Wilgotność powietrza


Wilgotność powietrza w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania Przyrząd rejestrujący temperaturę i wilgotność względną powietrza Maksymalna zawartość wody (g/m³) w zależności od temperatury Wskaźnik wilgotności 60%, 10% i 5% Higrometr w formie domku

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu.

Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby. Najpopularniejsze to:

Maksymalna, stabilna wilgotność bezwzględna, odpowiadająca wilgotności względnej 100%, czyli maksymalnej stabilnej ilości pary wodnej w określonej ilości powietrza, silnie zależy od temperatury powietrza. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może się w nim znajdować.

Wilgotność powietrza należy do głównych wskaźników pogody i klimatu[2]. Para wodna zawarta w powietrzu odgrywa ważną rolę, wskazuje prawdopodobieństwo wystąpienia opadów, rosy, mgły, przymrozków. Wyższa wilgotność zmniejsza skuteczność chłodzenia ciała przez pocenie, zmniejszając szybkość odparowywania wody ze skóry, co jest uwzględniane np. we wskaźniku Humidex. Wilgotność powietrza jest ważnym parametrem określającym jakość powietrza w pomieszczeniach.

Przekroczenie maksymalnej wilgotności, np. w wyniku obniżenia temperatury powietrza poniżej punktu rosy, powoduje skraplanie się pary wodnej. Dlatego właśnie powstaje wieczorna (nocna) rosa. Nagrzane w dzień powietrze może zawierać w sobie dużo pary wodnej. Gdy przychodzi noc, powierzchnia ziemi oraz powietrze ochładzają się, w wyniku czego spada maksymalna ilość pary wodnej, która może być w nim zawarta. Nadmiar pary wodnej skrapla się w powietrzu na jądrach kondensacji lub na chłodnych powierzchniach, tworząc na powierzchni ziemi kropelki rosy.

Spis treści

Maksymalna prężność pary wodnej | edytuj kod

Prężność pary wodnej w równowadze z ciekłą wodą określana jest kilkoma wzorami. Jednym z nich jest tzw. formuła Magnusa lub Magnusa-Tetensa, określana wzorami[3]:

E = E 0 e T A T + B , {\displaystyle E=E_{0}\cdot e^{\frac {T\cdot A}{T+B}},}

lub

E = E 0 10 T A T + B . {\displaystyle E=E_{0}\cdot 10^{\frac {T\cdot A}{T+B}}.}

We wzorze tym współczynniki dobierane są tak, by równanie jak najlepiej pasowało do rzeczywistego ciśnienia równowagi. W zależności od przyjętych zakresów opracowano kilka zestawów wartości współczynników.

gdzie

T {\displaystyle T} – temperatura w °C.

Wzór Tetensa (1930)

E ( T ) = 6 , 11 10 7 , 5 T 237 , 3 + T , {\displaystyle E(T)=6{,}11\cdot 10^{\frac {7{,}5T}{237{,}3+T}},}

Wzór Bucka (1981)

E ( T ) = 6,112 1 e 17,502 T 240 , 97 + T , {\displaystyle E(T)=6{,}1121\cdot e^{\frac {17{,}502T}{240{,}97+T}},}

Związki między wielkościami | edytuj kod

wilgotność bezwzględna (g/m³)

a = m p V = 0 , 8 e w 1 + m T , {\displaystyle a={\frac {m_{p}}{V}}=0{,}8{\frac {e_{w}}{1+m\cdot T}},}

wilgotność względna (%)

f = e w E 100 % , {\displaystyle f={\frac {e_{w}}{E}}100\%,}

gdzie:

  • m p {\displaystyle m_{p}} – masa pary wodnej,
  • m {\displaystyle m} – współczynnik objętościowego rozszerzania gazów równy 1/273 (ok. 0,00366),
  • e w {\displaystyle e_{w}} – prężność pary,
  • E {\displaystyle E} – maksymalna prężność pary,
  • T {\displaystyle T} – temperatura powietrza w °C[4].

Wilgotność względna powietrza 60% oznacza, że powietrze zawiera 60% ilości pary nasyconej, która mogłaby być w nim zawarta w tej temperaturze. Wilgotność 0% oznacza, że w powietrzu nie ma pary wodnej. Powietrze dobrze przybliża gaz doskonały dlatego maksymalna ilość pary może być wyrażona w jednostkach masy, ciśnienia, lub objętości.

Pomiar | edytuj kod

Przyrząd do pomiaru wilgotności powietrza to wilgotnościomierz, wśród których wyróżnia higrometry i psychrometry. Higrometry działają w oparciu o zmianę właściwości ciał w wyniku pochłaniania wody z powietrza, najprostszym jest higrometr włosowy. Psychrometry mierzą wilgotność powietrza poprzez pomiar ochłodzenia ciała z którego paruje woda. Wilgotność wyznacza się też poprzez wyznaczanie punktu rosy.

Zobacz też | edytuj kod

Przypisy | edytuj kod

  1. Steven M. Babin: Water Vapor Myths: A Brief Tutorial. www.atmos.umd.edu/~stevenb, 2000-06-11. [dostęp 2016-07-09].
  2. Pogoda i klimat - pojęcia podstawowe. [dostęp 2016-07-16].
  3. Alduchov, Oleg A., Eskridge, Robert E. Improved Magnus Form Approximation of Saturation Vapor Pressure. „Journal of Applied Meteorology”. 35 (4), s. 601–609, 1996. DOI: 10.1175/1520-0450(1996)035<0601:IMFAOS>2.0.CO;2
  4. A.A.Marsz: Wilgotność powietrza, miary, jednostki. W: Materiały dla studentów Wydziału Nawigacyjnego, kierunek Nawigacja Morska [on-line]. Katedra Meteorologii i Oceanografii Nautycznej WN AM w Gdyni, 2001. [dostęp 2016-07-07]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-02-25)].
Kontrola autorytatywna (zmienna intensywna):
Na podstawie artykułu: "Wilgotność powietrza" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy