Jak obliczyć wilgotność względną: na podstawie różnych bytów i faktów


Pomiar wilgotności względnej (RH) odgrywa kluczową rolę w różnych dziedzinach. Jak obliczyć wilgotność względną” jest głównym tematem tego artykułu.

Do obliczenia wilgotności względnej używamy różnych urządzeń i metod. Wiele zastosowań, takich jak systemy klimatyzacji, przechowywanie żywności, prognozowanie pogody, proces suszenia drewna, wieża chłodnicza itp., wymaga regularnego monitorowania Wilgotność względna.

W prostych słowach wilgotność względna to stosunek aktualnej ilości pary wodnej w powietrzu do maksymalny zdolność utrzymywania pary wodnej przez powietrze w określonej temperaturze.

Wilgotność względna zmieniała się wraz ze zmianą temperatury.

Wilgotność względną można wyrazić w następujący sposób:

Wilgotność względna(%)=[lateks] \frac{Rzeczywista gęstość par}{Nasycenie parowania}X100%[/lateks]

Wilgotność względna jest zawsze wyrażana w procentach (%).

Jeśli wilgotność względna wynosi 50%, oznacza to, że powietrze zawiera połowę pary wodnej, którą teoretycznie może pomieścić.

Zasadniczo jako urządzenie do pomiaru wilgotności względnej stosuje się psychrometr lub higrometr zawierający zarówno termometr wilgotny, jak i termometr suchy.

urządzenie do pomiaru wilgotności względnej; Źródło obrazu: Pixabay

Jak obliczyć wilgotność względną za pomocą termometru mokrego i termometru suchego?

Wilgotność względną można obliczyć na podstawie różnicy między temperaturą na termometrze z wilgotnym termometrem i na termometrze z suchym termometrem i korzystając z wykresu wilgotności względnej.

Używając dwóch termometrów (termometru suchego i termometru mokrego) możemy określić wilgotność względną w naszym domu lub obszarze i możemy wiedzieć, czy jest w nim za dużo lub za mało wilgoci. Procentowa wilgotność względna ma dużą różnicę w różnych temperaturach, ponieważ cieplejsze powietrze zawiera więcej wilgoci niż chłodniejsze powietrze.

termometr wilgotny; Źródło obrazu: Wikipedia

Kolejne kroki w celu obliczenia wilgotności względnej za pomocą termometru z termometrem mokrym i suchym w następujący sposób:

Weź obok siebie dwa termometry gruszkowe i owiń je ściereczką nasączoną wodą.

Po pewnym czasie obserwuj odczyty temperatury obu termometrów i zanotuj odczyty w stopniach Fahrenheita lub stopniach Celsjusza.

Suchy termometr podaje temperaturę powietrza, która jest prawdziwą temperaturą termodynamiczną. Odczyt temperatury uzyskany z mokrej żarówki jest najniższy z powodu parowania z zwilżonej powierzchni.

Ponieważ odczyt temperatury mokrego termometru jest niższy niż temperatura suchego termometru, odejmiemy [lateks]T_{wb}[/latex] od [latex]T_{db}[/latex], aby uzyskać różnicę.

Teraz korzystając z wykresu psychrometrycznego możemy obliczyć wilgotność względną.

jak obliczyć wilgotność względną
Wykres psychometryczny; Źródło obrazu: Wikipedia

Jak obliczyć wilgotność w pomieszczeniu?

Znamy wilgotność względną w pomieszczeniu, możemy skorzystać z urządzenia zwanego higrometrem. Na przestrzeni wieków instrumenty te zmieniały się, zaawansowane i różne typy zgodnie z wymaganiami użytkownika.

Główne zastosowanie higrometru jest pomiar ilości pary wodnej w powietrzu, poza tym ma wiele zastosowań komercyjnych. Teraz dni zgodnie z wymaganiami lub zastosowaniami na rynku dostępne są różne odmiany higrometrów.

Nadmierna ilość wilgoci w powietrzu powoduje powstawanie pleśni i zanieczyszczeń wewnątrz domów, a zbyt mała powoduje podrażnienia skóry, problemy z oddychaniem, wyładowania elektrostatyczne itp. W celu utrzymania odpowiedniego poziomu wilgotności możemy zastosować osuszacze lub waporyzatory do regulacji wilgotność otoczenia ręcznie.

Higrometr; Źródło obrazu: Wikipedia

Jak obliczyć wilgotność względną z temperaturą?

Wilgotność względna wskazuje procentową zawartość wilgoci w porównaniu z maksymalną ilością wilgoci w powietrzu w określonej temperaturze.

Wilgotność względna jest wyższa w niższej temperaturze, ponieważ zimne powietrze może pomieścić więcej pary wodnej niż ciepłe powietrze. Wilgotność względna jest zależna od temperatury i ma tendencję do zmiany również wraz ze zmianami temperatury.

Wilgotność względna jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury dla określonej ilości pary wodnej.

Wilgotność względną można wyrazić w następujący sposób:

Wilgotność względna(%)=[lateks]\frac{Rzeczywiste ciśnienie pary}{Nasycenie parowania}X100%[/lateks] Równoważnik(1)

Wraz ze wzrostem wartości mianownika w równaniu (1), otrzymywana wartość RH maleje.

Dlatego też, gdy ciśnienie pary nasyconej spada (ze spadkiem temperatury), związana z tym wartość wilgotności wzrasta aż do nasycenia powietrza.

Jak obliczyć wilgotność względną z wilgotności?

Wilgotność odnosi się do ilości pary wodnej obecnej w powietrzu.

Ogólnie rzecz biorąc, możemy powiedzieć, że wilgotność jest mierzona na trzy różne sposoby: wilgotność względna, bezwzględna i właściwa, które wskazują zawartość wilgoci w powietrzu na trzy różne sposoby.

Wilgotność względną można wyrazić w następujący sposób:

Wilgotność względna (%)= [lateks]\frac{Rzeczywista gęstość par}{Nasycenie parowania}X100%[/lateks]

Jak obliczyć wilgotność względną za pomocą psychrometru Sling?

Psychrometry Sling są rodzajem higrometrów bez baterii, najczęściej stosowanych ze względu na pewne cechy, takie jak niedrogie, łatwe w użyciu, łatwe w utrzymaniu, przenośne itp.

Kroki, które należy wykonać, aby zmierzyć wilgotność względną, są następujące:

  • Zdejmij korek zbiornika psychrometru i napełnij zbiornik wodą.
  • Napełnij zbiornik wodą, aby knot był nasycony, szczelnie zamknij pokrywę komory. Podobnie upewnij się, że knot w końcowej części termometru musi być mokry.
  • Zbiornik na rtęć w termometrze z suchym termometrem powinien być suchy.
  • Teraz w obszarze, w którym musimy zmierzyć wilgotność względną, wymachuj szybko psychrometrem w powietrzu przez minutę lub dwie.
  • Przestań kręcić psychrometrem, aby ustabilizować temperatury, zanotuj odczyty z obu termometrów.
  • Teraz oblicz wartość podciśnienia termometru wilgotnego, odejmując temperaturę termometru wilgotnego od temperatury termometru suchego.
  • Za pomocą dołączonej tabeli lub wykresu psychometrycznego określ wartość RH. W tym celu zlokalizuj temperaturę termometru suchego na osi poziomej wykresu, a następnie zaznacz wartość obniżenia termometru mokrego na osi pionowej.
  • Teraz zaznacz punkt przecięcia dwóch odczytów, aby otrzymać procentową wartość wilgotności względnej.
  • Aby uzyskać większą dokładność, powtórz metodę dwa/trzy razy.
Psychrometry z procą; Źródło obrazu: Flickr

Duża różnica między temperaturą termometru suchego i mokrego wskazuje na niską wartość RH, a mała różnica wskazuje na wyższą wartość RH. Jeśli temperatury termometru suchego i mokrego są równe, możemy powiedzieć, że wilgotność względna wynosi 100%.

Jak obliczyć wilgotność względną za pomocą temperatury i ciśnienia pary?

Prężność pary nasyconej wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, dlatego wilgotność względna spada wraz ze wzrostem temperatury.

Wilgotność względną można wyrazić w następujący sposób:

Wilgotność względna(%)=[lateks] \frac{Rzeczywista prężność par}{Nasycenie Prężność par}X100%[/lateks]

Jak obliczyć wilgotność względną za pomocą temperatury i punktu rosy?

Punkt rosy to temperatura, w której powietrze musi zostać schłodzone, aby wystąpiło nasycenie (utworzyła się rosa) i osiągnęło 100% wilgotności względnej.

Poniżej opisano kroki, które należy wykonać, aby obliczyć wilgotność względną przy użyciu znanej temperatury i punktu rosy:

  • Temperatura powietrza i punkt rosy muszą być w stopniach Celsjusza, jeśli nie to przeliczyć na stopnie Celsjusza.
  • Możemy przeliczyć stopnie Fahrenheita na stopnie Celsjusza za pomocą wzoru

               [lateks]C=\frac{5}{9}(F-32)[/lateks]   Równanie(1)

               gdzie C= temperatura Celsjusza, F= temperatura Fahrenheita,

  • Teraz oblicz ciśnienie pary nasyconej[lateks](E_{s})[/lateks] korzystając ze wzoru

                [lateks]E_{s}=6.11\cdot\exp{\frac{7.5T}{273.3+T}}[/lateks] Równanie(2)

                gdzie T=temperatura powietrza, [lateks]E_{s}[/lateks]=standardowa prężność par

  • Teraz wyznacz rzeczywistą prężność par (E) używając tego samego wzoru, tj. Eq(2)

                [lateks]E=6.11\cdot\exp{\frac{7.5T_{d}}{273.3+T_{d}}}[/lateks]

                Gdzie [lateks]T_{d}[/lateks]=Punkt rosy, E=Rzeczywiste ciśnienie pary

  • Teraz oblicz wilgotność względną (RH), dzieląc rzeczywistą prężność par przez prężność par nasyconych i mnożąc przez 100.

[lateks]RH=\frac{E}{E_{s}}X100[/lateks] Równanie(3)

Psychrometr zawiesia może być również używany do pomiaru punktu rosy. Punkt rosy to po prostu wilgotność względna przy 100% lub całkowitym stanie nasycenia, kondensacja zaczyna się w tym punkcie. Punkt rosy około 55 jest preferowany dla ludzi.

Sangeeta Das

Jestem Sangeeta Das. Ukończyłem studia magisterskie z inżynierii mechanicznej ze specjalizacją w silnikach spalinowych i samochodach. Posiadam około dziesięcioletnie doświadczenie w przemyśle i środowisku akademickim. Moje zainteresowania obejmują silniki spalinowe, aerodynamikę i mechanikę płynów. Możesz się ze mną skontaktować pod adresem https://www.linkedin.com/in/sangeeta-das-57233a203/

Najnowsze posty