Fugtighed

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 14. marts 2021; checks kræver 16 redigeringer .

Fugtighed  er en indikator for vandindholdet i fysiske kroppe eller miljøer. Forskellige enheder bruges til at måle fugtighed, ofte enheder uden for systemet .

Generel information

Fugtighed afhænger af stoffets beskaffenhed og i faste stoffer desuden af ​​finhedsgraden eller porøsiteten . Indholdet af kemisk bundet, såkaldt konstitutionelt vand, for eksempel hydroxider, der kun frigives ved kemisk nedbrydning, samt krystallinsk hydreret vand, er ikke omfattet af begrebet fugt.

Måleenheder og funktioner i definitionen af ​​begrebet "fugtighed"

Bestemmelsesmetoder

Det er vigtigt at fastslå fugtindholdet i mange produkter, materialer osv . Kun ved en vis luftfugtighed er mange legemer (korn, cement osv.) egnede til det formål, de er beregnet til. Den vitale aktivitet af dyre- og planteorganismer er kun mulig i visse områder af temperatur og relativ fugtighed. Fugtighed kan introducere en væsentlig fejl i en genstands masse. Et kilo sukker eller korn med et fugtindhold på 5% og 10% vil indeholde forskellige mængder tørt sukker eller korn.

Fugtmåling bestemmes ved at tørre fugten og titrere fugten ifølge Karl Fischer . Disse metoder er primære. Ud over dem er der udviklet mange andre, som er kalibreret i henhold til resultaterne af fugtmålinger ved primære metoder og i henhold til standard fugtprøver.

Fugtighed

Luftfugtighed er en værdi, der kendetegner indholdet af vanddamp i Jordens atmosfære - en af ​​de væsentligste egenskaber ved vejr og klima .

Luftfugtigheden i jordens atmosfære varierer meget. Nær jordens overflade er indholdet af vanddamp i luften således i gennemsnit fra 0,2 volumenprocent på høje breddegrader til 2,5 % i troperne. Damptrykket på de polære breddegrader er mindre end 1 mbar om vinteren (nogle gange kun hundrededele af en mbar) og er under 5 mbar om sommeren; i troperne stiger den til 30 mbar, og nogle gange mere. I subtropiske ørkener reduceres damptrykket til 5-10 mbar.

Absolut luftfugtighed ( f ) er den mængde vanddamp, der faktisk er indeholdt i 1 m³ luft. Det er defineret som forholdet mellem massen af ​​vanddamp indeholdt i luften og mængden af ​​fugtig luft.

Den almindeligt anvendte enhed for absolut fugtighed er gram pr. kubikmeter, [g/m³] [1] , mere sjældent [g/kg] [2] .

Relativ luftfugtighed ( φ ) er forholdet mellem dens nuværende absolutte fugtighed og den maksimale absolutte luftfugtighed ved en given temperatur. Det er også defineret som forholdet mellem partialtrykket af vanddamp i en gas og ligevægtstrykket for mættet damp .

Temperatur t , °C -30 −20 −10 0 ti tyve tredive 40 halvtreds 60 70 80 90 100
Maksimal absolut luftfugtighed f max , (g/m³) 0,29 0,81 2.1 4.8 9.4 17.3 30.4 51,1 83,0 130 198 293 423 598

Relativ luftfugtighed udtrykkes normalt som en procentdel.

Relativ luftfugtighed er meget høj i ækvatorzonen (gennemsnitlig årlig op til 85% eller mere), såvel som på polære breddegrader og om vinteren inde på kontinenterne med mellembreddegrader. Om sommeren er monsunregioner karakteriseret ved høj relativ luftfugtighed . Lave værdier af relativ luftfugtighed observeres i subtropiske og tropiske ørkener og om vinteren i monsunregioner (50% og derunder).

Luftfugtigheden falder hurtigt med højden. I en højde af 1,5-2 km er damptrykket i gennemsnit det halve af jordens overflade. Troposfæren står for 99% af den atmosfæriske vanddamp. I gennemsnit over hver kvadratmeter af jordens overflade indeholder luften 28,5 kg vanddamp.

Måleværdier for gasfugtighed

Følgende mængder bruges til at angive fugtindholdet i luften:

absolut luftfugtighed massen af ​​vanddamp indeholdt i en enhedsvolumen luft, dvs. massefylden af ​​vanddamp indeholdt i luften, [g / m³]; i atmosfæren varierer fra 0,1-1,0 g/m³ (om vinteren over kontinenterne) til 30 g/m³ eller mere (i ækvatorialzonen) [3] [4] ; maksimal luftfugtighed (mætningsgrænse) mængden af ​​vanddamp, der kan være indeholdt i luften ved en bestemt temperatur i termodynamisk ligevægt (den maksimale værdi af luftfugtighed ved en given temperatur), [g/m³]. Med en stigning i lufttemperaturen øges dens maksimale luftfugtighed; damptryk , damptryk partialtryk udøvet af vanddampen i luften (vanddamptryk som en brøkdel af atmosfærisk tryk). Måleenheden er Pa . fugtmangel forskellen mellem det maksimalt mulige og det faktiske tryk af vanddamp [Pa] (under givne forhold: temperatur og lufttryk) [5] , dvs. mellem mætningselasticiteten og det faktiske damptryk [6] ; relativ luftfugtighed forholdet mellem damptryk og mættet damptryk, dvs. absolut luftfugtighed til maksimal [% relativ fugtighed]; Dugpunkt gastemperatur, ved hvilken gassen er mættet med vanddamp °C . Gassens relative fugtighed er 100%. Ved yderligere tilstrømning af vanddamp, eller når luft (gas) afkøles, opstår der kondensat . Selvom dug ikke falder ved en temperatur på -10 eller -50 ° C, frost , frost , is eller sne falder , eksisterer et dugpunkt på -10 eller -50 ° C og svarer til 2,361 og 0,063 g vand pr. 1 m³ luft eller anden gas under tryk én atmosfære; specifik luftfugtighed massen af ​​vanddamp i gram pr. kilogram befugtet luft [g/kg], dvs. forholdet mellem masserne af vanddamp og befugtet luft [7] ; våd pære temperatur den temperatur, ved hvilken en gas er mættet med vanddamp ved en konstant entalpi af luft. Gassens relative fugtighed er i dette tilfælde 100%, fugtindholdet stiger, og entalpien er lig med den oprindelige. blandingsforhold (vanddampindhold) massen af ​​vanddamp i gram pr. kilogram tør luft [g/kg], dvs. forholdet mellem masserne af vanddamp og tør luft.

Effekt

Dyr

Fugtighed er en af ​​de fundamentale abiotiske faktorer , der definerer ethvert levested (tundra, vådområder, ørken osv.) og bestemmer, hvilke dyr og planter der kan trives i et givet miljø [8] .

Den menneskelige krop afleder varme gennem sved og dens fordampning. Termisk konvektion til den omgivende luft og termisk stråling er de vigtigste måder at overføre varme fra kroppen på. Under forhold med høj luftfugtighed falder hastigheden af ​​fordampning af sved fra huden. Også, hvis atmosfæren er lige så varm som huden i tider med høj luftfugtighed, kan blodet, der strømmer på overfladen af ​​kroppen, ikke sprede varme gennem luftledning. Med så meget blod, der flyder til ydersiden af ​​kroppen, går mindre blod til de aktive muskler, hjerne og andre indre organer. Tidligere er der et fald i fysisk styrke og træthed. Reaktion og mental retardering kan også forekomme, hvilket fører til hedeslag eller hypertermi.

Mennesker er følsomme over for fugtig luft, fordi den menneskelige krop bruger fordampningskøling som sin primære mekanisme til temperaturregulering. Under forhold med høj luftfugtighed er svedens fordampningshastighed på huden lavere end under tørre forhold. Fordi mennesker opfatter hastigheden af ​​varmeoverførsel fra kroppen i stedet for temperaturen, føler vi os varmere, når den relative luftfugtighed er høj i stedet for lav.

Nogle mennesker oplever vejrtrækningsbesvær i fugtige omgivelser. Nogle tilfælde kan være relateret til luftvejslidelser såsom astma, mens andre kan være resultatet af angst. Patienter reagerer ofte på hyperventilation, hvilket blandt andet forårsager følelsesløshed, besvimelse og tab af koncentration [9] .

Klimaanlægget reducerer ubehag ved at reducere ikke kun temperaturen, men også fugtigheden. Opvarmning af kold udeluft kan reducere indendørs relative luftfugtighed til under 30 % [10] , hvilket fører til tilstande som tør hud, sprukne læber, tørre øjne og overdreven tørst.

Højere luftfugtighed reducerer infektiviteten af ​​aerosoliseret influenzavirus [11] .

Elektronik

Konventionelle elektroniske enheder til generel brug er designet til kun at fungere inden for et vist område af luftfugtighedsændringer (f.eks. fra 5 % til 95 % relativ luftfugtighed). Høj luftfugtighed kan øge ledningsevnen af ​​nogle hygroskopiske isoleringsmaterialer , hvilket kan føre til funktionsfejl eller forringelse. For lav luftfugtighed kan gøre materialerne sprøde. Kondens er en særlig fare for elektroniske enheder, uanset det deklarerede område for tilladt driftsfugtighed. Effekten af ​​kondens observeres for eksempel i form af dug af brilleglas, når en person i glas kommer ind fra et koldt rum til et varmt rum [12] . Når en elektronisk enhed flyttes fra et koldt sted (f.eks. garage, bil, skur) til et varmt, fugtigt sted (hjem, kontor), kan der dannes kondens på printplader og andre komponenter, hvilket kan forårsage, at enheden ikke fungerer korrekt, når den drejes. på, før kondensvandet er tørret. Højspændingsenheder kan forårsage kortslutning, hvilket resulterer i alvorlig skade.

Før du tænder for elektronisk udstyr, der bringes ind i et opvarmet rum fra kulden, skal det holdes varmt i flere timer.

I sådanne situationer, og når det er nødvendigt hurtigt at tænde for elektronisk udstyr, fremskynder det at blæse varm luft over enheden og især dens indre del, for eksempel med en ventilator, opvarmningen og tørringen af ​​kondensatet.

Ekstremt lave luftfugtighedsniveauer giver mulighed for at opbygge statisk elektricitet, hvilket kan få computere til at lukke spontant ned og programmer til at svigte, hvis der opstår gnister. Ud over fejl kan elektrostatiske udladninger forårsage gate-dielektrisk sammenbrud i solid-state-enheder, hvilket fører til deres irreversible fejl, især for ekstern plug-in-hukommelse ( flashhukommelse ). Derfor overvåges niveauet af luftens relative fugtighed i digitale datacentre ofte.

Se også

Noter

  1. ↑ Wyer, Samuel S. Grundlæggende fysiske love og definitioner // En afhandling om producent-gas og gas-producenter  . - McGraw-Hill Education , 1906. - S.  23 .
  2. ↑ Perry, RH og Green, DW, (2007) Perry's Chemical Engineers' Handbook (8. udgave), Section 12, Psychrometri, Evaporative Cooling and Solids Drying McGraw-Hill , ISBN 978-0-07-151135-3
  3. ↑ Indekser for klima-fugtighed . Encyclopaedia Britannica . Hentet 15. februar 2018. Arkiveret fra originalen 16. november 2020.
  4. ↑ Klima-/fugtighedstabel . Transportinformationstjeneste i det tyske forsikringsforbund . Hentet 15. februar 2018. Arkiveret fra originalen 12. november 2020.
  5. ↑ Luftfugtighedsunderskud // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  6. ↑ Vejr og klima - Psykrometrisk tabel . Hentet 14. maj 2019. Arkiveret fra originalen 11. august 2020.
  7. ↑ Seidel, Dian Hvad er atmosfærisk luftfugtighed, og hvordan måles den? (brudt link ) . National Oceanic and Atmospheric Administration . National Oceanic and Atmospheric Administration. Hentet 3. marts 2017. Arkiveret fra originalen 18. oktober 2017. 
  8. ↑ C.Michael Hogan. 2010. Abiotisk faktor . Encyclopedia of Earth. eds Emily Monosson og C. Cleveland. Nationalrådet for Videnskab og Miljø Arkiveret 8. juni 2013. . Washington DC.
  9. ↑ Varme og fugtighed - lungeforeningen . www.lung.ca. _ Hentet 14. marts 2018. Arkiveret fra originalen 24. oktober 2020.
  10. ↑ Optimale luftfugtighedsniveauer til hjemmet . AirBetter.org (3. august 2014). Hentet 17. november 2019. Arkiveret fra originalen 10. januar 2020.
  11. ↑ Noti, John D.; Blachere, Francoise M.; McMillen, Cynthia M.; Lindsley, William G.; Kashon, Michael L.; Slaughter, Denzil R.; Beezhold, Donald H. Høj luftfugtighed fører til tab af infektiøs influenzavirus fra simuleret hoste  // PLOS ONE  : journal  . - 2013. - Bd. 8 , nr. 2 . — P.e57485 . - doi : 10.1371/journal.pone.0057485 . - . — PMID 23460865 .
  12. ↑ Tågebriller . Hentet 17. november 2019. Arkiveret fra originalen 26. februar 2015.

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger