Відносна вологість (скорочено RH) — це відношення парціального тиску водяної пари до рівноважного тиску пари води при тій же температурі. Відносна вологість залежить від температури і тиску в системі, яка нас цікавить.
У цьому пості ми розглянемо:
Вимірювання відносної вологості: важливий інструмент для розуміння повітря навколо вас
Вимірювання відносної вологості — це спосіб дізнатися, скільки водяної пари міститься в повітрі порівняно з максимально можливою кількістю за даної температури. Це спосіб зрозуміти якість повітря навколо вас і як це може вплинути на ваше здоров’я та комфорт.
Як користуватися гігрометром?
Користуватися гігрометром просто і не вимагає зусиль. Ось основні кроки:
- Знайдіть правильний гігрометр для ваших потреб.
- Дотримуйтесь інструкцій виробника, щоб налаштувати гігрометр.
- Розмістіть гігрометр у місці, де ви хочете виміряти відносну вологість.
- Зачекайте, поки гігрометр стабілізується, і дайте показання.
- Зверніть увагу на показання та порівняйте його з діапазоном відносної вологості, який підходить для місцевості, у якій ви перебуваєте.
- Якщо потрібно, відрегулюйте рівень вологості за допомогою вентиляторів, прохолодного чи теплого повітря або додавання або видалення вологи з повітря.
Які додаткові поради щодо вимірювання відносної вологості?
Ось кілька додаткових порад, які допоможуть вам точно виміряти відносну вологість:
- Перед використанням переконайтеся, що гігрометр правильно відкалібрований.
- Розташуйте гігрометр подалі від прямих сонячних променів, протягів і джерел тепла або вологи.
- Вимірюйте кілька разів у різний час дня, щоб краще зрозуміти відносну вологість у місцевості.
- Для правильного розуміння відносної вологості важливо знати температуру повітря. Для вимірювання температури використовуйте термометр.
Вимірювання відносної вологості – це простий спосіб допомогти вам зрозуміти повітря навколо вас і його вплив на ваше здоров’я та комфорт. Використовуючи відповідні інструменти та дотримуючись належних кроків, ви можете отримати точні показники відносної вологості та вжити необхідних заходів для покращення якості повітря.
Щільність і об’єм повітря: розуміння науки про відносну вологість
Повітря — це матеріал, який містить такі частинки, як молекули, які постійно перебувають у русі. Кількість частинок у певному об’ємі повітря називається густиною повітря. Коли водяна пара додається до повітря, це створює зміну щільності та об’єму повітря. Ця зміна щільності повітря називається відносною вологістю.
Роль тиску у вимірюванні відносної вологості
Науковий прилад, який використовується для вимірювання відносної вологості, відомий як гігрометр. Цей прилад працює шляхом вимірювання парціального тиску водяної пари в повітрі. Гігрометр відкалібровано відповідно до певної температури та тиску, як правило, на рівні моря, що називається стандартним станом. Коли тиск змінюється, результуюча зміна щільності повітря впливає на вимірювання відносної вологості. Тому важливо регулярно перевіряти прилад, щоб забезпечити точні показання.
Вплив закону ідеального газу на відносну вологість
Закон ідеального газу — це науковий принцип, який описує зв’язок між тиском, об’ємом і температурою газу. Цей закон можна застосувати до повітря, яке є газовою сумішшю. Закон ідеального газу стверджує, що зі збільшенням об’єму газу тиск зменшується, і навпаки. Це означає, що зміни об’єму повітря можуть впливати на відносну вологість.
Приклади того, як відносна вологість впливає на наше повсякденне життя
Нижче наведено кілька прикладів того, як відносна вологість впливає на наше повсякденне життя:
- Висока відносна вологість може спричинити відчуття жару та липкості, тоді як низька відносна вологість може спричинити відчуття сухості та свербіння.
- Відносна вологість впливає на час висихання фарби, тому важливо знати відносну вологість перед початком будь-яких фарбувальних робіт.
- Відносна вологість впливає на роботу дерев’яних музичних інструментів, таких як гітари та скрипки. Висока відносна вологість може спричинити розбухання деревини, тоді як низька відносна вологість може спричинити усадку та розтріскування деревини.
- Відносна вологість впливає на ріст рослин, оскільки рослинам для розвитку потрібен певний рівень вологості.
Як тиск впливає на відносну вологість
Коли система ізобарно нагрівається, тобто вона нагрівається без зміни тиску в системі, відносна вологість системи знижується. Це пояснюється тим, що рівноважний тиск водяної пари зростає зі збільшенням температури. У результаті відношення парціального тиску водяної пари до рівноважного тиску пари чистої води зменшується, внаслідок чого також зменшується відносна вологість.
З іншого боку, коли система стискається ізотермічно, тобто вона стискається без зміни температури, відносна вологість системи збільшується. Це пояснюється тим, що об’єм системи зменшується, що призводить до підвищення парціального тиску водяної пари. У результаті відношення парціального тиску водяної пари до рівноважного тиску пари чистої води збільшується, що спричиняє також підвищення відносної вологості.
Розуміння комплексу факторів, які впливають на відносну вологість
Хоча залежність відносної вологості від тиску є добре встановленою емпіричною залежністю, важливо зазначити, що взаємодія між тиском, температурою та властивостями газової суміші може бути досить складною. Зокрема, коефіцієнт посилення, який є функцією властивостей газової суміші, може суттєво впливати на відносну вологість системи.
Щоб обчислити відносну вологість системи, найпростішим способом є використання гігрометра точки роси, який є пристроєм, який вимірює температуру, при якій на охолодженій поверхні починає утворюватися роса. Потім температура точки роси використовується для оцінки відносної вологості системи за допомогою рівняння, яке залежить від властивостей газової суміші.
Вплив вологості на навколишнє середовище та здоров'я
- Високий рівень вологості може спричинити надлишок вологи, що призведе до розвитку цвілі та пошкодження будівельних матеріалів.
- Надто сухе повітря може призвести до того, що матеріали стануть крихкими та потріскаються.
- Вологість може впливати на теплові властивості матеріалів, роблячи їх менш ефективними для ізоляції та охолодження.
- Вологість також може вплинути на термін служби чутливих матеріалів, таких як електроніка чи твори мистецтва.
Вплив на клімат і пори року
- Вологість впливає на середню температуру регіону, причому у вологіших регіонах температура зазвичай нижча, а в посушливіших регіонах – спекотніша.
- Вологість впливає на радіаційне нагрівання земної поверхні, сприяючи парниковому ефекту та зміні клімату.
- Вологість впливає на пори року, у багатьох місцях літо зазвичай є найбільш вологим сезоном.
- Точка роси, яка є точкою, при якій водяна пара в повітрі починає конденсуватися, є мірою вологості та може використовуватися для прогнозування погодних умов.
Вплив на здоров'я та охолодження
- Високий рівень вологості може зробити на вулиці відчуття тепла, оскільки комбінований вплив температури повітря та вологості створює індекс тепла.
- Вологість впливає на здатність тіла охолоджуватися через потовиділення, що робить його більш дискомфортним у спекотні та вологі дні.
- Вологість також може впливати на якість повітря в приміщенні та ріст цвілі, що може мати негативний вплив на здоров’я дихальних шляхів.
- Вологість впливає на ефективність систем охолодження, а вищий рівень вологості ускладнює охолодження приміщення.
Вплив на енергетику та контроль навколишнього середовища
- Вологість впливає на енергію, необхідну для охолодження або обігріву приміщення, при цьому вищий рівень вологості вимагає більше енергії для досягнення того самого рівня комфорту.
- Вологість впливає на енергію, необхідну для промислових процесів, таких як сушіння або затвердіння матеріалів.
- Вологість впливає на здатність контролювати умови середовища в таких приміщеннях, як теплиці або центри обробки даних.
- Вологість є популярною темою в технічних журналах і часто застосовується при проектуванні систем HVAC та інших систем контролю навколишнього середовища.
Загалом вологість має значний вплив на довкілля, здоров’я та споживання енергії в різних частинах світу. Важливо розуміти вплив вологості та способи її контролю, щоб підтримувати комфортне та здорове середовище для життя та роботи.
Цікаві факти про відносну вологість
Коли відносна вологість висока, ви можете відчувати себе гарячіше, ніж фактична температура, оскільки ваше тіло не може ефективно охолоджуватися через потовиділення. З іншого боку, коли відносна вологість низька, ви можете відчувати себе холодніше, ніж фактична температура, тому що піт випаровується швидше, через що ви відчуваєте сухість і прохолоду.
Необхідно контролювати рівень вологості в приміщенні
Підтримка рівня відносної вологості в приміщенні від 30% до 50% ідеально підходить для комфорту та здоров’я. Якщо вологість занадто низька, це може спричинити сухість шкіри, статичну електрику та пошкодження дерев’яних меблів. Якщо він занадто високий, це може сприяти розвитку цвілі та пилові кліщі (ось як за ними подбати), що може спровокувати алергію та проблеми з диханням.
Водяна пара легша за повітря
Водяна пара легша за сухе повітря, а це означає, що вологе повітря менш щільне, ніж сухе. Ось чому вологе повітря піднімається вгору і чому в атмосфері можуть утворюватися хмари та туман.
Перенасичення може призвести до хмар і туману
При охолодженні повітря відносна вологість підвищується. Якщо повітря стає насиченим, надлишок водяної пари конденсується в крихітні краплі рідини або кристалики льоду, утворюючи хмари або туман. За відсутності частинок, які називаються ядрами, які можуть діяти як поверхня для конденсації водяної пари, повітря може стати перенасиченим, що призведе до утворення туману.
Хмарна камера Вільсона пояснює утворення хмар
Хмарна камера Вільсона, розроблена фізиком Чарльзом Вілсоном, не пов’язана безпосередньо з відносною вологістю, але складається з герметичної ємності, наповненої перенасиченою парою спирту та води. Коли заряджена частинка проходить крізь контейнер, вона іонізує пару, в результаті чого утворюються видимі краплі, які перетворюються на хмароподібні утворення. Цей принцип аналогічний утворенню хмар в атмосфері.
Вологість може вплинути на рівень моря
Коли температура океану підвищується, молекули води набувають кінетичної енергії та випаровуються, збільшуючи вміст водяної пари в повітрі над морем. Це призводить до підвищення атмосферного тиску, що може спричинити підвищення рівня моря. Крім того, надлишок водяної пари в атмосфері може призвести до збільшення кількості опадів, що також може сприяти підвищенню рівня моря.
Вологість може вплинути на масу предметів
Коли предмет поглинає водяну пару з повітря, його маса збільшується. Це може викликати занепокоєння в галузях, які потребують точних вимірювань, наприклад у фармацевтиці чи електроніці. Крім того, вологість може вплинути на вагу харчових продуктів, що призведе до неточних вимірювань у рецептах.
Підсумовуючи, відносна вологість є захоплюючою темою, яка впливає на наше повсякденне життя більшою мірою, ніж ми можемо собі уявити. Важливо розуміти компоненти та принципи вологості, щоб підтримувати здорове та безпечне середовище, від впливу на рівень нашого комфорту до сприяння підвищенню рівня моря.
Висновок
Отже, це в двох словах відносна вологість. Це вимірювання кількості водяної пари в повітрі порівняно з максимально можливою температурою. Вам потрібно знати відносну вологість, щоб зрозуміти якість повітря та комфорт, і це простий спосіб зробити це. Тому не бійтеся використовувати гігрометр і вимірювати його!
Я Йост Нуссельдер, засновник Tools Doctor, контент-маркетолог і тато. Я люблю випробовувати нове обладнання, і разом зі своєю командою я створюю детальні статті в блозі з 2016 року, щоб допомогти лояльним читачам інструментами та порадами щодо виготовлення.
