Genellikle TV ekranlarından veya radyo hoparlörlerinden hava basıncı ve nem hakkında bir şeyler duyarız. Ancak çok az insan göstergelerinin neye bağlı olduğunu ve değerlerinden birinin insan vücudunu nasıl etkilediğini biliyor.

Belirlemek için araçlar ve yöntemler

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

Birincisi, buharlaştığında vücudunu soğutan suya batırılmış bir beze sarılır. Bu termometrelerin okumalarına dayanarak, tablolar havanın bağıl nemini belirler. Birçok farklı hidrometre vardır, çalışmaları ağırlık, film, elektrik veya saçın yanı sıra bir dizi başka çalışma prensibine dayanabilir. AT son yıllar entegre ölçüm sensörleri popülerlik kazanmıştır. Doğruluğu kontrol etmek için hidrostatlar kullanılır.

Hava nemi önemli bir özelliktir çevre. Ancak herkes hava raporlarının ne anlama geldiğini tam olarak anlamıyor. ve mutlak nem ilgili kavramlardır. Birinin özünü anlamadan diğerini anlamak mümkün değildir.

Hava ve nem

Hava, gaz halindeki maddelerin bir karışımını içerir. Birincisi azot ve oksijendir. onları genel kompozisyon(%100) ağırlık olarak sırasıyla yaklaşık %75 ve %23 içerir. Yaklaşık %1.3 argon, %0.05'ten az karbon dioksittir. Kalan (toplamda yaklaşık %0,005 eksik) ksenon, hidrojen, kripton, helyum, metan ve neondur.

Ayrıca havada sabit miktarda nem vardır. Dünya okyanuslarından, nemli topraktan su moleküllerinin buharlaşmasından sonra atmosfere girer. Kapalı bir alanda içeriği farklı olabilir. dış ortam ve ek gelir ve tüketim kaynaklarının mevcudiyetine bağlıdır.

Fiziksel özelliklerin ve nicel göstergelerin daha doğru bir tanımı için iki kavram kullanılır: bağıl nem ve mutlak nem. Günlük yaşamda, çamaşırları kuruturken, pişirme sürecinde fazlalık oluşur. İnsanlar ve hayvanlar onu solunumla, bitkiler ise gaz değişimi sonucu salgılarlar. Üretimde, su buharı oranındaki bir değişiklik, sıcaklık değişiklikleri sırasında yoğuşma ile ilişkilendirilebilir.

Terimin kullanımının mutlak ve özellikleri

Atmosferdeki su buharının tam miktarını bilmek ne kadar önemlidir? Bu parametreler hava tahminlerini, yağış olasılığını ve hacmini ve cephelerin hareket yollarını hesaplamak için kullanılır. Buna dayanarak bölge için ciddi tehlike oluşturabilecek siklonların ve özellikle kasırgaların riskleri belirlenir.

İki kavram arasındaki fark nedir? Ortak olarak, hem bağıl nem hem de mutlak nem, havadaki su buharı miktarını gösterir. Ancak ilk gösterge hesaplama ile belirlenir. İkincisi, g/m3 cinsinden fiziksel yöntemlerle ölçülebilir.

Ancak, ortam sıcaklığındaki bir değişiklikle bu göstergeler değişir. Havada bulunabilecek maksimum su buharı miktarının mutlak nem olduğu bilinmektedir. Ancak +1°C ve +10°C modları için bu değerler farklı olacaktır.

Havadaki su buharının nicel içeriğinin sıcaklığa bağımlılığı, bağıl nem göstergesinde görüntülenir. Bir formül kullanılarak hesaplanır. Sonuç yüzde olarak ifade edilir (mümkün olan maksimum değerin nesnel bir göstergesi).

Çevresel koşulların etkisi

Örneğin +15°C'den +25°C'ye yükselen sıcaklıkla havanın mutlak ve bağıl nemi nasıl değişecek? Artması ile su buharının basıncı artar. Bu, birim hacme (1 m3) daha fazla su molekülünün sığacağı anlamına gelir. Sonuç olarak, mutlak nem de artar. Akraba daha sonra azalır. Bunun nedeni, gerçek su buharı içeriğinin aynı seviyede kalması, ancak olası maksimum değerin artmasıdır. Formüle göre (birbirine bölmek ve sonucu %100 ile çarpmak), sonuç göstergede bir azalma olacaktır.

Azalan sıcaklıkla mutlak ve bağıl nem nasıl değişecek? +15°C'den +5°C'ye düştüğünüzde ne olur? Bu mutlak nemi azaltacaktır. Buna göre 1 m3. su buharının hava karışımı, mümkün olduğunca az miktarda sığabilir. Formüle göre hesaplama, nihai göstergede bir artış gösterecektir - bağıl nem yüzdesi artacaktır.

Bir kişi için önemi

Aşırı miktarda su buharı varlığında, havasızlık hissedilir, ciltte kuruluk ve susuzluk hissedilir. Açıkçası, ham havanın nemi daha yüksektir. Fazlalık ile fazla su gaz halinde tutulmaz ve sıvı veya katı bir ortama geçer. Atmosferde aşağı akar, bu yağışla kendini gösterir (sis, don). İç mekanlarda, iç eşyalarda bir yoğuşma tabakası oluşur ve sabahları çim yüzeyinde çiy oluşur.

Kuru bir odada sıcaklık artışına dayanmak daha kolaydır. Bununla birlikte, aynı mod, ancak %90'ın üzerindeki bir bağıl nemde, vücudun hızlı bir şekilde aşırı ısınmasına neden olur. Vücut bu fenomenle aynı şekilde mücadele eder - ter ile ısı açığa çıkar. Ancak kuru havada, vücudun yüzeyinden hızla buharlaşır (kurur). Nemli bir ortamda, bu pratik olarak gerçekleşmez. Bir kişi için en uygun (rahat) mod %40-60'dır.

Bu ne için? Dökme malzemelerde yağışlı havalarda birim hacimdeki kuru madde içeriği azalır. Bu fark çok önemli değildir, ancak büyük hacimlerde gerçekten belirlenmiş bir miktara “sonuçlanabilir”.

Ürünler (tahıl, un, çimento), kalite veya teknolojik özellik kaybı olmaksızın depolanabilecekleri kabul edilebilir bir nem eşiğine sahiptir. Bu nedenle, depolama tesisleri için göstergelerin izlenmesi ve optimal düzeyde tutulması zorunludur. Havadaki nemin azaltılması ile üründe de azaltılması sağlanır.

Cihazlar

Pratikte, gerçek nem higrometrelerle ölçülür. Eskiden iki yaklaşım vardı. Biri saçın uzayabilirliğinin değiştirilmesine (insan veya hayvan) dayanmaktadır. Diğeri ise kuru ve nemli ortamda (psikrometrik) termometre okumaları arasındaki farka dayanmaktadır.

Bir saç higrometresinde, mekanizmanın oku, bir çerçeveye gerilmiş bir saç ile bağlanır. Çevredeki havanın nemine bağlı olarak değişir. fiziksel özellikler. Ok, referans değerinden sapıyor. Hareketleri uygulanan ölçekte izlenir.

Bağıl nem ve bilindiği gibi havanın mutlak nemi ortam sıcaklığına bağlıdır. Bu özellik psikrometrede kullanılır. Belirlerken, iki bitişik termometrenin okumaları alınır. Birinin (kuru) şişesi normal şartlar altındadır. Diğerinde (ıslak), bir su deposuna bağlı bir fitile sarılır.

Bu koşullar altında termometre, buharlaşan nemi dikkate alarak çevreyi ölçer. Ve bu gösterge havadaki su buharı miktarına bağlıdır. Fark belirlenir. Bağıl nem değeri özel tablolarla belirlenir.

AT son zamanlar belirli malzemelerin elektriksel özelliklerindeki değişiklikleri kullanan sensörler daha fazla kullanım alanına sahiptir. Sonuçları doğrulamak ve aletleri doğrulamak için referans ayarları vardır.

Mutlak ve bağıl nem.

Hava nemi aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

a) mutlak nem 1 m3 nemli havada bulunan su buharı kütlesidir. Mutlak nem genellikle ω sembolü ile gösterilir ve g/m3 olarak ölçülür. Havanın doygunluk durumundaki mutlak nemine nem kapasitesi ω n denir. Tablodan da görülebileceği gibi, nem kapasitesinin değeri hava sıcaklığının bir fonksiyonudur. bir.

tablo 1

b) bağıl nem, doğru tanım Dalton'un kısmi basınçlar yasasından gelir. Bu yasaya göre atmosferik hava basıncı, kuru hava p St ve su buharı p p kısmi basınçlarının toplamıdır.

p b = p st + p p (2)

Belirli bir sıcaklıkta, su buharının kısmi basıncı, "doyma basıncı" p n olarak bilinen belirli bir sınırı aşamaz. Havada bulunan buharların kısmi basıncı her zaman doyma basıncından daha az veya buna eşittir, yani.

p P/ p n = φ ≤ 1. (3)

Nemli havadaki buharların kısmi basıncının, aynı sıcaklıkta doyma durumundaki basınçlarına oranını ifade eden φ (yüzde olarak) değerine 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) formülü ile belirlenir

,

nerede d nemli içerik İle birlikte c kuru havanın ısı kapasitesidir , İle birlikte c \u003d 1.005 kJ / kg K

entalpi Nemli havaya genellikle 1 kg kuru hava denir. Sıfır noktası, 0 0 C sıcaklıktaki kuru havanın (d = 0'da) entalpisidir. Bu nedenle, havanın entalpisi pozitif ve negatif değerlere sahip olabilir. Nemli havanın entalpisi, kuru hava ve buharın entalpilerinin toplamına eşittir,

Hava sıcaklığındaki bir değişiklikle ilişkili havanın entalpisi, duyulur ısıdaki değişikliği karakterize eder. Aynı sıcaklıktaki su buharı havaya girdiğinde, gizli ısı. Bu durumda, havanın nemli kısmının entalpisindeki bir değişiklik nedeniyle havanın entalpisi artar. Hava sıcaklığı değişmez.
td nemli hava diyagramı.

Nemli havanın durumundaki değişikliklerle ilgili hesaplamaları kolaylaştırmak için Profesör L. K. Ramzin şunları geliştirdi: İD gaz dinamiğinin temel yasalarının bir sonucu olan bağımlılıkların grafiksel olarak gösterildiği nemli havanın bir diyagramı.

Diyagram, nemli havanın durumunu değiştirme süreçlerini görsel olarak tasvir etmeyi, havalandırma ve iklimlendirme sistemlerinin, kurutma işlemlerinin, buharlaştırıcıların, hava soğutucularının ve diğer kurulumların hesaplanmasındaki pratik sorunları grafiksel olarak çözmeyi, önemli ölçüde kolaylaştırmayı ve hızlandırmayı mümkün kılar. . Hesaplamaların hızı, koşullandırma teknolojisi için oldukça kabul edilebilir, doğruluktaki azalma nedeniyle elde edilir.

İD diyagram sabit için inşa edilmiştir barometrik basınç. Kullanırken İD diyagramda, belirli bir alan için SNiP tarafından normalleştirilen tahmini Rb'yi bilmeniz gerekir. Rusya topraklarında hesaplanan basınçlar P b 685-760 mm Hg aralığındadır. Sanat. ve 15 mm Hg aralıklarla normalize edildi. Sanat. Buna göre İD diyagramlar R b = 685, 700, 715, 730, 745 ve 760 mm Hg için tasarlanmıştır. Sanat.

İD diyagram eğik bir koordinat sisteminde oluşturulmuştur. Apsis, sabit barometrik basınçta hava nem içeriği değerlerini gösterir ve ordinat entalpi değerlerini gösterir. Sabit entalpi değerlerinin çizgileri i= const 135 ° 'lik bir açıyla eğik gider. Eksenin boyutunu küçültmek için d grafikte çizilmez, bunun yerine ordinata dik açılarda bir yardımcı çizgi çizilir ve apsisten üzerine nem içeriği değerlerinin bir ölçeği (ölçek) yansıtılır d. Çizgilerden oluşan ortaya çıkan ızgarada d= sabit ve i= const, izotermler ve eğriler φ = const oluşturulur.

Klima teknolojisinde olumsuz anlam entalpi koşullu olarak alınır, aynı şekilde negatif sıcaklıklar. Sıcaklığı mutlak Kelvin ölçeğinde ölçerseniz, entalpinin sıfır değeri, mutlak sıfırın sıcaklığına karşılık gelir.

İzotermler, izoterm ile düz çizgilerdir. t= 0 orijinden geçer ( İD diyagramlardaki sıcaklık Santigrat cinsinden ölçülür).

Diyagramı uygularken izotermlerin birbirine paralel olmadığı akılda tutulmalıdır; bu özellikle yüksek sıcaklıklarda geçerlidir. φ = %100 için oluşturulan izotermlerin uçları düzgün bir eğri ile bağlanırsa, o zaman bir bağıl nem çizgisi φ = %100 veya bir doyma çizgisi elde edilir.

Doygunluk çizgisi φ = %100 böler İD diyagramı iki parçaya ayırın. Bu çizginin üstünde ve solunda, aşırı ısınmış bir durumda havadaki su buharı içeriğini karakterize eden noktalar bulunur. Aşağıdaki noktalar satırın sağındaφ = %100, aşırı doyma durumunda olan buhar-hava karışımının durumunu karakterize eder. Barometrik basınçtaki bir artışla, φ \u003d %100 çizgisi yukarı kayar ve bir düşüşle aşağı kayar.

Havada, bir dizi miktar ile karakterize edilir. Isıtıldıklarında yüzeyden buharlaşan su girer ve troposferin alt katmanlarında yoğunlaşır. Belirli bir su buharı içeriği için havanın nemle doygunluğa ulaştığı ve değişmediği sıcaklığa çiy noktası denir.

Nem, aşağıdaki göstergelerle karakterize edilir:

Mutlak nem(lat. mutlak - tamamlandı). 1 m havadaki su buharı kütlesi olarak ifade edilir. 1 m3 hava başına gram su buharı olarak hesaplanır. Ne kadar yüksek olursa, mutlak nem o kadar yüksek olur, çünkü ısıtıldığında sıvıdan buhara daha fazla su değişir. Gündüz, mutlak nem geceden daha yüksektir. Mutlak nem göstergesi şunlara bağlıdır: örneğin kutup enlemlerinde 1 m2 su buharı başına 1 g'a kadar, ekvatorda Batum'da (, sahil) 1 m2'ye 30 grama kadar mutlak nem 6 g 1 m başına ve Verkhoyansk'ta ( , ) - 1 m başına 0.1 gram Alanın bitki örtüsü büyük ölçüde havanın mutlak nemine bağlıdır;

Bağıl nem. Bu, havadaki nem miktarının aynı sıcaklıkta tutabileceği 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 seyri, sıcaklıkların seyri ile doğru orantılıysa, bağıl nem de bu seyirle ters orantılıdır. Bir kişi %40-75'e eşit olduğunda kendini iyi hisseder. Normdan sapma, vücudun ağrılı bir durumuna neden olur.

Doğada hava nadiren su buharı ile doyurulur, ancak her zaman bir miktar su içerir. Dünyanın hiçbir yerinde %0 bağıl nem kaydedilmemiştir. Meteoroloji istasyonlarında nem, bir higrometre cihazı kullanılarak ölçülür, ayrıca kayıt cihazları kullanılır - higrograflar;

Hava doymuş ve doymamış. Su, okyanus veya kara yüzeyinden buharlaştığında, hava su buharını süresiz olarak tutamaz. Bu sınır bağlıdır. Artık nemi tutamayan havaya doymuş denir. Bu havadan en ufak bir soğumada çiy şeklinde su damlacıkları öne çıkmaya başlar. Bunun nedeni, suyun soğutulduğunda bir halden (buhardan) sıvıya dönüşmesidir. Kuru ve ılık bir yüzeyin üzerindeki hava, genellikle belirli bir sıcaklıkta olabileceğinden daha az su buharı içerir. Bu tür havaya doymamış denir. Soğutulduğunda, su her zaman serbest bırakılmaz. Hava ne kadar sıcak olursa, nemi emme yeteneği o kadar artar. Örneğin, -20°C sıcaklıkta hava 1 g/m'den fazla su içermez; + 10°C - yaklaşık 9 g/m3 sıcaklıkta ve +20°C - yaklaşık 17 g/m2 sıcaklıkta

Bu makale ne hakkında

Tanım

Bağıl nemin yanı sıra mutlak nem gibi bir değer de vardır. Birim hava hacmindeki su buharı miktarına havanın mutlak nemi denir. Kütle, miktar ölçü birimi olarak alındığından ve bir metreküp havadaki buhar için değerleri küçük olduğundan, mutlak nemi g / m³ cinsinden ölçmek gelenekseldi. Bu rakamlar, yılın zamanına bağlı olarak bir ölçüm biriminin kesirlerinden 30 g/m³'ün üzerine kadar değişir. coğrafi konum nemin ölçüldüğü yüzey.

Mutlak nem, havanın durumunu karakterize eden ana göstergedir ve nemin ortam sıcaklığı ile karşılaştırılması, bu parametreler birbiriyle ilişkili olduğundan, özelliklerini belirlemek için büyük önem taşır. Örneğin, sıcaklık düştüğünde, su buharı bir doyma durumuna ulaşır ve ardından yoğuşma süreci başlar. Bunun gerçekleştiği sıcaklığa çiğ noktası denir.

Mutlak nemi belirlemek için aletler

Mutlak nem değerinin belirlenmesi, termometre okumalarından yapılan hesaplamalara dayanır. Özellikle, biri kuru ve diğeri ıslak olan iki cıva termometresinden oluşan August'un psikrometresinin okumalarına göre (şekilde, resim A). Termometrenin ucuyla dolaylı temasta olan bir yüzeyden suyun buharlaşması, okumalarında bir azalmaya neden olur. Her iki termometrenin okumaları arasındaki fark, mutlak nemi belirleyen Ağustos formülünün temelidir. Bu tür ölçümlerin hatası, hava akışlarından ve termal radyasyondan etkilenebilir.

Assman tarafından önerilen aspirasyon psikrometresi daha doğrudur (şekilde B görüntüsü). Tasarımı, termal radyasyonun etkisini sınırlayan koruyucu bir tüp ve sabit bir hava akışı oluşturan bir aspirasyon fanı içerir. Mutlak nem, bu süre içinde termometrelerin ve barometrik basıncın okumalarına bağlılığını gösteren bir formülle belirlenir.

Mutlak Nem Ölçümlerinin Anlamı

Mutlak nem değerlerinin kontrolü meteorolojide gereklidir, çünkü bu okumalar olası yağışların tahmin edilmesinde büyük rol oynar. Psikrometreler maden çalışmalarında da kullanılmaktadır. Birçok otomasyon sisteminde mutlak nemin sürekli izlenmesi ihtiyacı, daha modern sayaçların oluşturulması için bir ön koşuldur. Bunlar, gerekli ölçümleri yapan, okumaları analiz eden ve önceden hesaplanmış mutlak nem değerini gösteren elektronik sensörlerdir.