Qual è l'umidità assoluta dell'aria. umidità assoluta. Vapori saturi e insaturi
Quando si tratta della nostra salute, la conoscenza dell’umidità relativa dell’aria e la formula per determinarla viene al primo posto. Non è però necessario conoscere la formula esatta, ma è bene avere almeno un'idea generale di cosa sia, 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 è dannosa per loro. Pertanto, esistono norme statali che regolano quale dovrebbe essere l'umidità nella stanza.
Zona di umidità ottimale
In generale, esistono circa una dozzina di modi per controllare l'umidità dell'aria e riportarla alla normalità. Ciò creerà le condizioni più favorevoli per lo studio, il sonno, lo sport, aumenterà l'efficienza e migliorerà il benessere.
PROGETTAZIONE IDRICO E RETE FOGNARIA
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Tabella dell'umidità
Di seguito è riportata una tabella dell'umidità assoluta e relativa dell'aria.
| Umidità relativa | 10% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% |
| Temperatura dell'aria, C | Umidità assoluta, g/m3 Punto di rugiada, C |
|||||||||
| 50 | 8,3 | 16,6 | 24,9 | 33,2 | 41,5 | 49,8 | 58,1 | 66,4 | 74,7 | 83 |
| 8 | 19 | 26 | 32 | 36 | 40 | 43 | 45 | 48 | 50 | |
| 45 | 6,5 | 13,1 | 19,6 | 26,2 | 32,7 | 39,3 | 45,8 | 52,4 | 58,9 | 65,4 |
| 4 | 15 | 22 | 27 | 32 | 36 | 38 | 41 | 43 | 45 | |
| 40 | 5,1 | 10,2 | 15,3 | 20,5 | 25,6 | 30,7 | 35,8 | 40,9 | 46 | 51,1 |
| 1 | 11 | 18 | 23 | 27 | 30 | 33 | 36 | 38 | 40 | |
| 35 | 4 | 7,9 | 11,9 | 15,8 | 19,8 | 23,8 | 27,7 | 31,7 | 35,6 | 39,6 |
| -2 | 8 | 14 | 18 | 21 | 25 | 28 | 31 | 33 | 35 | |
| 30 | 3 | 6,1 | 9,1 | 12,1 | 15,2 | 18,2 | 21,3 | 24,3 | 27,3 | 30,4 |
| -6 | 3 | 10 | 14 | 18 | 21 | 24 | 26 | 28 | 30 | |
| 25 | 2,3 | 4,6 | 6,9 | 9,2 | 11,5 | 13,8 | 16,1 | 18,4 | 20,7 | 23 |
| -8 | 0 | 5 | 10 | 13 | 16 | 19 | 21 | 23 | 25 | |
| 20 | 1,7 | 3,5 | 5,2 | 6,9 | 8,7 | 10,4 | 12,1 | 13,8 | 15,6 | 17,3 |
| -12 | -4 | 1 | 5 | 9 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | |
| 15 | 1,3 | 2,6 | 3,9 | 5,1 | 6,4 | 7,7 | 9 | 10,3 | 11,5 | 12,8 |
| -16 | -7 | -3 | 1 | 4 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | |
| 10 | 0,9 | 1,9 | 2,8 | 3,8 | 4,7 | 5,6 | 6,6 | 7,5 | 8,5 | 9,4 |
| -19 | -11 | -7 | -3 | 0 | 1 | 4 | 6 | 8 | 10 | |
| 5 | 0,7 | 1,4 | 2 | 2,7 | 3,4 | 4,1 | 4,8 | 5,4 | 6,1 | 6,8 |
| -23 | -15 | -11 | -7 | -5 | -2 | 0 | 2 | 3 | 5 | |
| 0 | 0,5 | 1 | 1,5 | 1,9 | 2,4 | 2,9 | 3,4 | 3,9 | 4,4 | 4,8 |
| -26 | -19 | -14 | -11 | -8 | -6 | -4 | -3 | -2 | 0 | |
| -5 | 0,3 | 0,7 | 1 | 1,4 | 1,7 | 2,1 | 2,4 | 2,7 | 3,1 | 3,4 |
| -29 | -22 | -18 | -15 | -13 | -11 | -8 | -7 | -6 | -5 | |
| -10 | 0,2 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,9 | 2,1 | 2,3 |
| -34 | -26 | -22 | -19 | -17 | -15 | -13 | -11 | -11 | -10 | |
| -15 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,1 | 1,3 | 1,5 | 1,6 |
| -37 | -30 | -26 | -23 | -21 | -19 | -17 | -16 | -15 | -15 | |
| -20 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
| -42 | -35 | -32 | -29 | -27 | -25 | -24 | -22 | -21 | -20 | |
| -25 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | 0,3 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| -45 | -40 | -36 | -34 | -32 | -30 | -29 | -27 | -26 | -25 |
Questa pagina contiene informazioni sull'umidità assoluta e relativa dell'aria in forma tabellare.
Lo psicrometro di agosto è costituito da due termometri a mercurio montati su un treppiede o riposti in una comune custodia. Il bulbo di un termometro è avvolto 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 pressione massima del vapore acqueo alla temperatura del bulbo umido (vedi
Tavolo 2); a - coefficiente psicrometrico, t - temperatura a bulbo secco; t1 - temperatura del bulbo umido; H è la pressione barometrica al momento della determinazione.
Se l'aria è perfettamente ferma, 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
| Temperatura dell'aria (°C) | Temperatura dell'aria (°C) | Pressione del vapore acqueo (mm Hg) | Temperatura dell'aria (°C) | Pressione del vapore acqueo (mmHg) Umidità dell'aria |
|
| -20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0 |
0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518 |
+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0 |
11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663 |
+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0 |
42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0 |
Tabella 3
Determinazione dell'umidità relativa in base alle letture
psicrometro di aspirazione (in percentuale) 
Tabella 4
Determinazione dell'umidità relativa dell'aria secondo le letture dei termometri asciutti e umidi nello psicrometro di agosto in condizioni normali di movimento dell'aria calmo e uniforme nella stanza ad una velocità di 0,2 m / s 
Per determinare l'umidità relativa, esistono tabelle speciali (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 per mezzo di una ventola a orologeria situata nella parte superiore dell'apparecchio.
Il serbatoio di mercurio di uno dei termometri è avvolto con un pezzo di cambrico, che viene inumidito con acqua distillata prima di ogni determinazione utilizzando una pipetta speciale. 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 asciutti e bagnati. Poiché l'umidità evapora e il calore viene assorbito dalla superficie di una sfera di mercurio bagnata con un termometro, la temperatura sarà inferiore.
L'umidità assoluta si calcola utilizzando la formula di Shprung: 
dove A è l'umidità assoluta; f è la pressione massima del vapore acqueo alla temperatura del bulbo umido; 0,5 - coefficiente psicrometrico costante (correzione per la velocità dell'aria); t è la temperatura del bulbo secco; t1 - temperatura del bulbo umido; H - pressione barometrica; 755 - pressione barometrica media (determinata secondo la tabella 2).
L'umidità massima (F) viene determinata utilizzando la temperatura a bulbo secco della tabella 2.
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.
Un igrografo viene utilizzato per determinare le fluttuazioni dell'umidità relativa nel tempo.
L'apparecchio è simile ad un termografo, ma la parte ricevente dell'igrografo è un fascio di capelli senza grasso.
Riso. 3. Psicrometro ad aspirazione di Assmann:
1 - tubi metallici;
2 - termometri a mercurio;
3 - fori per l'uscita dell'aria aspirata;
4 - morsetto per appendere lo psicrometro;
5 - pipetta per bagnare un termometro bagnato.
1. Letture del termometro a secco dello psicrometro ad aspirazione 20°С, termometro umido 10°С. Trova l'umidità relativa nella stanza. Datele una valutazione igienica.
2. Indicazioni del termometro secco dello psicrometro ad aspirazione nel soggiorno 22°C, umido 14,5°C. Valutare le condizioni di temperatura e umidità nella stanza.
Nell'officina di forgiatura, la temperatura del termometro a secco dello psicrometro ad aspirazione è di 23°C, la temperatura a umido è di 13,5 C. Valutare le condizioni di temperatura e umidità nell'officina.
4. In che modo una persona perderà calore se la temperatura dell'aria e delle pareti nella stanza è di 37 ° C, l'umidità è del 45%, la velocità dell'aria è di 0,4 m / s.?
Umidità relativa alla determinazione della temperatura con uno psicrometro (Tabella)
Determina in quali condizioni il benessere termico di una persona sarà migliore:
a) ad una temperatura dell'aria di 30 ° C, umidità 40%, velocità
aria 0,8 m/sec.
b) a temperatura dell'aria 28°C, umidità 85%, velocità
aria 0,2 m/sec.
6. In quali condizioni una persona avrà più freddo:
a) ad una temperatura dell'aria di 14 ° C, umidità 40%
b) a temperatura dell'aria 14°С, umidità 80%
In quali condizioni una persona si surriscalda:
a) ad una temperatura dell'aria di 40 ° C, umidità 40%
b) ad una temperatura dell'aria di 40 ° C, umidità 90%
8. In quale officina è preferibile il microclima;
a) in 1 laboratorio, la temperatura dell'aria e delle pareti è di 38 ° C, l'umidità dell'aria è del 70%,
velocità dell'aria 0,3 m/sec.
b) nel 2° laboratorio, la temperatura dell'aria e delle pareti è di 39 C, l'umidità dell'aria è del 35%,
velocità dell'aria 0,8 m/sec.
Nella sala operatoria la temperatura dell'aria è di 22 C, l'umidità è del 43%, la velocità dell'aria è di 0,3 m/s. Fornire una valutazione igienica del microclima della sala operatoria.
10. Nei reparti del centro ustionati, la temperatura dell'aria è di 25°С, l'umidità relativa è del 52%, la velocità dell'aria è di 0,15 m/sec.
Il
microclima dei locali medici secondo gli standard igienici
Domanda n. 5
Tabella n. 1 Determinazione dell'umidità relativa secondo le letture di uno psicrometro ad aspirazione, %
| Indicazioni | Letture del termometro umido, °С | ||||||||||||||||||||||||||
| bulbo secco °С | 10,0 | 10,5 | 11,0 | 11,5 | 12,0 | 12,5 | 13,0 | 13,5 | 14,0 | 14,5 | 15,0 | 15,5 | 16,0 | 16,5 | 17,0 | 17,5 | 18,0 | 18,5 | 19,0 | 19,5 | 20,0 | 20,5 | 21,0 | 21,5 | 22,0 | 22,5 | 23,0 |
| 17,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 18,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 18,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 19,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 19,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 20,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 20,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 21,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 21,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 22,0 | |||||||||||||||||||||||||||
| 22,5 | |||||||||||||||||||||||||||
| 23,0 |
Domanda n. 6
Tabella numero 2 Norme igieniche per i parametri microclimatici per stanze diverse
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Calcolo dell'umidità assoluta (contenuto di umidità) dell'aria
L'umidità assoluta si calcola utilizzando la formula:
dove f è l'umidità massima dell'aria (vedi.
scheda. 2,2 dalla temperatura del termometro "umido"), g/m3;
tc e tv – temperature dei termometri “a secco” e “umido”, °С;
B - pressione barometrica, mm Hg.
Modi per garantire i parametri microclimatici richiesti
locali industriali
Creare condizioni meteorologiche ottimali nei locali industriali è un compito complesso, la cui soluzione va nelle seguenti direzioni.
Soluzioni razionali di pianificazione dello spazio e di design per edifici industriali . I negozi caldi si trovano, se possibile, in edifici a un piano e a due campate.
I cortili sono disposti in modo che siano ben ventilati. Si sconsiglia di posizionare estensioni attorno al perimetro dell'edificio che interferiscano con il flusso di aria fresca.
L'edificio stesso è posizionato in modo che l'asse longitudinale della lampada di aerazione formi un angolo di 90...60° con la direzione del vento estivo prevalente. Per proteggersi dall'ingresso di aria fredda nei locali di produzione, gli ingressi sono dotati di serrature, porte - con barriere d'aria.
Usano doppi vetri di finestre, isolano recinzioni, pavimenti, ecc.
Posizionamento razionale delle attrezzature.È auspicabile posizionare le principali fonti di calore direttamente sotto la lanterna di aerazione, vicino alle pareti esterne dell'edificio e in una fila a una distanza tale l'una dall'altra in modo che i flussi di calore da esse non si incrocino nei luoghi di lavoro. I materiali di raffreddamento non devono essere collocati nei percorsi dell'aria fresca.
Dovrebbero essere previste stanze separate per il raffreddamento dei prodotti caldi. soluzione miglioreè la collocazione di apparecchiature radianti in locali isolati o aree esterne.
Meccanizzazione e automazione dei processi produttivi. Si sta facendo molto in questa direzione. Vengono introdotti il caricamento meccanico dei forni metallurgici, il trasporto di condotte per il metallo liquido, gli impianti per la colata continua dell'acciaio, ecc.
Controllo e sorveglianza a distanza consente in molti casi di far uscire una persona da condizioni avverse. Un esempio è il controllo remoto delle gru nelle officine calde.
L'introduzione di più razionale processi tecnologici e attrezzature. Ad esempio, la sostituzione del metodo di lavorazione del metallo a caldo con uno a freddo, il riscaldamento a fiamma con l'induzione, i forni anulari nella produzione di mattoni con quelli a tunnel, ecc.
così come un razionale isolamento termico delle attrezzature, protezione dei lavoratori vari tipi schermi, ventilazione e riscaldamento razionali, razionalizzazione dei regimi di lavoro e di riposo, utilizzo dei dispositivi di protezione individuale.
Come calcolare l'umidità relativa
Metodologia per la determinazione dei parametri del microclima nei lavoratori
luoghi del personale di produzione
Parametri microclimatici in lavoro di laboratorio sono definiti come segue:
1. Misurare la temperatura dell'aria nella stanza utilizzando i termometri "secco" e "umido" dello psicrometro Assmann, cucchiaino E tvf annotare pertanto il risultato nella colonna "valori effettivi" del protocollo.
Determinare la pressione barometrica utilizzando un barometro, V (mm Hg).
3. Determinare la velocità del movimento dell'aria sul posto di lavoro Cf utilizzando un anemometro a tazza con display digitale.
Determinare il periodo dell'anno, tenendo conto della temperatura esterna media giornaliera specificata dall'opzione (es se tout> +10 C, quindi il periodo dell'anno Caldo, Se tutto< +10 С, то период года Freddo ).
Tabella 2.1
Determinare l’eccesso di calore sensibile Qsurplus nell’ambiente utilizzando la formula:
dove QIZB – eccesso di calore sensibile, (kJ/h m3);
QHHH - calore sensibile nel negozio, (kJ/h);
Determinare secondo DSN 3.3.6.042-99 i valori richiesti di temperatura tn, umidità relativa giov, velocità del movimento dell'aria sul posto di lavoro Cn (Appendice A.2). I valori normativi dei parametri microclimatici sono selezionati in base al periodo dell'anno, alla categoria di gravità del lavoro, nonché alla categoria dei locali secondo regime termico. Quindi, se la stanza è "calda", vengono presi i valori della colonna "ammissibile", se la stanza è "fredda", vengono presi i valori della colonna "ottimale". I posti di lavoro a tempo indeterminato corrispondono alla categoria di lavoro leggera ( 1a, 16), lavori non permanenti - categorie di lavoro medie e pesanti ( IIa, IIb, III).
Inserire i dati ottenuti nella tabella del protocollo nella colonna "valore normativo".
12. Confrontare i dati normativi con i dati reali. Trarre una conclusione sulla conformità del microclima locali di produzione valori standard secondo GOST 12.1.003-88 e DSN 3.3.6.042-99.
Si chiama il peso, o più precisamente la massa, del vapore acqueo contenuto in 1 m3 di aria umidità assoluta. In altre parole, questo densità del vapore acqueo nell'aria. Alla stessa temperatura l'aria può assorbire una certa quantità di vapore acqueo e raggiungere uno stato di completa saturazione. nello stato della sua saturazione viene chiamato capacità di umidità.
Il contenuto di umidità dell'aria aumenta notevolmente con l'aumentare della temperatura. rapporto di magnitudo umidità assoluta dell'aria ad una data temperatura viene chiamato il valore della sua capacità di umidità alla stessa temperatura umidità relativa.
Per determinare la temperatura e umidità relativa usa un dispositivo speciale: uno psicrometro. Lo psicrometro è composto da due termometri. La palla di uno di essi viene inumidita con una copertura di garza, la cui estremità viene abbassata in una nave con acqua. L'altro termometro rimane asciutto e mostra la temperatura ambiente. Un termometro a bulbo umido mostra una temperatura inferiore rispetto a un termometro a bulbo secco, perché l'umidità della garza richiede una certa quantità di calore. Si chiama temperatura del bulbo umido limite di raffreddamento. Viene chiamata la differenza tra le letture del bulbo secco e quello umido differenza psicrometrica.
Tra il valore della differenza psicrometrica e quello relativo esiste una certa relazione. Maggiore è la differenza psicrometrica ad una data temperatura dell'aria, minore è l'umidità relativa dell'aria e maggiore è l'umidità che l'aria può assorbire. Quando la differenza è pari a zero, l'aria è satura e avviene un'ulteriore evaporazione dell'umidità contenuta in tale aria non sta succedendo.
Umidità assoluta
(F)- questa è la quantità di vapore acqueo effettivamente contenuta in 1 m 3 di aria:F\u003d m (massa di vapore acqueo contenuto nell'aria) / V (volume)
Un'unità comunemente usata di umidità assoluta è: (F)\u003d g / m 3
Umidità relativa
Umidità relativa: φ = (umidità assoluta)/(umidità massima)L'umidità relativa è solitamente espressa in percentuale. Queste quantità sono legate tra loro dalla seguente relazione:
φ = (f×100)/fmax
Cos'è il punto di rugiada
In questa lezione verrà introdotto il concetto di umidità assoluta e relativa, verranno discussi i termini e le quantità associati a questi concetti: vapore saturo, punto di rugiada, dispositivi per la misurazione dell'umidità. Durante la lezione conosceremo le tabelle di densità e pressione. vapore saturo e tavola psicrometrica.
L’umidità è un parametro molto importante per l’uomo. ambiente, perché il nostro corpo reagisce molto attivamente ai suoi cambiamenti. Ad esempio, un meccanismo per regolare il funzionamento del corpo come la sudorazione è direttamente correlato alla temperatura e all'umidità dell'ambiente. Ad alta umidità, i processi di evaporazione dell'umidità dalla superficie della pelle sono praticamente compensati dai processi di condensazione e la rimozione del calore dal corpo viene disturbata, il che porta a violazioni della termoregolazione. A bassa umidità, i processi di evaporazione dell'umidità prevalgono sui processi di condensazione e il corpo perde troppi liquidi, il che può portare alla disidratazione.
Il valore dell'umidità è importante non solo per l'uomo e altri organismi viventi, ma anche per il flusso dei processi tecnologici. Ad esempio, a causa della nota proprietà dell'acqua di condurre l'elettricità, il suo contenuto nell'aria può compromettere seriamente il corretto funzionamento della maggior parte degli apparecchi elettrici.
Inoltre, il concetto di umidità è il criterio più importante per la valutazione condizioni meteo che tutti sanno dalle previsioni del tempo. Vale la pena notare che se confrontiamo l'umidità in diversi periodi dell'anno per noi è normale condizioni climatiche, quindi è più alto in estate e più basso in inverno, il che è associato, in particolare, all'intensità dei processi di evaporazione a diverse temperature.
Le principali caratteristiche dell’aria umida sono:
- densità del vapore acqueo nell'aria;
- umidità relativa.
L'aria è un gas composto, contiene molti gas diversi, compreso il vapore acqueo. Per stimare la sua quantità nell'aria, è necessario determinare quale massa ha il vapore acqueo in un determinato volume assegnato: questo valore caratterizza la densità. Si chiama la densità del vapore acqueo nell'aria umidità assoluta.
Definizione.Umidità assoluta dell'aria- la quantità di umidità contenuta in un metro cubo d'aria.
Designazioneumidità assoluta: (oltre alla consueta notazione per la densità).
Unitàumidità assoluta: (in SI) o (per comodità di misurare la piccola quantità di vapore acqueo nell'aria).
Formula calcoli umidità assoluta:
Designazioni:
Massa di vapore (acqua) nell'aria, kg (in SI) o g;
Il volume d'aria in cui è contenuta la massa di vapore indicata, .
Da un lato l'umidità assoluta dell'aria è un valore comprensibile e conveniente, poiché dà un'idea del contenuto specifico di acqua nell'aria in massa, dall'altro questo valore è scomodo dal punto di vista della sensibilità all’umidità da parte degli organismi viventi. Si scopre che, ad esempio, una persona non sente il contenuto di massa dell'acqua nell'aria, ma il suo contenuto rispetto al valore massimo possibile.
Per descrivere questa percezione, una quantità come umidità relativa.
Definizione.Umidità relativa- un valore che mostra quanto è lontano il vapore dalla saturazione.
Cioè il valore dell'umidità relativa, in parole semplici, mostra quanto segue: se il vapore è lontano dalla saturazione, l'umidità è bassa, se è vicina, è alta.
Designazioneumidità relativa: .
Unitàumidità relativa: %.
Formula calcoli umidità relativa:
Notazione:
Densità del vapore acqueo (umidità assoluta), (in SI) o ;
Densità del vapore acqueo saturo ad una data temperatura, (in SI) o .
Come si può vedere dalla formula, contiene l'umidità assoluta, che già conosciamo, e la densità del vapore saturo alla stessa temperatura. Sorge la domanda: come determinare l'ultimo valore? Per questo, ci sono dispositivi speciali. Considereremo condensazioneigrometro(Fig. 4) - un dispositivo che serve a determinare il punto di rugiada.
Definizione.Punto di rugiadaè la temperatura alla quale il vapore si satura.
Riso. 4. Igrometro a condensazione ()
Un liquido facilmente evaporante, ad esempio l'etere, viene versato all'interno del contenitore del dispositivo, viene inserito un termometro (6) e l'aria viene pompata attraverso il contenitore utilizzando una pera (5). Come risultato della maggiore circolazione dell'aria, inizia un'intensa evaporazione dell'etere, la temperatura del contenitore diminuisce per questo motivo e sullo specchio (4) appare la rugiada (goccioline di vapore condensato). Nel momento in cui sullo specchio appare la rugiada, la temperatura viene misurata utilizzando un termometro e questa temperatura è il punto di rugiada.
Cosa fare con il valore di temperatura ottenuto (punto di rugiada)? Esiste una tabella speciale in cui vengono inseriti i dati: quale densità di vapore acqueo saturo corrisponde a ciascun punto di rugiada specifico. Dovrebbe essere notato fatto utile che all'aumentare del valore del punto di rugiada aumenta anche il valore della corrispondente densità di vapore saturo. In altre parole, più l'aria è calda, maggiore è l'umidità che può contenere e viceversa, più l'aria è fredda, minore è il contenuto massimo di vapore in essa contenuto.
Consideriamo ora il principio di funzionamento di altri tipi di igrometri, dispositivi per misurare le caratteristiche di umidità (dal greco hygros - "bagnato" e metero - "misuro").
Igrometro a capello(Fig. 5) - un dispositivo per misurare l'umidità relativa, in cui i capelli, ad esempio i capelli umani, agiscono come elemento attivo.
L'azione di un igrometro a capello si basa sulla proprietà dei capelli magri di cambiare la propria lunghezza con i cambiamenti dell'umidità dell'aria (con l'aumento dell'umidità, la lunghezza dei capelli aumenta, con una diminuzione, diminuisce), che consente di misurare l'umidità relativa . I capelli sono tesi su una struttura metallica. La variazione della lunghezza dei capelli viene trasmessa alla freccia che si muove lungo la scala. Va ricordato che l'igrometro a capello fornisce valori di umidità relativa imprecisi e viene utilizzato principalmente per scopi domestici.
Più comodo da usare e accurato è un dispositivo per misurare l'umidità relativa come uno psicrometro (dall'altro greco ψυχρός - "freddo") (Fig. 6).
Lo psicrometro è costituito da due termometri fissati su una scala comune. Uno dei termometri si chiama bagnato, perché è avvolto in batrica, che è immerso in un serbatoio d'acqua situato sul retro del dispositivo. L'acqua evapora dal tessuto bagnato, il che porta al raffreddamento del termometro, il processo di riduzione della sua temperatura continua fino a raggiungere la fase in cui il vapore vicino al tessuto bagnato raggiunge la saturazione e il termometro inizia a mostrare la temperatura del punto di rugiada. Pertanto, un termometro a bulbo umido indica una temperatura inferiore o uguale alla temperatura ambiente effettiva. Il secondo termometro si chiama secco e mostra la temperatura effettiva.
Sulla custodia dell'apparecchio è solitamente raffigurata anche la cosiddetta tavola psicrometrica (Tabella 2). Utilizzando questa tabella è possibile determinare l'umidità relativa dell'aria ambiente dal valore di temperatura indicato dal bulbo secco e dalla differenza di temperatura tra bulbo secco e bulbo umido.
Tuttavia, anche senza una tabella del genere a portata di mano, è possibile determinare approssimativamente la quantità di umidità utilizzando il seguente principio. Se le letture di entrambi i termometri sono vicine tra loro, l'evaporazione dell'acqua da quella umida è quasi completamente compensata dalla condensa, ovvero l'umidità dell'aria è elevata. Se, al contrario, la differenza nelle letture del termometro è ampia, l'evaporazione dal tessuto umido prevale sulla condensazione e l'aria è secca e l'umidità è bassa.
Passiamo alle tabelle che consentono di determinare le caratteristiche dell'umidità dell'aria.
|
Temperatura, |
Pressione, mm rt. Arte. |
densità del vapore, |
Tab. 1. Densità e pressione del vapore acqueo saturo
Ancora una volta notiamo che, come accennato in precedenza, il valore della densità del vapore saturo aumenta con la sua temperatura, lo stesso vale per la pressione del vapore saturo.
Tab. 2. Tabella psicometrica
Ricordiamo che l'umidità relativa è determinata dal valore delle letture a bulbo secco (prima colonna) e dalla differenza tra le letture asciutte e bagnate (prima riga).
Nella lezione di oggi abbiamo conosciuto una caratteristica importante dell'aria: la sua umidità. Come abbiamo già detto, l'umidità nella stagione fredda (inverno) diminuisce e nella stagione calda (estate) aumenta. È importante poter regolare questi fenomeni, ad esempio, se necessario, aumentare l'umidità nella stanza orario invernale diversi serbatoi d'acqua per favorire i processi di evaporazione, tuttavia questo metodo sarà efficace solo a una temperatura adeguata, ovvero più alta di quella esterna.
Nella prossima lezione vedremo qual è il lavoro del gas e il principio di funzionamento di un motore a combustione interna.
Bibliografia
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…come influisce l'umidità relativa dell'aria sui parametri di essiccazione delle idropitture e vernici?
Umidità relativa dell'aria: ha un impatto significativo sia sulla velocità che sulla completezza dell'asciugatura di un rivestimento con vernice e vernice a base d'acqua.
L'umidità relativa è un parametro che determina quanta acqua in più l'aria è disposta ad assorbire sotto forma di vapore.
Umidità relativa
L'umidità relativa è il rapporto tra la quantità di vapore acqueo presente nell'aria e la massima quantità possibile di vapore ad una determinata temperatura.
Dalla definizione risulta almeno chiaro che l'aria può contenere solo una quantità limitata di acqua e questa quantità dipende dalla temperatura.
Quando l'umidità dell'aria è al 100%, significa che nell'aria è presente la massima quantità possibile di vapore acqueo e l'aria non può assorbirne di più. In altre parole, l’evaporazione dell’acqua in queste condizioni è impossibile.
Minore è l'umidità relativa dell'aria, maggiore è la quantità di acqua che può essere convertita in vapore e maggiore è il tasso di evaporazione. Ma questo processo non è infinito: se l'evaporazione avviene in uno spazio chiuso (ad esempio, non c'è la cappa nell'asciugatrice), ad un certo punto l'evaporazione si fermerà.
Umidità assoluta
La tabella mostra i valori dell'umidità assoluta dell'aria con umidità relativa del 100% nell'intervallo di temperature che ci interessa e il comportamento del parametro di umidità relativa all'aumentare della temperatura.
| Temperatura, °C | Assoluto umidità, g/m³ | Parente umidità, % 5 °C | Parente umidità, % 15 °C |
| - 20 | 1,08 | - | - |
| - 15 | 1,61 | - | - |
| - 10 | 2,36 | - | - |
| - 5 | 3,41 | - | - |
| 0 | 4,85 | - | - |
| 5 | 6,80 | 100 | - |
| 10 | 9,40 | 72,35 | - |
| 15 | 12,83 | 53,01 | 100 |
| 20 | 17,30 | 39,31 | 74,17 |
| 25 | 23,04 | 29,52 | 55,69 |
| 30 | 30,36 | 22,40 | 42,26 |
| 35 | 39,58 | 17,19 | 32,42 |
Dai dati sopra riportati si può notare che pur mantenendo il valore dell'umidità assoluta, all'aumentare della temperatura diminuisce il valore dell'umidità relativa.
Il valore dell'umidità assoluta massima ad una determinata temperatura permette di calcolare l'efficienza dell'essiccatore, o più precisamente l'inefficienza dell'essiccatore senza ventilazione forzata.
Diciamo che abbiamo un'asciugatrice: una stanza 7 x 4 e un'altezza di 3 metri, ovvero 84 metri cubi. E supponiamo di voler asciugare in questa stanza 100 pezzi di profili per finestre in PVC o 160 pannelli per facciate in vetro o pannelli in fibrocemento delle dimensioni di 600 x 600 mm; che è di circa 60 mq. superfici.
Per verniciare una superficie del genere verranno utilizzati 6 litri di vernice; Perché la vernice si asciughi completamente devono evaporare circa 2 litri di acqua. Allo stesso tempo, secondo la tabella, ad una temperatura di 20 ° C, 84 metri cubi. l'aria può contenere al massimo 1,5 litri di acqua.
Cioè, anche se inizialmente l'aria avesse un'umidità assoluta pari a zero, la vernice a base d'acqua in questa stanza non si asciugherà senza ventilazione forzata.
Riduzione dell'umidità relativa
Poiché per la polimerizzazione della vernice a base d'acqua condizione necessariaè la completa evaporazione dell'acqua, quindi il valore dell'umidità relativa dell'aria ha un impatto significativo sulla velocità di essiccazione e anche sulle prestazioni del rivestimento polimerico.
Ma non è così spaventoso come potrebbe sembrare. Ad esempio, se si introduce aria dall'esterno con umidità relativa del 100% e una temperatura di 5°C e la si riscalda fino a 15°C, l'aria avrà solo il 53% di umidità relativa.
L'umidità non è scomparsa dall'aria, cioè l'umidità assoluta non è cambiata, ma l'aria è pronta ad accogliere il doppio dell'acqua che a bassa temperatura.
Cioè, non è necessario utilizzare deumidificatori o condensatori per ottenere parametri accettabili per l'essiccazione della vernice: è sufficiente aumentare la temperatura al di sopra della temperatura ambiente.
Come più differenza temperatura tra l'aria esterna e l'aria immessa nell'asciugatrice, minore sarà l'umidità relativa di quest'ultima.
