Relativ luftfugtighed

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. november 2020; checks kræver 15 redigeringer .

Relativ fugtighed  er forholdet mellem partialtrykket af vanddamp i en gas (primært i luft ) og ligevægtstrykket af mættet damp ved en given temperatur [1] . Betegnes med det græske bogstav φ , målt med et hygrometer .

Absolut luftfugtighed

Absolut luftfugtighed  - mængden af ​​fugt indeholdt i en kubikmeter luft [2] . Absolut luftfugtighed bruges, når det er nødvendigt at sammenligne mængden af ​​vand i luften ved forskellige temperaturer eller over en lang række temperaturer, såsom i en sauna . Normalt målt i g/m³. Men på grund af det faktum, at det ved en bestemt lufttemperatur kun kan indeholde en vis mængde fugt så meget som muligt (med en temperaturstigning øges denne maksimalt mulige mængde fugt, med et fald i lufttemperaturen, den maksimalt mulige mængde af fugtfald), blev begrebet relativ luftfugtighed introduceret.

Relativ luftfugtighed

En ækvivalent definition er forholdet mellem massefraktionen af ​​vanddamp i luft og det maksimalt mulige ved en given temperatur. Det måles i procent og bestemmes af formlen:

hvor:  - relativ fugtighed af den betragtede blanding (luft);  er partialtrykket af vanddamp i blandingen;  er ligevægtstrykket for mættet damp .

Vandets mætningsdamptryk stiger kraftigt med stigende temperatur. Derfor kommer der ved isobarisk (det vil sige ved konstant tryk) afkøling af luft med konstant dampkoncentration et øjeblik ( dugpunkt ), hvor dampen er mættet. I dette tilfælde kondenserer den "ekstra" damp i form af tåge , dug eller iskrystaller . Processerne med mætning og kondensering af vanddamp spiller en enorm rolle i atmosfærisk fysik : Skydannelsesprocesserne og dannelsen af ​​atmosfæriske fronter bestemmes i vid udstrækning af processerne med mætning og kondensation, den varme, der frigives under kondenseringen af ​​atmosfærisk vanddamp, giver en energimekanisme til fremkomsten og udviklingen af ​​tropiske cykloner (orkaner).

Relativ luftfugtighed er den eneste hygrometriske indikator for luft, der tillader direkte instrumentel måling [3] .

Estimering af relativ fugtighed

Den relative luftfugtighed af en vand-luftblanding kan estimeres, hvis dens temperatur ( T ) og dugpunktstemperaturen ( Td ) er kendt, ved hjælp af følgende formel:

hvor P s  er det mættede damptryk for den tilsvarende temperatur, som kan beregnes ved hjælp af Arden Back-formlen [4] :

hvor T  er temperaturen i grader Celsius , P s  er trykket i hPa . For negative temperaturer i fravær af en flydende fase, bruges en anden Buck-formel:

For mere nøjagtige beregninger bør du bruge Goff-Gratch-modellerne eller mere moderne: A. Veksler, ITS-90 [5] , D. Sontag. [6]

Tilnærmet beregning

Relativ luftfugtighed kan beregnes tilnærmelsesvis ved hjælp af følgende formel:

Det vil sige, at for hver grad Celsius af forskellen mellem lufttemperaturen og dugpunktstemperaturen falder den relative luftfugtighed med 5 %.

Derudover kan relativ luftfugtighed estimeres ud fra et psykrometrisk diagram .

Overmættet vanddamp

I mangel af kondensationscentre, når temperaturen falder, er dannelsen af ​​en overmættet tilstand mulig, det vil sige, at den relative fugtighed bliver mere end 100%. Ioner eller aerosolpartikler kan fungere som kondensationscentre , det er på kondensation af overmættet damp på ioner dannet under passagen af ​​en ladet partikel i et sådant par, at princippet om drift af et skykammer og diffusionskamre er baseret : vanddråber kondenserer på de dannede ioner danner et synligt spor (spor ) af en ladet partikel.

Et andet eksempel på overmættet vanddampkondensering er flykontrailer , der opstår, når overmættet vanddamp kondenserer på sodpartikler i motorens udstødning.

Kontrolmidler og -metoder

For at bestemme luftens fugtighed bruges enheder, der kaldes psykrometre og hygrometre . Augusts psykrometer består af to termometre – tørt og vådt. En våd pæretemperatur er lavere end en tør pære, fordi dens tank er pakket ind i en klud gennemvædet i vand, som køler den ned, når den fordamper. Fordampningshastigheden afhænger af luftens relative fugtighed. Ifølge vidnesbyrd om tørre og våde termometre findes luftens relative fugtighed ifølge psykrometriske tabeller. For nylig er integrerede fugtighedssensorer (normalt med spændingsudgang) blevet meget udbredt, baseret på nogle polymerers egenskaber til at ændre deres elektriske egenskaber (såsom mediets dielektriske konstant) under påvirkning af vanddamp indeholdt i luften.

Meget mere nøjagtige relative luftfugtighedsdata kan opnås med aspirationspsykrometre (f.eks. Assmann psykrometer ), som med en enhed, der ligner August psykrometeret, pumper luft gennem rør med termometre ved hjælp af et aspirationshoved, og selve termometrene er bedre beskyttet mod eksterne påvirkninger.

Den relative luftfugtighed i det betjente område og boligarealet i offentlige bygningers lokaler, på arbejdspladser i lokalerne, hos forbrugerservicevirksomheder, i lokomotivernes førerhuse osv. osv., er reguleret af Sanitære regler og normer SanPiN 1.2.3685-21 "Hygiejniske standarder og krav til sikring af sikkerheden og (eller) uskadeligheden af ​​miljøfaktorer for mennesker" : tilladte værdier for relativ luftfugtighed på arbejdspladser i lokaler er 15-75 % , i boliger og det betjente område af lokaler i offentlige bygninger 30-60%, i medicinske institutioner i lokaler i renhedsklasse A og B, bør den relative luftfugtighed ikke overstige 60% osv.

For at bestemme og bekræfte de metrologiske egenskaber af enheder til måling af fugtighed, anvendes specielle reference (eksemplariske) installationer - klimatiske kamre ( hygrostater ) eller dynamiske generatorer af gasfugtighed.

Betydning

Relativ luftfugtighed er en vigtig økologisk indikator for miljøet. Hvis luftfugtigheden er for lav eller for høj, observeres en persons hurtige træthed, forringelse af opfattelse og hukommelse. Menneskers slimhinder tørrer ud, bevægelige overflader revner og danner mikrorevner, hvor vira, bakterier, svampe trænger direkte ind. Lav relativ luftfugtighed (op til 5-7%) i lokalerne i en lejlighed, kontor er noteret i regioner med langvarig stående af lave negative udendørstemperaturer. Typisk fører en varighed på op til 1-2 uger ved temperaturer under -20 ° C til tørring af lokalerne. En væsentlig forringende faktor for at opretholde den relative luftfugtighed er luftudskiftning ved lave negative temperaturer. Jo mere luftudskiftning i lokalerne, jo hurtigere skabes lav (5-7%) relativ luftfugtighed i disse lokaler.

At ventilere rum i koldt vejr for at øge luftfugtigheden er en grov fejl - det er den mest effektive måde at opnå det modsatte på. Årsagen til denne udbredte misforståelse er opfattelsen af ​​relative luftfugtighedstal kendt af alle fra vejrudsigter. Dette er procenter af et bestemt tal, men dette tal er forskelligt for rummet og gaden! Du kan finde ud af dette tal fra en tabel, der forbinder temperatur og absolut luftfugtighed. For eksempel betyder 100 % udendørs luftfugtighed ved -15 °C 1,6 g vand pr. kubikmeter, men den samme luft (og de samme gram) ved +20 °C betyder kun 8 % luftfugtighed.

Fødevarer, byggematerialer og endda mange elektroniske komponenter kan opbevares inden for et strengt defineret område af relativ luftfugtighed. Mange teknologiske processer forekommer kun med streng kontrol af indholdet af vanddamp i luften i produktionsrummet.

Luftfugtigheden i rummet kan ændres.

Luftfugtere bruges til at øge luftfugtigheden .

Funktionerne til tørring (sænkning af luftfugtighed) af luft er implementeret i de fleste klimaanlæg og i form af separate enheder - lufttørrere .

I blomsterbrug

Luftens relative fugtighed i drivhuse og boliger, der anvendes til plantedyrkning, er underlagt udsving, hvilket skyldes årstiden, lufttemperaturen, graden og hyppigheden af ​​vanding og sprøjtning af planter, tilstedeværelsen af ​​luftfugtere , akvarier eller andre beholdere med en åben vandoverflade, ventilation og varmeanlæg. Kaktusser og mange sukkulente planter tåler lettere tør luft end mange tropiske og subtropiske planter.

Som regel for planter, hvis hjemland er tropiske regnskove, er 80-95% relativ luftfugtighed optimal (om vinteren kan den reduceres til 65-75%). For planter af varme subtroper  - 75-80%, kolde subtroper - 50-75% ( levkoy , cyclamens , cineraria , etc.)

Når man holder planter i boliger, lider mange arter af tør luft. Først og fremmest afspejles dette i bladene ; de har en hurtig og progressiv tørring af toppene. [7]

For at øge den relative luftfugtighed i boligområder, brug elektriske luftfugtere , paller fyldt med våd claydite og regelmæssig sprøjtning.

Normal luftfugtighed for mennesker

For boliger gælder DSTU B EN 15251:2011, som sætter klare grænser for luftfugtighed til værelser og lejligheder. I alt sørger denne DSTU for præcise mikroklimaparametre for fire typer lokaler:

Rumfugtighedsnorm iht. DSTU B EN 15251:2011
Mikroklimaforhold Vilkår for brug af lokaler og kategorier af personer Kategoribetegnelse

i henhold til DSTU B EN ISO 7730

Relativ luftfugtighedsværdi, % RH
Øget-optimal lokaler til permanent brug, for mennesker med dårligt helbred, ældre mennesker, med særlige behov EN 30 - 50
Optimale forhold nye, termomoderniserede, rekonstruerede huse, til ophold for raske voksne B 25 - 60
Tilladelig nye eller moderniserede huse til midlertidigt ophold af mennesker C 25-70
Begrænset lokaler med begrænset brug hele året - op til 20 og over 70

Samtidig har de lokaler, som folk tilbringer deres fritid i, andre normer. Der lægges særlig vægt på museer, historiske monumenter og templer. Der tages også hensyn til driften af ​​bygningen eller kun idriftsættelse (nye bygninger). Afhængigt af det aktuelle fugtniveau i rummet, skal nogle befugtes, mens andre skal affugtes. Alt dette gøres for at forhindre udseendet af skimmelsvamp og svamp og yderligere ødelæggelse af bygninger. For lokalerne til medicinske institutioner, produktionsbutikker og laboratorier, papir- eller fødevareproduktion, er affugtning eller befugtning af luften nødvendigvis tilvejebragt.

Se også

Noter

  1. ↑ Luftfugtighed Arkiveret 24. december 2016 på Wayback Machine // Meteorological Dictionary.
  2. ↑ Shmeter S. M. Luftfugtighed // Physical Encyclopedia / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M .: Soviet Encyclopedia , 1988. - T. 1. - S. 285-286. - 704 s. — 100.000 eksemplarer.
  3. ↑ Medvedsky V.A., Dyrehygiejne, 2005 , s. 22.
  4. ↑ Arden L. Buck. Nye ligninger til beregning af damptryk og forstærkningsfaktor . American Meteorological Society (1981).
  5. ↑ Bob Hardy. ITS-90-formuleringer til damptryk... . Proceedings of the Third International Symposium on humidity & moisture . Thunder Scientific Corporation (1998). Dato for adgang: 20. februar 2015. Arkiveret fra originalen 9. marts 2016.
  6. ↑ Holger Vömel. Mætningsdamptryksformuleringer (link ikke tilgængelig) . CIRES . University of Colorado (1. december 2011). Hentet 20. februar 2015. Arkiveret fra originalen 23. juni 2017. 
  7. ↑ Saakov S. G. Drivhus-  og indendørs planter og deres pleje. Videnskab, 1985

Litteratur

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger