Ce caracterizează umiditatea relativă? Umiditatea relativă a aerului, cantitatea de căldură

Umiditatea aerului este o caracteristică importantă mediu inconjurator. Dar nu toată lumea înțelege pe deplin ce se înțelege prin rapoartele meteo. Și umiditate absolută- acestea sunt concepte înrudite. Nu este posibil să înțelegi esența unuia fără să-l înțelegi pe celălalt.

Aer și umiditate

Aerul conține un amestec de substanțe care se află în stare gazoasă. În primul rând, este azot și oxigen. Compoziția lor totală (100%) conține aproximativ 75% și, respectiv, 23% în greutate. Aproximativ 1,3% este argon, mai puțin de 0,05% este dioxid de carbon. Restul (cantitatea lipsă este de aproximativ 0,005% în total) este alcătuit din xenon, hidrogen, kripton, heliu, metan și neon.

Există, de asemenea, o anumită cantitate de umiditate în aer în orice moment. Intră în atmosferă după evaporarea moleculelor de apă din oceanele lumii și din solul umezit. Într-un spațiu restrâns, conținutul acestuia poate diferi de Mediul externși depinde de disponibilitatea surselor suplimentare de venit și consum.

Pentru a determina mai precis caracteristicile fizice și indicatorii cantitativi, se folosesc două concepte: umiditate relativă si umiditate absoluta. În viața de zi cu zi, se formează exces la uscarea hainelor și la gătit. Oamenii și animalele îl excretă prin respirație, plante ca urmare a schimbului de gaze. În producție, modificările raportului vaporilor de apă pot fi asociate cu condensul din cauza schimbărilor de temperatură.

Absolut și caracteristici ale utilizării termenului

Cât de important este să cunoști cantitatea exactă de vapori de apă din atmosferă? Pe baza acestor parametri, se calculează prognozele meteo, posibilitatea precipitațiilor și volumul acesteia, precum și traseele de mișcare a fronturilor. Pe baza acesteia se determină riscurile de cicloane și în special de uragane, care pot reprezenta un pericol grav pentru regiune.

Care este diferența dintre cele două concepte? Ceea ce au în comun este că atât umiditatea relativă, cât și umiditatea absolută măsoară cantitatea de vapori de apă din aer. Dar primul indicator este determinat de calcul. Al doilea poate fi măsurat prin metode fizice cu rezultatul în g/m3.

Cu toate acestea, odată cu modificările temperaturii ambientale, acești indicatori se modifică. Se știe că aerul poate conține maxim o anumită cantitate de vapori de apă - umiditate absolută. Dar pentru modurile +1°C și +10°C aceste valori vor fi diferite.

Dependența conținutului cantitativ de vapori de apă din aer de temperatură este afișată în indicatorul de umiditate relativă. Se calculează folosind formula. Rezultatul este exprimat ca procent (un indicator obiectiv al valorii maxime posibile).

Influența condițiilor de mediu

Cum se va schimba umiditatea absolută și relativă a aerului odată cu creșterea temperaturii, de exemplu, de la +15°C la +25°C? Pe măsură ce crește, presiunea vaporilor de apă crește. Aceasta înseamnă că mai multe molecule de apă vor încăpea într-o unitate de volum (1 metru cub). În consecință, crește și umiditatea absolută. Valoarea relativă va scădea. Acest lucru se datorează faptului că conținutul real de vapori de apă a rămas același, dar valoarea maximă posibilă a crescut. Conform formulei (împărțind unul la altul și înmulțind rezultatul cu 100%), rezultatul va fi o scădere a indicatorului.

Cum se va schimba umiditatea absolută și umiditatea relativă pe măsură ce temperatura scade? Ce se întâmplă când scazi de la +15°C la +5°C? Umiditatea absolută va scădea. În consecință, în 1 metru cub. Cantitatea maximă de amestec de aer de vapori de apă care poate intra este mai mică. Calculul folosind formula va arăta o creștere a indicatorului final - procentul de umiditate relativă va crește.

Înțeles pentru oameni

Dacă există o cantitate în exces de vapori de apă, te simți înfundat; dacă este prea puțin, simți pielea uscată și sete. Evident, umiditatea aerului umed este mai mare. Dacă există un exces, excesul de apă nu este reținut în stare gazoasă și se transformă într-un mediu lichid sau solid. În atmosferă se repedează, acest lucru se manifestă prin precipitații (ceață, îngheț). În interior, pe obiectele interioare se formează un strat de condens, iar pe suprafața ierbii este rouă dimineața.

O creștere a temperaturii este mai ușor de tolerat într-o cameră uscată. Totuși, același regim, dar la o umiditate relativă peste 90%, provoacă supraîncălzirea rapidă a corpului. Corpul luptă cu acest fenomen în același mod - căldura este eliberată prin transpirație. Dar în aer uscat se evaporă rapid (se usucă) de la suprafața corpului. Într-un mediu umed acest lucru practic nu se întâmplă. Cel mai potrivit mod (confortabil) pentru o persoană este 40-60%.

De ce este necesar acest lucru? În materialele vrac pe vreme umedă, conținutul de substanță uscată pe unitatea de volum scade. Această diferență nu este atât de semnificativă, dar cu volume mari poate „rezulta” într-o cantitate cu adevărat detectabilă.

Produsele (cereale, făină, ciment) au un prag de umiditate acceptabil la care pot fi depozitate fără pierderea calității sau a proprietăților tehnologice. Prin urmare, monitorizarea indicatorilor și menținerea acestora la un nivel optim este obligatorie pentru unitățile de depozitare. Prin reducerea umidității din aer se realizează reducerea acesteia în produse.

Dispozitive

În practică, umiditatea reală este măsurată cu higrometre. Anterior, existau două abordări. Unul se bazează pe modificări ale alungirii părului (uman sau animal). Celălalt se bazează pe diferența dintre citirile termometrului într-un mediu uscat și umed (psihrometric).

Într-un higrometru de păr, indicatorul mecanismului este conectat la un păr întins pe un cadru. Se modifică în funcție de umiditatea aerului din jur proprietăți fizice. Acul se abate de la valoarea de referință. Mișcările sale sunt urmărite pe o scară.

Se știe că umiditatea relativă și umiditatea absolută a aerului depind de temperatura ambiantă. Această caracteristică este utilizată într-un psicrometru. La determinare, citirile sunt luate de la două termometre adiacente. Balonul unuia (uscat) este în condiții normale. În celălalt (umed) este învăluit într-un fitil, care este conectat la un rezervor de apă.

În astfel de condiții, termometrul măsoară mediul ținând cont de umiditatea care se evaporă. Și acest indicator depinde de cantitatea de vapori de apă din aer. Este determinată diferența de citiri. Valoarea umidității relative se determină cu ajutorul unor tabele speciale.

Recent, senzorii care folosesc modificări ale caracteristicilor electrice ale anumitor materiale au devenit din ce în ce mai folosiți. Pentru a confirma rezultatele și a verifica instrumentele, există setări de referință.

Când vine vorba de sănătatea noastră, cunoașterea umidității relative a aerului și formula pentru determinarea acesteia sunt pe primul loc. Cu toate acestea, nu este necesar să cunoașteți formula exactă, dar este bine să aveți cel puțin o idee generală despre ce este, de ce se măsoară umiditatea în casă și în ce moduri se poate face acest lucru.

Care ar trebui să fie umiditatea optimă?

Umiditatea într-o cameră în care o persoană lucrează, își petrece timpul liber sau doarme este de o importanță deosebită. Organele noastre respiratorii sunt proiectate astfel încât aerul prea uscat sau saturat cu vapori de apă să le fie dăunător. Prin urmare, există standardele de stat, care reglează care ar trebui să fie umiditatea aerului din cameră.

Zona optimă de umiditate

În general, există o duzină de moduri de a controla umiditatea aerului și de a o readuce la normal. Acest lucru va crea cele mai favorabile condiții pentru a studia, a dormi, a practica sport, a crește performanța și a îmbunătăți starea de bine.

Există multe corpuri de apă deschise pe Pământ, de la suprafața cărora apa se evaporă: oceanele și mările ocupă aproximativ 80% din suprafața Pământului. Prin urmare, în aer există întotdeauna vapori de apă.

Este mai ușor decât aerul deoarece masa molară a apei (18 * 10-3 kg mol-1) este mai mică decât masa molară a azotului și oxigenului, din care este compus în principal aerul. Prin urmare, vaporii de apă se ridică. În același timp, se extinde, deoarece în straturile superioare ale atmosferei presiunea este mai mică decât la suprafața Pământului. Acest proces poate fi considerat aproximativ adiabatic, deoarece în timpul în care are loc, schimbul de căldură a aburului cu aerul din jur nu are timp să aibă loc.

1. Explicați de ce se răcește aburul.

Ele nu cad pentru că se înalță în curenții de aer în creștere, așa cum planează deltaplanul (Fig. 45.1). Dar când picăturile din nori devin prea mari, încep să cadă: plouă(Fig. 45.2).

Ne simțim confortabil atunci când presiunea vaporilor de apă la temperatura camerei (20 ºC) este de aproximativ 1,2 kPa.

2. Ce parte (în procente) este presiunea indicată a presiunii vaporilor saturați la aceeași temperatură?
Cheie. Utilizați tabelul cu valorile presiunii vaporilor de apă saturați la diferite temperaturi. A fost dat în paragraful anterior. Vă oferim un tabel mai detaliat aici.

Ați găsit acum umiditatea relativă. Să-l definim.

Umiditatea relativă a aerului φ este raportul dintre presiunea parțială p a vaporilor de apă și presiunea pn a vaporilor saturați la aceeași temperatură, exprimat ca procent:

φ = (p/pн) * 100%. (1)

Condițiile confortabile pentru oameni corespund unei umidități relative de 50-60%. Dacă umiditatea relativă este semnificativ mai mică, aerul ni se pare uscat, iar dacă este mai mare, pare umed. Când umiditatea relativă se apropie de 100%, aerul este perceput ca umed. În acest caz, bălțile nu se usucă, deoarece procesele de evaporare a apei și de condensare a aburului se compensează reciproc.

Deci, umiditatea relativă a aerului este judecată după cât de aproape sunt vaporii de apă din aer de saturație.

Dacă aerul cu vapori de apă nesaturați este comprimat izotermic, atât presiunea aerului, cât și presiunea vaporilor nesaturați vor crește. Dar presiunea vaporilor de apă va crește doar până când devine saturată!

Pe măsură ce volumul scade în continuare, presiunea aerului va continua să crească, dar presiunea vaporilor de apă va rămâne constantă - va rămâne egală cu presiunea vaporilor saturați la o anumită temperatură. Aburul în exces se va condensa, adică se va transforma în apă.

3. Vasul de sub piston conține aer a cărui umiditate relativă este de 50%. Volumul inițial de sub piston este de 6 litri, temperatura aerului este de 20 ºС. Aerul începe să fie comprimat izotermic. Să presupunem că volumul de apă format din abur poate fi neglijat în comparație cu volumul de aer și abur.
a) Care va fi umiditatea relativă când volumul de sub piston devine 4 litri?
b) La ce volum sub piston se va saturat aburul?
c) Care este masa inițială a aburului?
d) De câte ori va scădea masa aburului când volumul de sub piston devine egal cu 1 litru?
e) Ce masă de apă va condensa?

2. Cum depinde umiditatea relativă de temperatură?

Să luăm în considerare modul în care numărătorul și numitorul din formula (1), care determină umiditatea relativă a aerului, se modifică odată cu creșterea temperaturii.
Numărătorul este presiunea vaporilor de apă nesaturați. Este direct proporțională cu temperatura absolută (amintim că vaporii de apă sunt bine descriși de ecuația de stare a unui gaz ideal).

4. Cu ce ​​procent crește presiunea vaporilor nesaturați când temperatura crește de la 0 ºС la 40 ºС?

Acum să vedem cum se modifică presiunea vaporilor saturați din numitor.

5. De câte ori crește presiunea vaporilor saturați când temperatura crește de la 0 ºС la 40 ºС?

Rezultatele acestor sarcini arată că pe măsură ce temperatura crește, presiunea vaporilor saturați crește mult mai repede decât presiunea vaporilor nesaturați.De aceea, umiditatea relativă a aerului determinată de formula (1) scade rapid odată cu creșterea temperaturii. În consecință, pe măsură ce temperatura scade, umiditatea relativă crește. Ne vom uita la asta mai detaliat mai jos.

Ecuația de stare a unui gaz ideal și tabelul de mai sus vă vor ajuta să îndepliniți următoarea sarcină.

6. La 20 ºС, umiditatea relativă a fost de 100%. Temperatura aerului a crescut la 40 ºС, dar masa vaporilor de apă a rămas neschimbată.
a) Care a fost presiunea inițială a vaporilor de apă?
b) Care a fost presiunea finală a vaporilor de apă?
c) Care este presiunea vaporilor saturați la 40 ºС?
d) Care este umiditatea relativă în stare finală?
e) Cum va fi perceput acest aer de către o persoană: la fel de uscat sau la fel de umed?

7. Într-o zi umedă de toamnă, temperatura de afară este de 0 ºС. Temperatura camerei este de 20 ºС, umiditatea relativă este de 50%.
a) Unde este presiunea parțială a vaporilor de apă mai mare: în cameră sau în exterior?
b) În ce direcție vor curge vaporii de apă dacă deschideți fereastra - în cameră sau în afara acesteia?
c) Care ar deveni umiditatea relativă din încăpere dacă presiunea parțială a vaporilor de apă din încăpere ar fi egală cu presiunea parțială a vaporilor de apă din exterior?

8. Obiectele umede sunt de obicei mai grele decât cele uscate: de exemplu, o rochie umedă este mai grea decât una uscată, iar lemnele de foc umed sunt mai grele decât cele uscate. Acest lucru se explică prin faptul că greutatea umidității conținute în ea se adaugă și la greutatea proprie a corpului. Dar cu aerul este opusul: aerul umed este mai ușor decât aerul uscat! Cum să explic asta?

3. Punct de rouă

Pe măsură ce temperatura scade, umiditatea relativă a aerului crește (deși masa vaporilor de apă din aer nu se modifică).
Când umiditatea relativă atinge 100%, vaporii de apă devin saturați. (În condiții speciale se poate obține abur suprasaturat. Este folosit în camerele cu nori pentru a detecta urme (urme) particule elementare pe acceleratoare.) Odată cu o scădere suplimentară a temperaturii, începe condensarea vaporilor de apă: cade roua. Prin urmare, temperatura la care un anumit vapor de apă devine saturat se numește punctul de rouă pentru vaporii respectivi.

9. Explicați de ce roua (Fig. 45.3) cade de obicei la primele ore ale dimineții.

Să luăm în considerare un exemplu de găsire a punctului de rouă pentru aerul de o anumită temperatură cu o anumită umiditate. Pentru aceasta avem nevoie de următorul tabel.

10. Un bărbat cu ochelari a intrat din stradă în magazin și a descoperit că ochelarii îi erau aburiți. Vom presupune că temperatura sticlei și a stratului de aer adiacent acestuia este egală cu temperatura aerului din exterior. Temperatura aerului din magazin este de 20 ºС, umiditatea relativă 60%.
a) Vaporii de apă din stratul de aer adiacent paharelor sunt saturati?
b) Care este presiunea parțială a vaporilor de apă din depozit?
c) La ce temperatură presiunea vaporilor de apă este egală cu presiunea vaporilor saturați?
d) Care ar putea fi temperatura aerului afară?

11. Un cilindru transparent sub piston conține aer cu o umiditate relativă de 21%. Temperatura inițială a aerului este de 60 ° C.
a) La ce temperatură trebuie răcit aerul la un volum constant pentru a se forma roua în cilindru?
b) De câte ori trebuie redus volumul de aer la o temperatură constantă pentru ca roua să se formeze în cilindru?
c) Aerul este mai întâi comprimat izotermic și apoi răcit la volum constant. Roua a început să scadă când temperatura aerului a scăzut la 20 ºC. De câte ori a fost redus volumul de aer față de volumul inițial?

12. De ce căldura extremă este mai greu de tolerat când umiditatea este ridicată?

4. Măsurarea umidității

Umiditatea aerului este adesea măsurată cu un psicrometru (Fig. 45.4). (Din grecescul „psychros” – rece. Acest nume se datorează faptului că citirile unui termometru umed sunt mai mici decât cele ale unui termometru uscat.) Este format dintr-un termometru uscat și umed.

Citirile cu bulb umed sunt mai mici decât citirile cu bulb uscat deoarece lichidul se răcește pe măsură ce se evaporă. Cu cât umiditatea relativă este mai mică, cu atât evaporarea este mai intensă.

13. Care termometru din figura 45.4 este situat în stânga?

Deci, în funcție de citirile termometrelor, puteți determina umiditatea relativă a aerului. Pentru a face acest lucru, utilizați o masă psicrometrică, care este adesea plasată pe psicrometrul însuși.

Pentru a determina umiditatea relativă a aerului, trebuie să:
– luați citirile termometrului (în acest caz 33 ºС și 23 ºС);
– găsiți în tabel un rând corespunzător citirilor termometrului uscat și o coloană corespunzătoare diferenței citirilor termometrului (Fig. 45.5);
– la intersecția rândului și coloanei, citiți valoarea umidității relative a aerului.

14. Folosind tabelul psicrometric (Fig. 45.5), determinați la ce citiri ale termometrului umiditatea relativă a aerului este de 50%.

Întrebări și sarcini suplimentare

15. Într-o seră cu un volum de 100 mc, umiditatea relativă trebuie menținută la cel puțin 60%. Dimineața devreme, la o temperatură de 15 ºС, roua a căzut în seră. Temperatura în seră în timpul zilei a crescut la 30 ºС.
a) Care este presiunea parțială a vaporilor de apă într-o seră la 15 ºС?
b) Care este masa vaporilor de apă din seră la această temperatură?
c) Care este presiunea parțială minimă admisă a vaporilor de apă într-o seră la 30 ºC?
d) Care este masa vaporilor de apă din seră?
e) Ce masă de apă trebuie evaporată în seră pentru a menține în ea umiditatea relativă necesară?

16. Pe un psicrometru, ambele termometre arată aceeași temperatură. Care este umiditatea relativă? Explică-ți răspunsul.

Cuvântul Umiditate

Cuvântul umiditate în dicționarul lui Dahl

și. lichid în general: | flegmă, umezeală; apă. Vologa, lichid uleios, grăsime, ulei. Fără umiditate și căldură, fără vegetație, fără viață.

De ce depinde umiditatea aerului?

Acum există o umiditate cețoasă în aer. Umed, plin de umiditate, umed, umed, umed, apos. Vara umeda. Pajiști umede, degete, aer. Loc umed. umiditate g. umiditate, mokrel, flegmă, stare umedă. A umezi ceva, a umezi, a umezi, a uda sau a satura cu apă. Contor de umiditate m.

higrometru, un dispozitiv care arată gradul de umiditate a aerului.

Cuvântul umiditate din dicționarul lui Ozhegov

Umiditate, -i, f. Umiditate, apă conținută în ceva. Aer saturat cu umiditate.

Cuvântul umiditate în dicționarul lui Efremova

Accent: umiditate

1. Lichid, apă sau vapori conținute în ceva

Cuvântul umiditate în dicționarul Vasmer Max

umiditate
împrumutat

din Tslav., mier. glorie veche umiditate (Sup.). Vezi vologa.

Cuvântul umiditate din dicționarul lui D.N. Ushakova

MOISTURE, umezeală, plural. nu, femeie (carte). Umiditate, apă, fum. Plantele necesită multă umiditate. Aerul este saturat cu umiditate.

Cuvântul umiditate în dicționarul de sinonime

alcool, apă, flegmă, umiditate, lichid, umiditate, materie primă

Cuvântul umiditate în dicționar Sinonime 4

apă, flegmă, umezeală

Cuvântul Umiditate în dicționar Paradigma completă accentuată conform A.

A. Zaliznya

umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate,
umiditate

Psihrometrul lui August este format din două termometre cu mercur montate pe un suport sau amplasate într-o carcasă comună.

Bila unui termometru este înfășurată într-o cârpă subțire cambrică, coborâtă într-un pahar cu apă distilată.

Când se utilizează psicrometrul august, umiditatea absolută este calculată folosind formula Rainier:
A = f-a(t-t1)H,
unde A este umiditatea absolută; f este tensiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed (vezi.

masa 2); a - coeficientul psicrometric, t - temperatura termometrului uscat; t1 - temperatura termometrului umed; H - presiunea barometrică la momentul determinării.

Dacă aerul este complet nemișcat, atunci a = 0,00128. În prezența unei mișcări slabe a aerului (0,4 m/s) a = 0,00110. Umiditatea maximă și relativă sunt calculate așa cum este indicat la p.

Ce este umiditatea aerului? De ce depinde?

Temperatura aerului (°C)		Temperatura aerului (°C)	Tensiunea vaporilor de apă (mmHg)	Temperatura aerului (°C)	Tensiunea vaporilor de apă (mmHg)
-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

Tabelul 3.

Determinarea umidității relative prin citiri
psicrometru de aspirație (procent)

Tabel 4. Determinarea umidității relative a aerului în funcție de citirile termometrelor uscate și umede din psicrometrul august în condiții normale de calm și mișcare uniformă aer în încăpere cu o viteză de 0,2 m/s

Există tabele speciale pentru determinarea umidității relative (tabelele 3, 4).

Citiri mai precise sunt furnizate de psicrometrul Assmann (Fig. 3). Este format din două termometre închise în tuburi metalice, prin care aerul este aspirat uniform folosind un ventilator situat în partea de sus a dispozitivului.

Rezervorul de mercur al unuia dintre termometre este învelit într-o bucată de cambric, care este umezită cu apă distilată folosind o pipetă specială înainte de fiecare determinare. După ce termometrul a fost umezit, porniți ventilatorul cu cheia și agățați dispozitivul pe un trepied.

După 4-5 minute, înregistrați citirile termometrelor uscate și umede. Deoarece umiditatea se evaporă și căldura este absorbită de la suprafața unei bile de mercur, un termometru umed, va indica o temperatură mai scăzută. Umiditatea absolută se calculează folosind formula Sprung:

unde A este umiditatea absolută; f este tensiunea maximă a vaporilor de apă la temperatura bulbului umed; 0,5 - coeficient psicrometric constant (corecție pentru viteza aerului); t - temperatura bulbului uscat; t1 - temperatura termometrului umed; H - presiunea barometrică; 755 - presiunea barometrică medie (determinată conform tabelului 2).

Umiditatea maximă (F) este determinată utilizând Tabelul 2 pe baza temperaturii bulbului uscat.

Umiditatea relativă (R) se calculează folosind formula:

unde R este umiditatea relativă; A - umiditate absolută; F- umiditate maximă la temperatura bulbului uscat.

Pentru a determina fluctuațiile umidității relative în timp, se folosește un dispozitiv higrograf.

Dispozitivul este proiectat similar unui termograf, dar partea de primire a higrografului este un smoc de păr fără grăsime.

Orez. 3. Psicrometru de aspirație Assmann:

1 - tuburi metalice;
2 - termometre cu mercur;
3 - orificii pentru evacuarea aerului aspirat;
4 - clemă pentru agățarea psicrometrului;
5 - pipeta pentru umezirea termometrului umed.

Prognoza meteo pentru maine

În comparație cu ieri, la Moscova a devenit puțin mai frig; temperatura mediului ambiant a scăzut de la 17 °C ieri la 16 °C astăzi.

Prognoza meteo pentru maine nu promite schimbari semnificative de temperatura, aceasta se va mentine la acelasi nivel de la 11 la 22 de grade Celsius.

Umiditatea relativă a crescut la 75% și continuă să crească. Presiunea atmosferică din ultimele 24 de ore a scăzut ușor cu 2 mm Mercur, și a devenit și mai jos.

Vremea reală astăzi

Conform 2018-07-04 15:00 La Moscova plouă, vântul bate slab

Norme și condiții meteorologice în Moscova

Modelele meteo din Moscova sunt determinate, în primul rând, de locația orașului.

Capitala este situată pe Câmpia Est-Europeană, iar masele de aer cald și rece se deplasează liber peste metropolă. Vremea la Moscova este influențată de ciclonii atlantici și mediteraneeni, motiv pentru care nivelurile precipitațiilor de aici sunt mai ridicate, iar iernile sunt mai calde decât în ​​orașele de la această latitudine.

Vremea de la Moscova reflectă toate fenomenele caracteristice unui climat continental temperat. Instabilitatea relativă a vremii este exprimată, de exemplu, în iarna rece, cu dezghețuri bruște, răceli bruște vara, pierderi de cantitate mare precipitare. Acestea și altele conditiile meteo nu este deloc neobișnuit. Vara și toamna, la Moscova se observă adesea ceață, cauza căreia se află parțial în activitatea umană; furtuni care au avut loc chiar si iarna.

În iunie 1998, o furtună puternică a ucis opt persoane și a rănit 157 de persoane. În decembrie 2010, puternic ploaie inghetata, cauzată de diferența de temperatură de la altitudine și de la sol, a transformat străzile într-un patinoar, iar țurțuri gigantice și copaci care se spargeau sub greutatea gheții au căzut peste oameni, clădiri și mașini.

Temperatura minimă la Moscova a fost înregistrată în 1940, a fost -42,2°C, maxima a fost de +38,2°C înregistrată în 2010.

Temperatura medie în iulie 2010 a fost de 26,1° - aproape de normal Emiratele Arabe Uniteși Cairo. Și, în general, 2010 a devenit deținător de record pentru numărul de maxime de temperatură: 22 de recorduri zilnice au fost stabilite în timpul verii.

Vremea în centrul Moscovei și la periferie nu este aceeași.

De ce și cum depinde umiditatea relativă a aerului?

Temperatura în regiunile centrale este mai mare, iarna diferența poate fi de până la 5-10 grade. Este interesant că datele meteo oficiale din Moscova sunt furnizate de la stația meteo de la Centrul de expoziții All-Russian, situat în nord-estul orașului, iar aceasta este cu câteva grade mai mică valorile temperaturii statie meteo de pe Balchug in centrul metropolei.

Vremea în alte orașe din regiunea Moscova›

Substanță uscată și umiditate

Apa este una dintre cele mai abundente substanțe de pe pământ; este o condiție necesară vieții și este inclusă în toate produsele și materialele alimentare.

Apa, nefiind un nutrient în sine, este vitală ca stabilizator al temperaturii corpului și purtător de nutrienți ( nutrienți) și deșeuri digestive, reactiv și mediu de reacție într-o serie de transformări chimice, stabilizator al conformației biopolimerilor și, în final, ca substanță care facilitează comportamentul dinamic al macromoleculelor, inclusiv manifestarea proprietăților lor catalitice (enzimatice).

Apa este cea mai importantă componentă a produselor alimentare.

Este prezent într-o varietate de produse vegetale și animale ca componentă celulară și extracelulară, ca mediu de dispersie și solvent, determinând consistența și structura. Apa afectează aspect, gustul și stabilitatea produsului în timpul depozitării. Prin interacțiunea fizică cu proteinele, polizaharidele, lipidele și sărurile, apa aduce o contribuție semnificativă la structura alimentelor.

Conținutul total de umiditate al unui produs indică cantitatea de umiditate din acesta, dar nu caracterizează implicarea acestuia în modificările chimice și biologice ale produsului.

În asigurarea stabilității sale în timpul depozitării, raportul dintre umiditatea liberă și cea legată joacă un rol important.

Umiditatea asociată- Aceasta este apă asociată, strâns legată de diverse componente - proteine, lipide și carbohidrați datorită legăturilor chimice și fizice.

Umiditate liberă– aceasta este umiditatea care nu este legată de un polimer și este disponibilă pentru a avea loc reacții biochimice, chimice și microbiologice.

Prin metode directe, se extrage umiditatea din produs și se determină cantitatea acestuia; indirect (prin uscare, refractometrie, prin densitatea și conductibilitatea electrică a soluției) - se determină conținutul de substanțe uscate (reziduu uscat). Metodele indirecte includ și metode bazate pe interacțiunea apei cu anumiți reactivi.

Determinarea conținutului de umiditate uscare la greutate constantă (metoda de arbitrare) pe baza eliberării de umiditate higroscopică din obiectul studiat la o anumită temperatură.

Uscarea se efectuează până la greutate constantă sau prin metode accelerate la temperaturi ridicate pentru un timp dat.

Uscarea probelor sinterizate într-o masă densă se efectuează cu nisip calcinat, a cărui masă ar trebui să fie de 2-4 ori mai mare decât masa probei.

Nisipul conferă probei porozitate, mărește suprafața de evaporare și previne formarea unei cruste la suprafață, ceea ce face dificilă îndepărtarea umezelii. Uscarea se realizeaza in pahare de portelan, sticle de aluminiu sau sticla timp de 30 de minute, la o anumita temperatura, in functie de tipul de produs.

Fracția de masă a substanțelor uscate (X,%) se calculează folosind formula

unde m este masa sticlei cu o baghetă de sticlă și nisip, g;

m1 – masa unei sticle cu tijă de sticlă, nisip și

cântărit înainte de uscare, g;

m2 – masa unei sticle cu o baghetă de sticlă, nisip și o probă

după uscare, g.

Uscarea într-un aparat HF ​​se realizează folosind radiația infraroșie într-un aparat format din două plăci masive rotunde sau dreptunghiulare conectate între ele (Figura 3.1).

Figura 3.1 – Aparat HF ​​pentru determinarea umidității

1 – mâner; 2 – placa de sus; 3 – unitate de control; 4 - placa de jos; 5 – termometru de contact electric

În stare de funcționare, între plăci se stabilește un spațiu de 2-3 mm.

Temperatura suprafeței de încălzire este controlată de două termometre cu mercur. Pentru a menține o temperatură constantă, dispozitivul este echipat cu un termometru de contact conectat în serie cu releul. Termometrul de contact setează temperatura dorită. Dispozitivul este conectat cu 20...25 de minute înainte ca uscarea să înceapă să se încălzească la temperatura setată.

O probă de produs se usucă într-o pungă de hârtie rotativă de 20x14 cm timp de 3 minute la o anumită temperatură, se răcește într-un esicator timp de 2-3 minute și se cântărește rapid la 0,01 g.

Umiditatea (X, %) este calculată prin formula

unde m este masa pachetului, g;

m1 – masa pungii cu proba înainte de uscare, g;

m2 – masa pachetului cu proba uscată, g.

Metoda refractometrică utilizat pentru controlul producției la determinarea conținutului de substanțe uscate din obiectele bogate în zaharoză: preparate dulci, băuturi, sucuri, siropuri.

Metoda se bazează pe relația dintre indicele de refracție al obiectului studiat sau a unui extract apos din acesta și concentrația de zaharoză.

Umiditatea aerului

Indicele de refracție depinde de temperatură, astfel încât măsurătorile se fac după termostatarea prismelor și a soluției de testat.

Masa substanțelor uscate (X, g) pentru băuturile cu zahăr se calculează folosind formula

unde a este masa pentru substanțele uscate, determinată

metoda refractometrică, %;

P – volumul băuturii, cm3.

pentru siropuri, fructe și fructe de pădure și jeleu de lapte etc.

conform formulei

unde a este fracția de masă a substanțelor uscate din soluție, %;

m1 – masa probei dizolvate, g;

m – greutatea probei, g.

Pe lângă aceste metode obișnuite pentru determinarea substanțelor uscate, sunt utilizate o serie de alte metode pentru a determina conținutul de umiditate atât liberă, cât și legată.

Colorometrie cu scanare diferențială.

Dacă proba este răcită la o temperatură sub 0°C, umiditatea liberă va îngheța, dar umiditatea legată nu. Prin încălzirea unei probe înghețate într-un colorimetru, se poate măsura căldura consumată la topirea gheții.

Apa care nu îngheață este definită ca diferența dintre apa totală și apa înghețată.

Măsurători dielectrice. Metoda se bazează pe faptul că la 0°C constantele dielectrice ale apei și gheții sunt aproximativ egale. Dar dacă o parte din umiditate este legată, atunci proprietățile sale dielectrice ar trebui să difere foarte mult de proprietățile dielectrice ale apei în vrac și ale gheții.

Măsurarea capacității termice.

Capacitatea termică a apei este mai mare decât capacitatea termică a gheții, deoarece Pe măsură ce temperatura în apă crește, legăturile de hidrogen se rup. Această proprietate este folosită pentru a studia mobilitatea moleculelor de apă.

Valoarea capacității termice, în funcție de conținutul acesteia în polimeri, oferă informații despre cantitatea de apă legată. Dacă la concentrații scăzute apa este legată în mod specific, atunci contribuția ei la capacitatea termică este mică. În zona valorilor ridicate de umiditate, aceasta este determinată în principal de umiditatea liberă, a cărei contribuție la capacitatea termică este de aproximativ 2 ori mai mare decât cea a gheții.

Rezonanța magnetică nucleară (RMN). Metoda constă în studierea mobilității apei într-o matrice staționară.

În prezența umidității libere și legate, se obțin două linii în spectrul RMN în loc de una pentru apă în vrac.

Anterior11121314151617181920212223242526Următorul

VEZI MAI MULT:

Umiditatea aerului. Unități. Impact asupra operațiunilor aviatice.

Apa este o substanta care se poate afla simultan in diferite stari de agregare la aceeasi temperatura: gazoasa (vapori de apa), lichida (apa), solida (gheata). Aceste condiții sunt uneori numite starea de fază a apei.

În anumite condiții, apa se poate schimba de la o stare (de fază) la alta. Deci, vaporii de apă pot intra în stare lichidă (proces de condensare) sau, ocolind faza lichidă, pot intra în stare solidă - gheață (proces de sublimare).

La rândul lor, apa și gheața pot intra în stare gazoasă - vapori de apă (proces de evaporare).

Umiditatea se referă la una dintre stările de fază - vaporii de apă conținuti în aer.

Intră în atmosferă prin evaporare de pe suprafețele apei, sol, zăpadă și vegetație.

Ca urmare a evaporării, o parte din apă se transformă într-o stare gazoasă, formând un strat de abur deasupra suprafeței de evaporare.

Umiditate relativă

Acest abur este transportat de curenții de aer în direcții verticale și orizontale.

Procesul de evaporare continuă până când cantitatea de vapori de apă de deasupra suprafeței de evaporare atinge saturația completă, adică cantitate maxima posibil într-un volum dat la presiunea aerului și temperatură constantă.

Cantitatea de vapori de apă din aer este caracterizată de următoarele unități:

Presiunea vaporilor de apă.

Ca orice alt gaz, vaporii de apă au propria sa elasticitate și exercită presiune, care se măsoară în mmHg sau hPa. Cantitatea de vapori de apă din aceste unități este indicată: real - e, saturant - E. La statiile meteo, prin masurarea elasticitatii in hPa, se fac observatii ale umiditatii vaporilor de apa.

Umiditate absolută. Reprezintă cantitatea de vapori de apă în grame conținută într-un metru cub de aer (g/ ).

Scrisoare A– se indică prin cantitatea efectivă, prin literă A– saturarea spațiului. Umiditatea absolută este apropiată ca valoare de elasticitatea vaporilor de apă, exprimată în mm Hg, dar nu în hPa, la o temperatură de 16,5 C eȘi A sunt egali unul cu altul.

Umiditate specifică reprezintă cantitatea de vapori de apă în grame conținută într-un kilogram de aer (g/kg).

Scrisoare q — este indicat prin cantitatea reală, lit Q - saturarea spatiului. Umiditatea specifică este o valoare convenabilă pentru calculele teoretice, deoarece nu se modifică odată cu încălzirea, răcirea, compresia și expansiunea aerului (cu excepția cazului în care are loc condens). Valoarea specifică a umidității este utilizată pentru toate tipurile de calcule.

Umiditate relativă reprezintă procentul dintre cantitatea de vapori de apă conținută în aer față de cantitatea care ar satura un spațiu dat la aceeași temperatură.

Umiditatea relativă este indicată prin literă r.

Conform definiției

r=e/E*100%

Cantitatea de vapori de apă care saturează un spațiu poate varia, în funcție de câte molecule de vapori pot scăpa de pe suprafața care se evaporă.

Saturația aerului cu vapori de apă depinde de temperatura aerului; cu cât temperatura este mai mare, cu atât mai multa cantitate vapori de apă, iar cu cât temperatura este mai mică, cu atât este mai mică.

punct de condensare– aceasta este temperatura la care trebuie racit aerul pentru ca vaporii de apa continuti in acesta sa ajunga la saturatie completa (la r = 100%).

Se numește diferența dintre temperatura aerului și temperatura punctului de rouă (T-Td). deficiență punct de rouă.

Arată cât de mult trebuie răcit aerul pentru ca vaporii de apă pe care îi conține să ajungă într-o stare de saturație.

Cu un deficit mic, saturația aerului are loc mult mai repede decât cu un deficit mare de saturație.

Cantitatea de vapori de apă depinde și de starea de agregare a suprafeței de evaporare și de curbura acesteia.

La aceeași temperatură, cantitatea de abur saturant este mai mare peste unu și mai puțin peste gheață (gheața are molecule puternice).

La aceeași temperatură, cantitatea de vapori va fi mai mare pe o suprafață convexă (suprafață cu picături) decât pe o suprafață plană de evaporare.

Toți acești factori joacă un rol important în formarea de ceață, nori și precipitații.

O scădere a temperaturii duce la saturarea vaporilor de apă din aer, iar apoi la condensarea acestor vapori.

Umiditatea aerului are un impact semnificativ asupra vremii, determinând condițiile de zbor. Prezența vaporilor de apă duce la formarea de ceață, ceață, tulburări, complicând zborul furtunilor și ploii înghețate.

Informații generale

Umiditatea depinde de natura substanței, iar în solide, în plus, de gradul de finețe sau porozitate. Conținutul de apă legată chimic, așa-numita apă constituțională, de exemplu, hidroxizi, care sunt eliberate numai în timpul descompunerii chimice, precum și apa cristalină hidrat nu este inclusă în conceptul de umiditate.

Unități de măsură și caracteristici ale definiției umidității

• Umiditatea este de obicei caracterizată prin cantitatea de apă dintr-o substanță, exprimată ca procent (%) din masa inițială a substanței umede ( umiditatea masei) sau volumul acestuia ( umiditatea volumetrică).

• Umiditatea poate fi caracterizată și prin conținutul de umiditate sau umiditate absolută- cantitatea de apă pe unitatea de masă a părții uscate a materialului. Această determinare a conținutului de umiditate este utilizată pe scară largă pentru a evalua calitatea lemnului.

Această valoare nu poate fi întotdeauna măsurată cu precizie, deoarece în unele cazuri nu este posibilă îndepărtarea întregii ape neconstituționale și cântărirea articolului înainte și după această operație.

• Umiditatea relativă caracterizează conținutul de umiditate relativ la cantitatea maximă de umiditate care poate fi conținută într-o substanță în stare de echilibru termodinamic. Umiditatea relativă este de obicei măsurată ca procent din maxim.

Metode de determinare

titrator Karl Fischer.

Stabilirea gradului de umiditate a multor produse, materiale etc are important. Numai la o anumită umiditate multe corpuri (grane, ciment etc.) sunt potrivite scopului pentru care sunt destinate. Activitatea de viață a animalelor și a organismelor vegetale este posibilă numai în anumite limite de umiditate și umiditate relativă a aerului. Umiditatea poate introduce o eroare semnificativă în greutatea unui articol. Kilogramele de zahăr sau cereale cu un conținut de umiditate de 5% și 10% vor conține cantități diferite de zahăr uscat sau cereale.

Măsurarea umidității este determinată prin uscarea umidității și titrarea umidității Karl Fischer. Aceste metode sunt primare. Pe lângă acestea, au fost dezvoltate multe altele, care sunt calibrate pe baza rezultatelor măsurătorilor de umiditate folosind metode primare și probe standard de umiditate.

Umiditatea aerului

Umiditatea aerului este o cantitate care caracterizează conținutul de vapori de apă din diferite părți ale atmosferei Pământului.

Umiditate - conținutul de vapori de apă din aer; una dintre cele mai semnificative caracteristici ale vremii și climei.

Umiditatea aerului din atmosfera pământului variază foarte mult. Da, y suprafața pământului Conținutul de vapori de apă din aer este în medie de la 0,2% în volum la latitudini mari până la 2,5% la tropice. Presiunea vaporilor în latitudinile polare iarna este mai mică de 1 mb (uneori doar sutimi de mb) iar vara sub 5 mb; la tropice crește la 30 mb și uneori mai mult. ÎN deserturi subtropicale presiunea vaporilor se reduce la 5-10 mb.

Umiditatea absolută a aerului (f) este cantitatea de vapori de apă conținută efectiv în 1 m³ de aer:

f = (masa vaporilor de apă în aer)/(volumul de aer umed)

Unitatea de umiditate absolută utilizată în mod obișnuit: (f) = g/m³

Umiditatea relativă a aerului (φ) este raportul dintre umiditatea absolută curentă și umiditatea absolută maximă la o anumită temperatură (vezi tabelul)

t(°С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (g/m³)	0,29	0,81	2,1	4,8	9,4	17,3	30,4	51,1	83,0	130	198	293	423	598

φ = (umiditate absolută)/(umiditate maximă)

Umiditatea relativă este de obicei exprimată ca procent. Aceste cantități sunt legate între ele prin următoarea relație:

φ = (f×100)/fmax

Umiditatea relativă este foarte ridicată zona ecuatorială(media anuală până la 85% sau mai mult), precum și în latitudinile polare și iarna în interiorul continentelor de latitudini medii. Vara, umiditatea relativă ridicată este caracteristică regiunilor musonice. Valorile scăzute ale umidității relative se observă în deșerturile subtropicale și tropicale și iarna în regiunile musonice (până la 50% și mai jos).

Umiditatea scade rapid cu altitudinea. La o altitudine de 1,5-2 km, presiunea vaporilor este în medie jumătate din cea a suprafeței terestre. Troposfera reprezintă 99% din vaporii de apă atmosferici. În medie, există aproximativ 28,5 kg de vapori de apă în aer deasupra fiecărui metru pătrat de suprafață terestră.

Literatură

Usoltsev V. A. Măsurarea umidității aerului, L., 1959.

Valori de măsurare a umidității gazului

Următoarele cantități sunt utilizate pentru a indica conținutul de umiditate din aer:

Umiditatea absolută a aerului este masa de vapori de apă conținută într-o unitate de volum de aer, adică densitatea vaporilor de apă din aer, [g/m³]; în atmosferă variază de la 0,1-1,0 g/m³ (iarna pe continente) la 30 g/m³ sau mai mult (în zona ecuatorială); umiditatea maximă a aerului (limită de saturație) cantitatea de vapori de apă care poate fi conținută în aer la o anumită temperatură în echilibru termodinamic (valoarea maximă a umidității aerului la o temperatură dată), [g/m³]. Pe măsură ce temperatura aerului crește, umiditatea maximă a acestuia crește; presiunea vaporilor presiunea exercitată de vaporii de apă din aer (presiunea vaporilor de apă ca parte a presiune atmosferică), [Pa]; deficitul de umiditate este diferența dintre presiunea vaporilor saturați și presiunea vaporilor [Pa], adică între umiditatea maximă și absolută a aerului [g/m³]; umiditatea relativă a aerului este raportul dintre presiunea vaporilor și presiunea vaporilor saturați, adică umiditatea absolută a aerului la maxim [% umiditate relativă]; temperatura punctului de rouă la care gazul este saturat cu vapori de apă °C. Umiditatea relativă a gazului este de 100%. Cu un aflux suplimentar de vapori de apă sau când aerul (gazul) este răcit, apare condens. Astfel, deși roua nu cade la temperaturi de -10 sau -50°C, da

Unul dintre indicatorii foarte importanți din atmosfera noastră. Poate fi absolut sau relativ. Cum se măsoară umiditatea absolută și ce formulă ar trebui utilizată pentru aceasta? Puteți afla despre acest lucru citind articolul nostru.

Umiditatea aerului - ce este?

Ce este umiditatea? Aceasta este cantitatea de apă conținută în oricare corpul fizic sau mediu. Acest indicator depinde direct de natura însăși a mediului sau a substanței, precum și de gradul de porozitate (dacă vorbim de solide). În acest articol vom vorbi despre un anumit tip de umiditate - umiditatea aerului.

Dintr-un curs de chimie, știm cu toții foarte bine că aerul atmosferic este format din azot, oxigen, dioxid de carbon și alte gaze, care nu reprezintă mai mult de 1% din masa totală. Dar, pe lângă aceste gaze, aerul conține și vapori de apă și alte impurități.

Umiditatea aerului se referă la cantitatea de vapori de apă care acest moment(și în acest loc) este conținut în masa de aer. În același timp, meteorologii disting două dintre valorile sale: umiditatea absolută și umiditatea relativă.

Umiditatea aerului este una dintre cele mai importante caracteristici ale atmosferei Pământului, care afectează natura vremii locale. Este de remarcat faptul că nivelul de umiditate aerul atmosferic nu este la fel - atât într-o secțiune verticală, cât și într-una orizontală (latitudinală). Deci, dacă în latitudinile subpolare umiditatea relativă a aerului (în stratul inferior al atmosferei) este de aproximativ 0,2-0,5%, atunci în latitudinile tropicale este de până la 2,5%. În continuare, vom afla ce este umiditatea absolută și relativă a aerului. Vom lua în considerare și ce diferență există între acești doi indicatori.

Umiditatea absolută: definiție și formulă

Tradus din latină, cuvântul absolutus înseamnă „plin”. Pe baza acestui fapt, esența conceptului de „umiditate absolută a aerului” devine evidentă. Aceasta este o valoare care arată câte grame de vapori de apă sunt de fapt conținute într-un metru cub dintr-o anumită masă de aer. De regulă, acest indicator este notat cu litera latină F.

G/m 3 este o unitate de măsură în care se calculează umiditatea absolută. Formula de calcul este următoarea:

În această formulă, litera m indică masa vaporilor de apă, iar litera V indică volumul unei anumite mase de aer.

Valoarea umidității absolute depinde de mai mulți factori. În primul rând, acestea sunt temperatura aerului și natura proceselor de advecție.

Umiditate relativă

Acum să ne uităm la ce este umiditatea relativă. Este o valoare relativă care arată câtă umiditate conține aerul în raport cu cantitatea maximă posibilă de vapori de apă din acea masă de aer la o anumită temperatură. Umiditatea relativă a aerului este măsurată ca procent (%). Și este acest procent pe care îl putem afla adesea în prognozele meteo și rapoartele meteo.

De asemenea, merită menționat un concept atât de important ca punctul de rouă. Acesta este fenomenul de saturație maximă posibilă a masei de aer cu vapori de apă (umiditatea relativă în acest moment este de 100%). În acest caz, excesul de umiditate se condensează și se formează precipitare, ceață sau nori.

Metode de măsurare a umidității aerului

Femeile știu că pot detecta creșterea umidității din atmosferă cu ajutorul coafurii lor voluminoase. Cu toate acestea, există și alte metode și dispozitive tehnice, mai precise. Acestea sunt un higrometru și un psicrometru.

Primul higrometru a fost creat în secolul al XVII-lea. Unul dintre tipurile acestui dispozitiv se bazează tocmai pe proprietățile părului de a-și schimba lungimea odată cu schimbările de umiditate a mediului. Cu toate acestea, astăzi există și higrometre electronice. Un psicrometru este un dispozitiv special care conține un termometru umed și uscat. Pe baza diferenței dintre indicatorii lor, umiditatea aerului este determinată la un anumit moment în timp.

Umiditatea aerului ca un indicator important de mediu

Este considerat optim pentru corpul uman este umiditatea relativă a aerului de 40-60%. Indicatorii de umiditate influențează foarte mult percepția unei persoane asupra temperaturii aerului. Deci, cu umiditate scăzută ni se pare că aerul este mult mai rece decât în ​​realitate (și invers). De aceea, în latitudinile tropicale și ecuatoriale ale planetei noastre, călătorii experimentează căldura și căldura atât de tare.

Astăzi există umidificatoare și dezumidificatoare speciale care ajută o persoană să regleze umiditatea aerului în spații închise.

In cele din urma...

Astfel, umiditatea absolută a aerului este cel mai important indicator care ne oferă o idee despre starea și caracteristicile maselor de aer. În acest caz, trebuie să puteți distinge această valoare de umiditatea relativă. Și dacă acesta din urmă arată proporția de vapori de apă (în procente) care este prezent în aer, atunci umiditatea absolută este cantitatea reală de vapori de apă în grame într-un metru cub de aer.