Çoğu zaman TV ekranlarından veya radyo hoparlörlerinden hava basıncı ve nem hakkında duyuyoruz. Ancak çok az kişi göstergelerinin neye bağlı olduğunu ve belirli değerlerin insan vücudunu nasıl etkilediğini biliyor.

Araçlar ve belirleme yöntemleri

Havanın su buharı ile doygunluğunu belirlemek için özel cihazlar kullanılır: psikrometreler ve hidrometreler. August'un psikrometresi iki termometreli bir çubuktur: ıslak ve kuru.

Birincisi suya batırılmış bir beze sarılır ve bu, buharlaştığında vücudunu soğutur. Bu termometrelerin okumalarına dayanarak tablolar havanın bağıl nemini belirler. Pek çok farklı hidrometre vardır; bunların çalışmaları ağırlığa, filme, elektriğe veya saça ve ayrıca bir dizi başka çalışma prensibine dayanabilir. İÇİNDE son yıllar Entegre ölçüm sensörleri popülerlik kazanmıştır. Hidrostatlar doğruluğu kontrol etmek için kullanılır.

Hava nemi önemli bir özelliktir çevre. Ancak hava raporlarının ne anlama geldiğini herkes tam olarak anlayamıyor. ve mutlak nem birbiriyle ilişkili kavramlardır. Birinin mahiyetini anlamadan diğerinin mahiyetini anlamak mümkün değildir.

Hava ve nem

Hava, gaz halindeki maddelerin bir karışımını içerir. Öncelikle nitrojen ve oksijendir. onlar içeride genel kompozisyon(%100) ağırlıkça sırasıyla yaklaşık %75 ve %23 içerir. Yaklaşık %1,3'ü argon, %0,05'ten azı karbondioksittir. Geriye kalan (toplamda yaklaşık %0,005 eksik) ksenon, hidrojen, kripton, helyum, metan ve neondur.

Ayrıca havada her zaman bir miktar nem bulunur. Dünya okyanuslarındaki nemli topraktaki su moleküllerinin buharlaşması sonucu atmosfere girmektedir. Kapalı bir alanda içeriği farklı olabilir dış ortam ve ek gelir ve tüketim kaynaklarının varlığına bağlıdır.

Fiziksel özelliklerin ve niceliksel göstergelerin daha doğru bir tanımı için iki kavram kullanılır: bağıl nem ve mutlak nem. Günlük yaşamda çamaşırları kuruturken ve yemek pişirirken fazlalık oluşur. İnsanlar ve hayvanlar nefes yoluyla, bitkiler ise gaz değişimi sonucu dışarı atarlar. Üretimde, su buharı oranındaki bir değişiklik, sıcaklık değişimleri sırasında yoğuşma ile ilişkilendirilebilir.

Terimin kullanımının mutlak ve özellikleri

Atmosferdeki su buharının tam miktarını bilmek ne kadar önemlidir? Bu parametrelere dayanarak hava tahminleri, yağış olasılığı ve hacmi, cephelerin hareket yolları hesaplanır. Buradan hareketle bölge için ciddi tehlike oluşturabilecek kasırga ve özellikle kasırga riskleri belirleniyor.

İki kavram arasındaki fark nedir? Ortak noktaları hem bağıl nemin hem de mutlak nemin havadaki su buharı miktarını ölçmesidir. Ancak ilk gösterge hesaplamayla belirlenir. İkincisi, g/m3 cinsinden sonuç verecek şekilde fiziksel yöntemlerle ölçülebilir.

Ancak ortam sıcaklığındaki değişikliklerle bu göstergeler değişir. Havanın maksimum belirli miktarda su buharı - mutlak nem içerebileceği bilinmektedir. Ancak +1°C ve +10°C modları için bu değerler farklı olacaktır.

Havadaki su buharının kantitatif içeriğinin sıcaklığa bağımlılığı bağıl nem göstergesinde görüntülenir. Formül kullanılarak hesaplanır. Sonuç yüzde olarak ifade edilir (mümkün olan maksimum değerin objektif bir göstergesi).

Çevre koşullarının etkisi

Sıcaklığın artmasıyla (örneğin +15°C'den +25°C'ye) mutlak ve bağıl hava nemi nasıl değişecek? Arttıkça su buharı basıncı da artar. Bu, birim hacme (1 metreküp) daha fazla su molekülünün sığacağı anlamına gelir. Sonuç olarak mutlak nem de artar. Göreceli değer azalacaktır. Bunun nedeni, gerçek su buharı içeriğinin aynı kalması, ancak mümkün olan maksimum değerin artmasıdır. Formüle göre (birinin diğerine bölünmesi ve sonucun %100 ile çarpılması) sonuç göstergede bir azalma olacaktır.

Sıcaklık düştükçe mutlak ve bağıl nem nasıl değişecek? +15°C'den +5°C'ye düştüğünüzde ne olur? Mutlak nem azalacaktır. Buna göre 1 metreküpte. Su buharının sığabileceği maksimum hava karışımı miktarı daha küçüktür. Formül kullanılarak yapılan hesaplama, son göstergede bir artış gösterecektir - bağıl nem yüzdesi artacaktır.

İnsanlar için anlamı

Aşırı miktarda su buharı varlığında tıkanıklık, eksikliğinde ciltte kuruluk ve susuzluk hissedilir. Açıkçası, nemli havanın nemi daha yüksektir. Fazla miktarda su gaz halinde tutulmaz ve sıvı veya katı bir ortama geçer. Atmosferde hızla aşağı iner, bu yağış (sis, don) ile kendini gösterir. İç mekanda, iç mekan eşyaları üzerinde bir yoğuşma tabakası oluşur ve sabahları çim yüzeyinde çiy oluşur.

Kuru bir odada sıcaklıktaki artışın tolere edilmesi daha kolaydır. Bununla birlikte, aynı rejim, ancak% 90'ın üzerindeki bağıl nemde, vücudun hızlı bir şekilde aşırı ısınmasına neden olur. Vücut bu fenomenle aynı şekilde savaşır; ter yoluyla ısı açığa çıkar. Ancak kuru havada vücut yüzeyinden hızla buharlaşır (kurur). Nemli bir ortamda bu pratikte gerçekleşmez. Bir kişi için en uygun (rahat) mod %40-60'tır.

Bu neden gerekli? Yağışlı havalarda dökme malzemelerde birim hacim başına kuru madde içeriği azalır. Bu fark çok önemli değildir ancak büyük hacimlerde gerçekten tespit edilebilir bir miktara "sonuçlanabilir".

Ürünler (tahıl, un, çimento), kalite veya teknolojik özellikler kaybı olmadan depolanabilecekleri kabul edilebilir bir nem eşiğine sahiptir. Bu nedenle göstergelerin izlenmesi ve optimum seviyede tutulması depolama tesisleri için zorunludur. Havadaki nemin azaltılmasıyla ürünlerde de azaltılması sağlanır.

Cihazlar

Pratikte gerçek nem, higrometrelerle ölçülür. Daha önce iki yaklaşım vardı. Bunlardan biri saçın (insan veya hayvan) uzayabilirliğindeki değişikliklere dayanmaktadır. Diğeri ise kuru ve nemli ortamda termometre okumalarının farklılığına dayanmaktadır (psikrometrik).

Saç higrometresinde mekanizmanın ibresi, çerçeve üzerine gerilmiş saça bağlanır. Çevredeki havanın nemine bağlı olarak değişir fiziki ozellikleri. İbre referans değerinden sapıyor. Hareketleri bir ölçekte takip ediliyor.

Bağıl nem ve mutlak hava neminin ortam sıcaklığına bağlı olduğu bilinmektedir. Bu özellik bir psikrometrede kullanılır. Belirlerken, iki bitişik termometreden okumalar alınır. Bir şişenin (kuru) normal koşullar altındadır. Diğerinde (ıslak), bir su deposuna bağlı bir fitil ile örtülmüştür.

Bu gibi durumlarda termometre, buharlaşan nemi hesaba katarak ortamı ölçer. Ve bu gösterge havadaki su buharı miktarına bağlıdır. Okumalardaki fark belirlenir. Bağıl nem değeri özel tablolar kullanılarak belirlenir.

İÇİNDE Son zamanlarda Belirli malzemelerin elektriksel özelliklerindeki değişiklikleri kullanan sensörler daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Sonuçları onaylamak ve cihazları doğrulamak için referans ayarları vardır.

Mutlak ve bağıl nem.

Hava nemi aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

A) mutlak nem 1 m3 nemli havanın içerdiği su buharı kütlesidir. Mutlak nem genellikle ω sembolüyle gösterilir ve g/m3 cinsinden ölçülür. Doyma durumundaki havanın mutlak nemine nem kapasitesi ω n denir. Nem kapasitesinin değeri, tablodan da görülebileceği gibi hava sıcaklığının bir fonksiyonudur. 1.

tablo 1

B) bağıl nem, doğru tanım Dalton'un kısmi basınçlar yasasından kaynaklanmaktadır. Bu yasaya göre atmosferik hava basıncı, kuru hava p st ve su buharı p p'nin kısmi basınçlarının toplamıdır.

p b = p st + p p.(2)

Belirli bir sıcaklıkta su buharının kısmi basıncı, “doyma basıncı” pn olarak bilinen belirli bir sınırı aşamaz. Havada bulunan buharların kısmi basıncı her zaman doyma basıncından küçük veya ona eşittir;

P P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Nemli havadaki buharların kısmi basıncının, aynı sıcaklıkta doyma durumundaki basınçlarına oranını ifade eden φ (yüzde cinsinden) değeri denir. bağıl nem hava;

Bu tanıma göre nemli havanın nem içeriği, buhar kütlesinin havanın kuru kısmının kütlesine oranıdır.

Isı kapasitesi nemli hava, kJ / (kg K) formülle belirlenir

,

Nerede D nemli içerik, İle c kuru havanın ısı kapasitesidir , İle s =1,005 kJ/kg·K

Entalpi nemli havaya genellikle 1 kg kuru hava denir. 0 0 C sıcaklıktaki kuru havanın (d = 0'daki) entalpisi sıfır noktası olarak alınır, dolayısıyla havanın entalpisi pozitif ve negatif değerlere sahip olabilir. Nemli havanın entalpisi, kuru hava ve buharın entalpilerinin toplamına eşittir,

Hava sıcaklığındaki bir değişiklikle ilişkili hava entalpisi duyulur ısıdaki değişikliği karakterize eder. Aynı sıcaklıktaki su buharı havaya girdiğinde gizli ısı. Havanın nemli kısmının entalpisindeki değişiklik nedeniyle havanın entalpisi artar. Hava sıcaklığı değişmez.
ί –d nemli hava diyagramı.

Nemli havanın durumundaki değişikliklerle ilgili hesaplamaları kolaylaştırmak için Profesör L. K. Ramzin şunları geliştirdi: İD gaz dinamiğinin temel yasalarından kaynaklanan bağımlılıkların grafiksel olarak gösterildiği nemli hava diyagramıdır.

Diyagram, nemli hava durumundaki değişiklik süreçlerini görsel olarak tasvir etmeyi, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin, kurutma işlemlerinin, evaporatörlerin, hava soğutucularının ve diğer tesislerin hesaplanmasındaki pratik problemleri grafiksel olarak çözmeyi, bunları önemli ölçüde kolaylaştırmayı ve hızlandırmayı mümkün kılar. Hesaplamaların hızı, koşullandırma teknolojisi için oldukça kabul edilebilir olan doğrulukta belirli bir azalma pahasına elde edilir.

İD Diyagram sabit bir değer için oluşturulmuştur barometrik basınç. Kullanırken İD Diyagramı kullanarak, SNiP tarafından standartlaştırılan belirli bir alan için hesaplanan Rb'yi bilmeniz gerekir. Rusya topraklarında hesaplanan Pb basınçları 685-760 mm Hg aralığındadır. Sanat. ve 15 mm Hg aralıklarla normalleştirilir. Sanat. Buna göre İD diyagramlar Р b = 685, 700, 715, 730, 745 ve 760 mm Hg için geliştirilmiştir. Sanat.

İD Diyagram eğik bir koordinat sisteminde oluşturulmuştur. Sabit barometrik basınçta hava nem içeriği değerleri apsis ekseninde, entalpi değerleri ise ordinat ekseninde çizilmiştir. Sabit entalpi değerlerinin çizgileri Ben= const 135° açıyla eğik olarak gider. Aksın boyutunu azaltmak için D grafik üzerinde çizilmez, bunun yerine koordinata dik açılarda bir yardımcı çizgi çizilir ve üzerine apsisden nem içeriği değerlerinin bir ölçeği (ölçeği) yansıtılır. D. Ortaya çıkan çizgilerden oluşan ızgarada D= sabit ve Ben= sabit, izotermler ve eğriler φ = sabit çizilmiştir.

İklimlendirme teknolojisinde olumsuz anlam entalpi aynı şekilde koşullu olarak alınır negatif sıcaklıklar. Sıcaklığı mutlak Kelvin ölçeğinde ölçersek, sıfır entalpi değeri mutlak sıfır sıcaklığına karşılık gelir.

İzotermler izoterm ile düz çizgilerdir T= 0 orijinden geçer ( İD Grafiklerde sıcaklık Celsius ölçeğinde ölçülür).

Diyagramı kullanırken izotermlerin birbirine paralel olmadığı akılda tutulmalıdır; Bu özellikle yüksek sıcaklıklarda geçerlidir. φ = %100 için çizilen izotermlerin uçları düzgün bir eğri ile bağlanırsa bağıl nem çizgisi φ = %100 veya doyma çizgisi elde edilir.

Doygunluk çizgisi φ = %100 böler İD Diyagramı iki parçaya ayırın. Bu çizginin üstünde ve solunda, aşırı ısıtılmış halde havadaki su buharı içeriğini karakterize eden noktalar vardır. Aşağıdaki noktalar ve çizginin sağındaφ = %100, buhar-hava karışımının aşırı doygunluk durumundaki durumunu karakterize eder. Barometrik basınç arttıkça φ = %100 çizgisi yukarı doğru kayar, barometrik basınç azaldıkça ise aşağı doğru kayar.

Havada bir dizi miktarla karakterize edilir. Isıtıldığında yüzeyden buharlaşan su troposferin alt katmanlarına girer ve burada yoğunlaşır. Belirli bir su buharı içeriği ve sabiti için havanın neme doygunluğa ulaştığı sıcaklığa çiğ noktası denir.

Nem aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

Mutlak nem(Latince mutlak - tam). 1 m havadaki su buharı kütlesi ile ifade edilir. 1 m3 hava başına gram su buharı cinsinden hesaplanır. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, mutlak nem de o kadar yüksek olur, çünkü ısıtıldığında daha fazla su sıvıdan buhara dönüşür. Gündüz mutlak nem geceye göre daha yüksektir. Dizin mutlak nemşunlara bağlıdır: kutup enlemlerinde, örneğin, 1 m2 su buharı başına 1 g'a eşittir, ekvatorda Batum'da (, sahil) 1 m2 başına 30 grama kadar mutlak nem 1 m2 başına 6 g'dır, ve Verkhoyansk'ta (, ) - 1 m başına 0,1 gram Bölgenin bitki örtüsü büyük ölçüde havanın mutlak nemine bağlıdır;

Bağıl nem. Bu, havadaki nem miktarının aynı sıcaklıkta içerebileceği miktara oranıdır. Bağıl nem yüzde olarak hesaplanır. Örneğin bağıl nem %70'tir. Bu, havanın belirli bir sıcaklıkta tutabileceği buhar miktarının %70'ini içerdiği anlamına gelir. Mutlak nemin günlük değişimi sıcaklık değişimiyle doğru orantılı ise bağıl nem bu değişimle ters orantılıdır. Bir kişi yüzde 40-75 oranında kendini iyi hissediyor. Normdan sapma, vücudun acı verici bir durumuna neden olur.

Doğadaki hava nadiren su buharına doyurulur, ancak her zaman bir miktar su buharı içerir. Dünyanın hiçbir yerinde %0 bağıl nem kaydedilmedi. Meteoroloji istasyonlarında nem bir higrometre kullanılarak ölçülür, ayrıca kaydediciler - higrograflar - kullanılır;

Hava doymuş ve doymamış. Su, okyanusun veya karanın yüzeyinden buharlaştığında, hava, su buharını süresiz olarak tutamaz. Bu sınır bağlıdır. Artık nemi tutamayan havaya doymuş hava denir. Bu havadan en ufak bir soğumada çiy şeklinde su damlacıkları salınmaya başlar. Bunun nedeni, suyun soğutulduğunda bir durumdan (buhar) sıvıya dönüşmesidir. Kuru, sıcak bir yüzeyin üzerindeki hava genellikle belirli bir sıcaklıkta olduğundan daha az su buharı içerir. Bu havaya doymamış denir. Soğuduğunda su her zaman serbest kalmaz. Hava ne kadar sıcak olursa, nemi emme yeteneği de o kadar artar. Örneğin, -20°C sıcaklıkta havada 1 g/m'den fazla su bulunmaz; + 10°C - yaklaşık 9 g/m3 sıcaklıkta ve +20°C - yaklaşık 17 g/m3 sıcaklıkta Bu nedenle, görünüşte yüksek hava nemi ile

Bu makale ne hakkında?

Tanım

Bağıl hava neminin yanı sıra mutlak nem gibi bir değer de vardır. Birim hava hacmi başına düşen su buharı miktarına mutlak nem denir. Kütle, bir nicelik ölçü birimi olarak alındığından ve bir metreküp havadaki buhar değerleri küçük olduğundan, mutlak nemin g/m³ cinsinden ölçülmesi gelenekseldi. Bu göstergeler yılın zamanına ve mevsime bağlı olarak bir ölçü biriminin parçalarından 30 g/m³'ün üzerine kadar değişiklik gösterir. coğrafi konumüzerinde nemin ölçüldüğü yüzey.

Mutlak nem, havanın durumunu karakterize eden ana göstergedir ve bu parametreler birbiriyle ilişkili olduğundan nemin ortam sıcaklığıyla karşılaştırılması, özelliklerinin belirlenmesinde büyük önem taşır. Örneğin sıcaklık düştüğünde su buharı doygunluk durumuna ulaşır ve ardından yoğunlaşma süreci başlar. Bunun meydana geldiği sıcaklığa çiğ noktası denir.

Mutlak nemin belirlenmesi için aletler

Mutlak nem değerinin belirlenmesi, termometre okumalarına dayalı hesaplamalara dayanmaktadır. Özellikle Augustus psikrometresinin okumalarına göre biri kuru, diğeri ıslak olmak üzere iki cıva termometresinden oluşur (resimdeki A resmi). Termometrenin ucuyla dolaylı olarak temas eden yüzeyden suyun buharlaşması, okumalarının azalmasına neden olur. Her iki termometrenin okumaları arasındaki fark, mutlak nemi belirleyen August formülünün temelini oluşturur. Hava akışları ve termal radyasyon bu tür ölçümlerdeki hatayı etkileyebilir.

Assmann tarafından önerilen aspirasyon psikrometresi daha doğrudur (resim B). Termal radyasyonun etkilerini sınırlayan koruyucu bir tüp ve sabit bir hava akışı oluşturan bir aspirasyon fanı ile tasarlanmıştır. Mutlak nem, bu süre zarfında termometre okumalarına ve barometrik basınca bağımlılığını yansıtan bir formülle belirlenir.

Mutlak Nem Ölçüm Değeri

Meteorolojide mutlak nem değerlerinin izlenmesi gereklidir, çünkü bu okumalar olası yağışların tahmin edilmesinde büyük rol oynar. Psikrometreler madenlerde de kullanılmaktadır. Birçok otomasyon sisteminde mutlak nemin sürekli izlenmesi ihtiyacı, daha modern ölçüm cihazlarının geliştirilmesinin ön koşuludur. Bunlar gerekli ölçümleri alan, okumaları analiz eden ve önceden hesaplanmış mutlak nem değerini görüntüleyen elektronik sensörlerdir.