psicrometro ad aspirazione di Assmann:

1 - tubi metallici;
2 - termometri a mercurio;
3 - fori per l'uscita dell'aria aspirata;
4 - clip per appendere lo psicrometro;
5 - pipetta per bagnare un termometro bagnato.

Le previsioni del tempo per domani

Rispetto a ieri a Mosca è diventato un po' più freddo, la temperatura ambiente è scesa dai 17 °C di ieri ai 16 °C di oggi;

Le previsioni del tempo per domani non promettono variazioni significative della temperatura; la temperatura rimarrà allo stesso livello tra 11 e 22 gradi Celsius.

L'umidità relativa è aumentata al 75% e continua ad aumentare. Pressione atmosferica nelle ultime 24 ore è diminuito leggermente di 2 mm mercurio, ed è diventato ancora più basso.

Il tempo reale oggi

Secondo 2018-07-04 15:00 A Mosca piove, il vento soffia leggero

Norme e condizioni meteorologiche a Mosca

L'andamento meteorologico a Mosca è determinato innanzitutto dalla posizione della città.

La capitale si trova nella pianura dell'Europa orientale e le masse d'aria calda e fredda si muovono liberamente sulla metropoli. Il tempo a Mosca è influenzato dai cicloni atlantici e mediterranei, motivo per cui i livelli di precipitazioni qui sono più alti e gli inverni sono più caldi che nelle città a questa latitudine.

Il tempo a Mosca riflette tutti i fenomeni caratteristici del clima continentale temperato. La relativa instabilità del tempo è espressa, ad esempio, in Inverno freddo, Con disgeli improvvisi, improvvisa ondata di freddo in estate, perdita di grande quantità precipitazione. Questi e altri condizioni meteo non è affatto raro. In estate e in autunno a Mosca si osservano spesso nebbie, la cui causa risiede in parte nell'attività umana; temporali avvenuti anche in inverno.

Nel giugno 1998, una forte tempesta uccise otto persone e ne ferì 157. Nel dicembre 2010, una forte pioggia gelata causata dalle differenze di temperatura in altitudine e al suolo ha trasformato le strade in una pista di pattinaggio, con giganteschi ghiaccioli e alberi che si rompevano sotto il peso del ghiaccio che cadeva su persone, edifici e automobili.

La temperatura minima a Mosca è stata registrata nel 1940, è stata di -42,2°C, la massima è stata di +38,2°C nel 2010.

La temperatura media di luglio nel 2010 è stata di 26,1°C, vicino alla norma Emirati Arabi Uniti e Il Cairo. E in generale, il 2010 ha stabilito un record per questo numero massimi di temperatura: Durante l'estate sono stati stabiliti 22 record giornalieri.

Il tempo nel centro di Mosca e in periferia non è lo stesso.

Da cosa e come dipende l'umidità relativa dell'aria?

Temperatura dentro regioni centrali più in alto, in inverno la differenza può arrivare fino a 5-10 gradi. È interessante notare che i dati meteorologici ufficiali a Mosca vengono forniti dalla stazione meteorologica del Centro espositivo tutto russo, situato nel nord-est della città, e questo è di diversi gradi inferiore valori di temperatura stazione meteorologica a Balchug nel centro della metropoli.

Meteo in altre città della regione di Mosca›

Sostanza secca e umidità

L'acqua è una delle sostanze più comuni sulla terra; una condizione necessaria vita ed è parte di tutto prodotti alimentari e materiali.

L'acqua, non essendo un nutriente in sé, è vitale come stabilizzatore della temperatura corporea e trasportatore di sostanze nutritive ( nutrienti) e rifiuti digestivi, un reagente e mezzo di reazione in una serie di trasformazioni chimiche, uno stabilizzatore della conformazione dei biopolimeri e, infine, come una sostanza che facilita il comportamento dinamico delle macromolecole, compresa la manifestazione delle loro proprietà catalitiche (enzimatiche).

L’acqua è il componente più importante dei prodotti alimentari.

È presente in una varietà di prodotti vegetali e animali come componente cellulare ed extracellulare, come mezzo disperdente e solvente, determinandone consistenza e struttura. L'acqua influisce aspetto, gusto e stabilità del prodotto durante la conservazione. Attraverso l'interazione fisica con proteine, polisaccaridi, lipidi e sali, l'acqua fornisce un contributo significativo alla struttura del cibo.

Il contenuto di umidità totale di un prodotto indica la quantità di umidità in esso contenuta, ma non caratterizza il suo coinvolgimento in sostanze chimiche e sostanze chimiche cambiamenti biologici nel prodotto.

Per garantirne la stabilità durante lo stoccaggio ruolo importante gioca il rapporto tra umidità libera e legata.

Umidità associata- Si tratta di acqua associata, strettamente legata a vari componenti: proteine, lipidi e carboidrati a causa di legami chimici e fisici.

Umidità libera– si tratta di umidità che non è legata da un polimero ed è disponibile affinché avvengano reazioni biochimiche, chimiche e microbiologiche.

Utilizzando metodi diretti si estrae l'umidità dal prodotto e se ne determina la quantità; indiretto (mediante essiccazione, rifrattometria, mediante densità e conduttività elettrica della soluzione) - determinare il contenuto di sostanze secche (residuo secco). I metodi indiretti includono anche metodi basati sull'interazione dell'acqua con determinati reagenti.

Determinazione del contenuto di umidità essiccazione a peso costante (metodo arbitrale) basato sul rilascio di umidità igroscopica dall'oggetto in studio ad una certa temperatura.

L'essiccazione viene effettuata a peso costante o con metodi accelerati a temperatura elevata entro un dato tempo.

L'essiccazione dei campioni sinterizzati in una massa densa viene effettuata con sabbia calcinata, la cui massa dovrebbe essere 2-4 volte più massa pesi.

La sabbia conferisce porosità al campione, aumenta la superficie di evaporazione e impedisce la formazione di una crosta sulla superficie, che rende difficile la rimozione dell'umidità. L'essiccazione viene effettuata in tazze di porcellana, bottiglie di alluminio o di vetro per 30 minuti, ad una determinata temperatura, a seconda del tipo di prodotto.

La frazione di massa delle sostanze secche (X,%) viene calcolata utilizzando la formula

dove m è la massa della bottiglia con una bacchetta di vetro e sabbia, g;

m1 – massa di una bottiglia con una bacchetta di vetro, sabbia e

pesato prima dell'essiccazione, g;

m2 – massa di una bottiglia con una bacchetta di vetro, sabbia e un campione

dopo l'essiccazione, g.

L'essiccazione in un apparecchio ad alta frequenza viene effettuata a causa di radiazione infrarossa in un apparato costituito da due massicce piastre rotonde o rettangolari collegate tra loro (Figura 3.1).

Figura 3.1 – Apparecchio HF per la determinazione dell'umidità

1 – maniglia; 2 – piastra superiore; 3 – unità di controllo; 4 - piastra inferiore; 5 – termometro a contatto elettrico

In condizioni di lavoro, tra le piastre viene creato uno spazio di 2-3 mm.

La temperatura della superficie riscaldante è controllata da due termometri a mercurio. Per sostenere temperatura costante Il dispositivo è dotato di un termometro a contatto collegato in serie al relè. Il termometro a contatto imposta la temperatura desiderata. Il dispositivo viene collegato 20...25 minuti prima che l'asciugatura inizi a riscaldarsi fino alla temperatura impostata.

Un campione del prodotto viene essiccato in un sacchetto di carta rotante di dimensioni 20x14 cm per 3 minuti ad una determinata temperatura, raffreddato in essiccatore per 2-3 minuti e pesato rapidamente con l'approssimazione di 0,01 g.

L'umidità (X,%) viene calcolata dalla formula

dove m è la massa del pacco, g;

m1 – massa del sacchetto con il campione prima dell'essiccazione, g;

m2 – massa del pacco con campione essiccato, g.

Metodo rifrattometrico utilizzato per il controllo della produzione quando si determina il contenuto di sostanze secche in oggetti ricchi di saccarosio: piatti dolci, bevande, succhi, sciroppi.

Il metodo si basa sul rapporto tra l'indice di rifrazione dell'oggetto in studio o di un suo estratto acquoso e la concentrazione di saccarosio.

Umidità dell'aria

L'indice di rifrazione dipende dalla temperatura, quindi le misurazioni vengono effettuate dopo aver termostatato i prismi e la soluzione di prova.

La massa delle sostanze secche (X, g) per le bevande con zucchero viene calcolata utilizzando la formula

dove a è la massa delle sostanze secche, determinata

metodo rifrattometrico, %;

P – volume della bevanda, cm3.

per sciroppi, gelatine di frutta e bacche, latte, ecc.

secondo la formula

dove a è la frazione in massa delle sostanze secche nella soluzione,%;

m1 – massa del campione disciolto, g;

m – peso del campione, g.

Oltre a questi metodi comuni per determinare le sostanze secche, vengono utilizzati numerosi altri metodi per determinare il contenuto di umidità sia libera che legata

Colorimetria a scansione differenziale.

Se il campione viene raffreddato a una temperatura inferiore a 0°C, l'umidità libera si congela, ma l'umidità legata no. Riscaldando un campione congelato in un colorimetro, è possibile misurare il calore consumato quando il ghiaccio si scioglie.

L'acqua non congelata è definita come la differenza tra l'acqua totale e l'acqua congelata.

Misure dielettriche. Il metodo si basa sul fatto che a 0°C le costanti dielettriche dell'acqua e del ghiaccio sono approssimativamente uguali. Ma se parte dell’umidità viene legata, le sue proprietà dielettriche dovrebbero differire notevolmente dalle proprietà dielettriche dell’acqua e del ghiaccio sfusi.

Misura della capacità termica.

La capacità termica dell'acqua è maggiore della capacità termica del ghiaccio, perché Quando la temperatura dell’acqua aumenta, i legami idrogeno si rompono. Questa proprietà viene utilizzata per studiare la mobilità delle molecole d'acqua.

Il valore della capacità termica, a seconda del suo contenuto nei polimeri, fornisce informazioni sulla quantità di acqua legata. Se a basse concentrazioni l'acqua è legata in modo specifico, il suo contributo alla capacità termica è piccolo. Nelle regioni con valori di umidità elevati, essa è determinata principalmente dall'umidità libera, il cui contributo alla capacità termica è circa 2 volte maggiore di quello del ghiaccio.

Risonanza magnetica nucleare (NMR). Il metodo consiste nello studiare la mobilità dell'acqua in una matrice stazionaria.

In presenza di umidità libera e legata, nello spettro NMR si ottengono due righe invece di una per l'acqua sfusa.

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Umidità dell'aria. Unità. Impatto sulle operazioni di trasporto aereo.

L'acqua è una sostanza che può trovarsi contemporaneamente in diversi stati di aggregazione alla stessa temperatura: gassosa (vapore acqueo), liquida (acqua), solida (ghiaccio). Queste condizioni vengono talvolta chiamate stato di fase dell'acqua.

In determinate condizioni, l'acqua può passare da uno stato (fase) a un altro. Quindi il vapore acqueo può passare allo stato liquido (processo di condensazione) oppure, bypassando la fase liquida, passare allo stato solido: ghiaccio (processo di sublimazione).

A loro volta possono entrare acqua e ghiaccio stato gassoso– vapore acqueo (processo di evaporazione).

L'umidità si riferisce a uno degli stati di fase: il vapore acqueo contenuto nell'aria.

Entra nell'atmosfera per evaporazione dalle superfici dell'acqua, dal suolo, dalla neve e dalla vegetazione.

Come risultato dell'evaporazione, parte dell'acqua passa allo stato gassoso, formando uno strato di vapore sopra la superficie evaporante.

Umidità relativa

Questo vapore viene trasportato dalle correnti d'aria in direzione verticale e orizzontale.

Il processo di evaporazione continua finché la quantità di vapore acqueo sopra la superficie evaporante non raggiunge la completa saturazione quantità massima possibile in un dato volume a pressione e temperatura dell'aria costanti.

La quantità di vapore acqueo nell'aria è caratterizzata dalle seguenti unità:

Pressione del vapore acqueo.

Come ogni altro gas, il vapore acqueo ha una propria elasticità ed esercita una pressione, che si misura in mmHg o hPa. Viene indicata la quantità di vapore acqueo in queste unità: effettiva - e, saturante - E. Nelle stazioni meteorologiche, misurando l'elasticità in hPa, si effettuano osservazioni dell'umidità del vapore acqueo.

Umidità assoluta. Rappresenta la quantità di vapore acqueo in grammi contenuta in un metro cubo di aria (g/).

Lettera UN– indicato dalla quantità effettiva, lettera UN– saturazione dello spazio. L'umidità assoluta è vicina in valore all'elasticità del vapore acqueo, espressa in mm Hg, ma non in hPa, ad una temperatura di 16,5 C e E UN sono uguali tra loro.

Umidità specifica rappresenta la quantità di vapore acqueo in grammi contenuta in un chilogrammo di aria (g/kg).

Lettera Q -è indicato dalla quantità effettiva, lettera Q - saturazione dello spazio. L'umidità specifica è un valore conveniente per i calcoli teorici, poiché non cambia quando l'aria viene riscaldata, raffreddata, compressa o espansa (a meno che non si verifichi condensa). Il valore dell'umidità specifica viene utilizzato per tutti i tipi di calcoli.

Umidità relativa rappresenta la percentuale della quantità di vapore acqueo contenuto nell'aria rispetto alla quantità che saturerebbe un dato spazio alla stessa temperatura.

L'umidità relativa è indicata dalla lettera R.

Secondo definizione

r=e/E*100%

La quantità di vapore acqueo che satura uno spazio può variare a seconda di quante molecole di vapore possono fuoriuscire dalla superficie evaporante.

La saturazione dell'aria con vapore acqueo dipende dalla temperatura dell'aria; maggiore è la temperatura, maggiore è la quantità di vapore acqueo e minore è la temperatura, minore è.

Punto di rugiada– è la temperatura alla quale l’aria deve essere raffreddata affinché il vapore acqueo in essa contenuto raggiunga la completa saturazione (a r = 100%).

Viene chiamata la differenza tra la temperatura dell'aria e la temperatura del punto di rugiada (T-Td). carenza del punto di rugiada.

Mostra quanto l'aria deve essere raffreddata affinché il vapore acqueo in essa contenuto raggiunga uno stato di saturazione.

Con un piccolo deficit, la saturazione dell'aria avviene molto più velocemente che con un grande deficit di saturazione.

La quantità di vapore acqueo dipende anche dallo stato di aggregazione della superficie evaporante e dalla sua curvatura.

Alla stessa temperatura, la quantità di vapore saturo è maggiore di uno e minore di quella del ghiaccio (il ghiaccio ha molecole forti).

Alla stessa temperatura, la quantità di vapore sarà maggiore su una superficie convessa (superficie delle goccioline) che su una superficie evaporante piana.

Tutti questi fattori giocano un ruolo importante nella formazione di nebbia, nuvole e precipitazioni.

Una diminuzione della temperatura porta alla saturazione del vapore acqueo presente nell'aria e quindi alla condensazione di questo vapore.

L'umidità dell'aria ha un impatto significativo sul tempo, determinando le condizioni di volo. La presenza di vapore acqueo porta alla formazione di nebbia, foschia, nuvolosità, complicando il volo dei temporali, e pioggia gelata.