какая единица используется для измерения абсолютной влажности
Абсолютная влажность
Влажность — показатель содержания воды в физических телах или средах.
Содержание
Общие сведения
Влажность зависит от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости или пористости. Содержание химически связанной, так называемой конституционной воды, например гидроокисей, выделяющейся только при химическом разложении, а также воды кристаллогидратной не входит в понятие влажности.
Единицы измерения и особенности определения понятия влажность
Эту величину не всегда можно точно измерить, т.к. в ряде случаев невозможно удалить всю неконституционную воду и взвесить предмет до и после этой операции.
Методы определения
Установление степени влажности многих продуктов, материалов и т. п. имеет важное значение. Только при определённой влажности многие тела (зерно, цемент и др.) являются пригодными для той цели, для которой они предназначены. Жизнедеятельность животных и растительных организмов возможна только при определённых границах влажности и относительной влажности воздуха. Влажность может вносить существенную погрешность в вес предмета. Килограммы сахара или зерна с влажностью 5% и 10% будет содержать разное количество сухого сахара или зерна.
Измерение влажности определяется высушиванием влаги и титрованием влаги по Карлу Фишеру. Эти способы являются первичными. Помимо них разработано множество других, которые калибруются по результатам измерений влажности первичными способами и по стандартным образцам влажности.
Влажность воздуха
Влажность воздуха — это величина, характеризующая содержание водяных паров в различных частях атмосферы Земли.
Влажность воздуха — содержание водяного пара в воздухе; одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.
Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках. Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мб (иногда лишь сотые доли мб) и летом ниже 5 мб; в тропиках же она возрастает до 30 мб, а иногда и больше. В субтропических пустынях упругость пара понижена до 5-10 мб.
f = (масса содержащегося в воздухе водяного пара)/(объем влажного воздуха)
Обычно используемая единица абсолютной влажности: (f) = г/м³
| t(°С) | -30 | -20 | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| f max (г/м³) | 0,29 | 0,81 | 2,1 | 4,8 | 9,4 | 17,3 | 30,4 | 51,1 | 83,0 | 130 | 198 | 293 | 423 | 598 |
φ = (абсолютная влажность)/(максимальная влажность)
Относительная влажность обычно выражается в процентах. Эти величины связаны между собой следующим отношением:
Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы. Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50% и ниже).
С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99% водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара.
Литература
Усольцев В. А. Измерение влажности воздуха, Л., 1959.
Величины измерения влажности газа
Для обозначения содержащейся в воздухе влаги используются следующие величины:
Абсолютная и относительная влажность воздуха — как их рассчитать и как влажность влияет на погоду и самочувствие
Влажность воздуха (ВВ) — показатель, который определяет количество воды в воздухе.
Влажность воздуха
Абсолютно сухого воздуха в природе практически не встречается. В воздухе всегда присутствует некая толика воды, которая, как правило, находится в газообразном состоянии.
Водяной пар попадает в воздух через испарение воды с различных поверхностей. Большая часть влаги в атмосферу испаряется с поверхности океанов, морей … и растений.
Влажность воздуха — это величина определяющая количество воды в воздухе. Влажность воздуха может быть выражена как в абсолютных величинах — Абсолютная влажность воздуха или Absolute humidity (AH), так и в относительных — Относительная влажность воздуха или Relative humidity (RH).
Состав сухого воздуха
Вначале разберёмся с составом сухого воздуха, т. е. с воздухом который не содержит влаги вообще.
Сухой воздух, в большей своей части, содержит азот (N2) 72% и кислород (O2) 21%. Остальная часть содержит разнообразные газы в относительно небольших объёмах.
Абсолютная влажность воздуха или Absolute humidity (AH) — что это …
Влажный воздух получается в результате попадания в сухой воздух влаги в виде водяного пара.
Так например, для температуре 30 °C абсолютная ВВ может колебаться от 0 до 30 грамм на метр кубический.
Формула абсолютной влажности — как рассчитывается AH воздуха
Как вы уже могли догадаться абсолютная ВВ рассчитывается по такой формуле:
AH = M / V
Где, AH — абсолютная влажность, M – масса водяного пара, V – объём воздуха.
Единицы измерения абсолютной влажности: СИ — кг/м³ ; СГС — г/см³.
Где, СИ — международная система измерений, а СГС — абсолютная физическая система единиц (сантиметр-грамм-секунда), которая активно использовалась до утверждения СИ.
Количество воды в объёме воздуха имеет свои предельные значения. При достижении предельных значений происходит насыщение и водяной пар переходит в жидкое состояние воды — водяной пар конденсируется в малые капельки воды. Этот процесс в природе мы можем наблюдать, например, в виде тумана или росы на поверхности каких либо тел.
Момент конденсации, после достижения предельных значений, называется точкой росы. Предельные значения массы воды в воздухе зависит от температуры окружающей среды. Чем ниже температура воздуха, тем меньше воды он может содержать до момента насыщения или точки росы.
Относительная влажность воздуха или Relative humidity (RH) — что это …
Как было сказано выше, количество воды, которое воздух способен поглощать и удерживать зависит от температуры воздуха. Т. е. каждой конкретной температуре воздуха соответствует определённое максимальное количество водяного пара которое может в нём присутствовать. Эта величина называется — плотность насыщенного пара, воздух соответственно называется насыщенным.
Относительная влажность воздуха — это величина, которая определяется как отношение абсолютной влажности к её максимально возможному значению при той же температуре — предельное значение абсолютной влажности (точка росы). Чем ниже относительная влажность, тем воздух более сухой.
Формула относительной влажности воздуха — как рассчитывается RH воздуха
Относительная влажность воздуха рассчитывается по такой формуле, и измеряется в процентах:
RH = AH / maxAH x100%
Где, RH — относительная влажность воздуха, AH — абсолютная влажность воздуха, maxAH – предельная абсолютная ВВ для определённой температуры (точка росы).
Точка росы
Ещё раз остановимся на таком важном значении как точка росы.
Точка росы — это определённое соотношение температуры и влажности воздуха, когда вода переходит из газообразного состояния в жидкое — или, иначе говоря, водяной пар конденсируется. При этом выделяется тепло, которое замедляет понижение температуры, если таковое происходит.
Это значение весьма важно для многих аспектов жизни человека и в том числе в метеорологии. Напомним, что метеорология — это наука изучающая погоду. Метеорологам её важно знать, в том числе, для прогнозирования осадков. Метеорологи, зная прогнозируемую температуру воздуха для определённого региона и другие необходимые метеорологические параметры, могут прогнозировать вероятность осадков. При этом необходимо понимать — 100% относительная влажность ещё не означает, что обязательно будут осадки.
Влажность и метеорология — несколько простых примеров
Приведем несколько простых примеров, которые покажут как ВВ может помочь нам ориентироваться в окружающем мире.
Влажность воздуха и погода в народных приметах
Влажность воздуха и самочувствие человека
Отметим, что ВВ является весьма важным фактором для самочувствия и комфортности окружающей среды для человека.
Например, существует такой термин — ИНДЕКС ТЕПЛА, который говорит о том, что одна и та же температура может ощущаться человеком по разному в зависимости от параметров окружающей среды. То есть, при одной и той же температуре, человеку может быть, по ощущениям, или холоднее или теплее, в зависимости от других метеорологических параметров. Чем выше ВВ тем выше по ощущению температура окружающей среды, чем ниже влажность тем ниже.
Заключение
Исходя из выше сказанного, можем сказать, что каждый человек должен понимать суть абсолютной и относительной влажности. Это поможет принимать более правильные решения при прогнозировании погоды, создавать комфортный микроклимат у себя дома и заботиться о своём здоровье.
Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко
Воздушная атмосфера Земли — это сложная смесь газов, основными из которых является азот (78 %) и кислород (21 %). Среди прочих газов в состав атмосферы входит также водяной пар, который оказывает большое влияние на формирование погоды и на самочувствие людей. Степень насыщенности воздуха водяным паром называется влажностью. Поговорим на эту тему, приведём формулу абсолютной влажности воздуха.
Влажность воздуха
Водяной пар — это такой же газ, как и все остальные в составе воздуха. И он имеет все обычные газовые параметры. Поэтому влажность как степень насыщенности атмосферы водяными парами можно оценивать, исходя из парциального давления, либо просто оценивая массу воды, содержащуюся в единице воздушного объёма.
Заметим, что максимальное количество водяного пара, который способен содержать воздух, повышается с ростом температуры. И, как показывают опыты, один и тот же воздух, который в холоде ощущается, как «влажный», при нагреве становится «сухим».
Оценка влажности, исходя из массы воды, содержащейся в единичном объёме воздуха, не зависит от температуры и называется абсолютной влажностью. Фактически это плотность водяных паров.
Рис. 1. Влажность воздуха.
Величина абсолютной влажности
Для расчёта величины абсолютной влажности можно воспользоваться уравнением Менделеева-Клапейрона:
Абсолютная влажность, как уже говорилось, — это плотность водяных паров. Она равна отношению массы водяного пара к объёму воздуха:
Выразим объём из первого уравнения:
Подставив последнее выражение в предыдущее, окончательно получаем:
Из полученной формулы абсолютной влажности воздуха можно видеть, что абсолютная влажность прямо пропорциональна парциальному давлению водяного пара в воздухе и обратно пропорциональна абсолютной температуре воздуха.
Рис. 2. Парциальное давление
Измерение абсолютной влажности
Прямое измерение абсолютной влажности — достаточно сложная задача, поскольку выделение всей воды, содержащейся в воздухе, требует специальных условий и оборудования. Поэтому абсолютную влажность измеряют косвенно, используя способность водяного пара к насыщению.
Для определения точки росы используется специальный прибор — конденсационный гигрометр.
Рис. 3. Конденсационный гигрометр
Что мы узнали?
Абсолютная влажность воздуха — это количество воды, содержащейся в виде пара в единичном воздушном объёме. Фактически это плотность водяных паров. Для измерения абсолютной влажности используется значение температуры точки росы и специальный прибор — конденсационный гигрометр.
,