Historia de la Medición de la Humedad
La humedad y la temperatura han estado estrechamente relacionadas con la vida durante mucho tiempo, pero son difíciles de expresar cuantitativamente. La historia de los higrómetros se remonta al Libra de China (179 a. C.) como el primer higrómetro. Los termómetros se remontan a los registrados en la época griega. )
Humedad absoluta (humedad absoluta)
El volumen unitario (1m3) de gas contiene la masa (g) de vapor de agua.
Representa: d = gramos/metro cúbico
Sin embargo, incluso si la cantidad de vapor de agua es la misma, el volumen del gas cambiará debido a los cambios de temperatura y presión, es decir , la humedad absoluta D también se producirán cambios. d es la referencia de volumen.
Humedad relativa
La relación entre la presión de vapor de un gas (e) y la presión de vapor saturado del gas (es) se expresa como porcentaje.
Valor medio: HR = e/es× 100%
Sin embargo, los cambios de temperatura y presión provocan cambios en la presión del vapor de agua saturado, y la rh también cambiará en consecuencia.
Presión de vapor de saturación
La cantidad de vapor de agua contenida en el gas es limitada, y el estado que alcanza el límite se puede llamar saturación. La presión de vapor de agua en este momento se llama saturada. presión de vapor de agua. Esta cantidad física también cambia con los cambios de temperatura y presión. Incluso con la misma humedad inferior a 0°C, los valores de la presión de vapor saturado (esw) almacenada con agua y la presión de vapor saturado (esi) almacenada con hielo son diferentes. Generalmente se utiliza la presión de vapor saturado del almacenamiento de agua (esw). Al final del volumen se registra la tabla de presiones de vapor saturado JIS-Z-8806 correspondiente a cada temperatura.
Punto de rocío
Los gases con mayor temperatura también contienen más vapor de agua. Una vez que este gas se enfría, la humedad relativa aumentará incluso si la cantidad de vapor de agua que contiene permanece sin cambios. Cuando alcanza una determinada temperatura, la humedad relativa alcanzará el 100% de saturación. Si la temperatura continúa bajando en este momento, parte del vapor de agua se condensará formando rocío. La temperatura en este momento es la temperatura del punto de rocío. Cuando el punto de rocío es inferior a 0°C, se trata del punto de congelación.
Índice de infelicidad THI (Índice de temperatura y humedad)
El término popular “Índice de infelicidad” para referirse al entorno de vida fue utilizado por primera vez por la Oficina Meteorológica de los Estados Unidos en 1959. Expresado como: THI = (temperatura de bulbo seco TD + temperatura de bulbo húmedo TW) × 0,72 + 40,6. Según estos datos, entre 70 y 75 significa que la mitad de los empleados están descontentos y por encima de 80 significa básicamente que todos los empleados están descontentos. Últimamente ha habido algunos indicadores de descontento en el mercado.
Temperatura efectiva (temperatura efectiva)
El índice de infelicidad es una expresión simple del índice que el cuerpo humano puede percibir. Con el reciente desarrollo de la tecnología del aire acondicionado, además de la temperatura y la humedad, se han introducido otros elementos que el cuerpo humano puede detectar, como la velocidad del viento, acuñando así el término. No hay mucha diferencia con el índice de infelicidad y sus cambios son similares.
Temperatura equivalente
Término que incluye la temperatura efectiva (temperatura, humedad, flujo de aire) y los elementos de radiación.
Relación de mezcla x (relación de mezcla de humedad)
Para aire (aire seco) por debajo de 1 kg de vapor, que contiene vapor de agua en la proporción de Xkg, su relación de masa x (kg/kg) es la proporción de mezcla. Incluso si la temperatura, la presión y el volumen cambian, mientras la cantidad de vapor de agua permanezca sin cambios, la proporción de mezcla no cambiará. Por lo tanto, para facilitar el cálculo, la proporción de mezcla se denomina humedad absoluta en la industria. x es el estándar de peso.
Diagrama de aire
Un diagrama lineal que muestra las propiedades del aire (humedad) que contiene vapor de agua. El eje horizontal representa la entalpía (I) y el eje vertical representa la relación de mezcla (X). Todos los estados del aire representados por el punto 1 de la figura se denominan puntos de estado. Conociendo este punto de estado, podemos calcular la temperatura de bulbo seco, la temperatura de bulbo húmedo, la temperatura de Ludian, la proporción de mezcla, la humedad relativa y la entalpía del aire en su estado.
※? Función calor (kcal/kg)... Calor sensible de aire seco y calor sensible de vapor + calor latente...>;& gt
Pregunta 2: Previsión meteorológica en progreso ¿Cuál es el concepto de humedad? El valor porcentual de la densidad real del vapor de agua en el aire y la densidad del vapor de agua saturado a la misma temperatura se denomina "humedad relativa" del aire corto.
Pregunta 3: ¿Cuál es la manifestación de la humedad? Generalmente se refiere a la humedad relativa.
Símbolo %RH
Pregunta 4: ¿Qué significan la humedad absoluta y la humedad relativa? La humedad es una cantidad física que expresa la sequedad de la atmósfera. A una determinada temperatura, cuanto menos vapor de agua haya en un determinado volumen de aire, más seco estará el aire; cuanto más vapor de agua haya, más húmedo estará el aire. El grado de humedad y sequedad del aire se llama "humedad". En este sentido, para expresarlo se suelen utilizar cantidades físicas como humedad absoluta, humedad relativa, humedad relativa, proporción de mezcla, impacto de saturación, punto de rocío, etc. Si el peso del agua líquida en el vapor húmedo representa el porcentaje del peso total del vapor, se llama humedad del vapor.
Humedad absoluta La masa de vapor de agua contenida en una unidad de volumen de aire se denomina "humedad absoluta" del aire. Es una representación de la cantidad física de humedad atmosférica. Suele expresarse en gramos de vapor de agua contenidos en 1 metro cúbico de aire. La presión del vapor de agua aumenta a medida que aumenta la densidad del vapor de agua, por lo que la humedad absoluta del aire también se puede expresar mediante la presión del vapor de agua. Dado que el valor de la densidad del vapor de agua es muy cercano al valor de la presión del vapor de agua saturado a la misma temperatura expresada en milímetros de mercurio, la humedad del aire a menudo se calcula en base a los milímetros de mercurio.
Humedad relativa El porcentaje de la densidad real del vapor de agua contenida en el aire y la densidad del vapor de agua saturado a la misma temperatura se denomina "humedad relativa" del aire. El grado de sequedad y humedad del aire está relacionado con el grado en que la cantidad de vapor de agua contenida en el aire está cerca de la saturación, pero no tiene relación directa con la cantidad absoluta de vapor de agua contenida en el aire. Por ejemplo, cuando la presión del vapor de agua en el aire también es igual a 1606,24 Pa (12,79 mm de mercurio), al mediodía en el caluroso verano, cuando la temperatura ronda los 35°C, la gente no se siente mojada, por lo que es lejos de alcanzar el nivel del agua, la presión de saturación del vapor permite que el agua del objeto siga evaporándose. En el frío otoño, alrededor de los 15°C, la gente se sentirá húmeda porque la presión del vapor de agua ha alcanzado la sobresaturación en este momento. El agua no sólo puede evaporarse, sino también condensarse. Por lo tanto, comparamos la densidad real del vapor de agua en el agua. aire ρ1 con la saturación a la misma temperatura. El porcentaje de densidad del vapor de agua ρ2 se llama ρ 1/ρ 2 × 100%. También se puede expresar mediante la relación de presión del vapor de agua:
Por ejemplo, la presión del vapor de agua en el aire es 1606,24 Pa (12,79 mmHg) y la presión del vapor saturado a 35 °C es 5938,52 Pa. (44,55 mmHg) ), la humedad relativa del aire.
A 15 ℃, la presión de vapor saturado es 1606,24 Pa (12,79 mmHg) y la humedad relativa es 100 %.
No existe una relación funcional entre la humedad absoluta y la humedad relativa. Por ejemplo, cuanto mayor es la temperatura, más rápido se evapora el agua, por lo que la cantidad de vapor de agua en el aire también aumenta en consecuencia. Por tanto, la humedad absoluta al mediodía tiende a ser mayor que la de la noche durante el día. Durante el año, la humedad absoluta es mayor en verano que en invierno. Pero debido a que la presión de saturación de vapor de agua del aire también cambia con la temperatura, es posible que la humedad relativa al mediodía sea menor que durante la noche, y que la humedad relativa en invierno sea mayor que en verano. Debido a que la presión de vapor saturado a una determinada temperatura se puede encontrar en la tabla "Presión de vapor saturado a diferentes temperaturas", siempre que se conozca la humedad absoluta o la humedad relativa, se puede calcular la humedad relativa o la humedad absoluta.
Pregunta 5: ¿Qué unidad se debe utilizar para la humedad? La humedad del aire se refiere al grado de humedad del aire, que puede expresarse mediante la humedad relativa (RH), que se define por la temperatura del punto de rocío. La humedad relativa se refiere a la relación entre la densidad real del vapor de agua en el aire y la densidad del vapor de agua saturado a la misma temperatura. La humedad relativa óptima para que el cuerpo humano se sienta cómodo en el interior es del 49% ~ 51%. Una humedad relativa demasiado baja o demasiado alta no es buena para el cuerpo humano.
Pregunta 6: ¿Qué es la humedad? ¿Cuál es la unidad? Magnitud física que expresa el grado de sequedad de la atmósfera. A una determinada temperatura, cuanto menos vapor de agua haya en un determinado volumen de aire, más seco estará el aire; cuanto más vapor de agua haya, más húmedo estará el aire. El grado de humedad y sequedad del aire se llama "humedad". En este sentido, para expresarlo se suelen utilizar cantidades físicas como humedad absoluta, humedad relativa, humedad relativa, proporción de mezcla, déficit de saturación y punto de rocío. Si el peso del agua líquida en el vapor húmedo representa el porcentaje del peso total del vapor, se llama humedad del vapor.
Resumen
Cuanto mayor es la temperatura del aire, mayor es su capacidad para retener vapor de agua. Aunque el vapor de agua puede reaccionar químicamente con ciertos componentes del aire (como la sal en el polvo suspendido) o ser absorbido por partículas porosas, estos procesos o reacciones representan una pequeña proporción, en cambio, la mayor parte del vapor de agua puede disolverse en el aire. aire. El aire seco generalmente puede considerarse como un gas ideal, pero a medida que aumenta el componente de vapor de agua, su idealidad es cada vez menor. En este punto, sólo la ecuación de van der Waals puede describir su desempeño.
Teóricamente, la afirmación "el vapor de agua en el aire está saturado" es incorrecta, porque la saturación del vapor de agua en el aire no tiene nada que ver con la composición del aire en sí, sino que sólo está relacionada con la temperatura del vapor de agua. A la misma temperatura, la saturación del vapor de agua en el vacío es tan alta como en el aire. Pero para simplificar, la gente (incluso en la comunidad científica) usa términos como "vapor de agua disuelto en el aire" o "vapor de agua saturado en el aire". También utilizamos estas palabras comunes en este artículo.
Si la temperatura del aire saturado desciende por debajo del punto de rocío y hay núcleos de condensación (como aerosoles) en el aire (siempre hay núcleos de condensación en la naturaleza), el agua del aire se condensará. De esta manera se forman muchos fenómenos como las nubes, la condensación, el rocío y la niebla sobre superficies frías como el cristal de las ventanas y el vapor emitido por las personas en el aire frío. Ocasionalmente (o artificialmente en el laboratorio) el vapor de agua puede caer por debajo del punto de rocío sin condensarse. Este fenómeno se llama sobresaturación.
La cantidad de vapor de agua disuelto en el aire cambia con la temperatura. Un metro cúbico de aire puede disolver 9,41 gramos de agua a 10 grados Celsius y 30,38 gramos de agua a 30 grados Celsius.
Medidas
El higrómetro tiene múltiples cantidades que se utilizan para indicar la humedad del aire. Los más utilizados se enumeran a continuación:
? ¿Presión de vapor
? ¿Humedad absoluta
? ¿Humedad relativa
? ¿Humedad específica
? Punto de rocío
El instrumento utilizado para medir la humedad se llama higrómetro.
▲Humedad absoluta
La humedad absoluta es la masa de vapor de agua contenida en un determinado volumen de aire, y su unidad generalmente es gramos/metro cúbico. La humedad absoluta máxima es la humedad más alta en la saturación. La humedad absoluta sólo tiene sentido cuando hay temperatura, porque la cantidad de humedad que el aire puede contener cambia con la temperatura, y también cambia en diferentes altitudes, porque el volumen de aire cambia con la altitud. Pero cuanto más cerca está la humedad absoluta de la humedad máxima, menor es su cambio con la altura.
La siguiente es la fórmula para calcular la humedad absoluta:
e·m
ρw =───=─
Rw? TV
Los símbolos son:
Presión de vapor, Pascal
Rw C Constante del gas del agua = 461,52j/(kg·K)
T C Temperatura Kelvin.
Es m C. La masa de agua disuelta en el aire, en gramos.
El volumen de aire, medido en metros cúbicos.
▲Humedad relativa
El higrómetro está registrando la humedad relativa. La humedad relativa es la relación entre la humedad absoluta y la humedad máxima, y su valor muestra qué tan saturada está de vapor de agua. El aire con una humedad relativa del 100% es aire saturado. La humedad relativa es 50% del aire que contiene la mitad de vapor de agua, llegando al punto de saturación del aire a la misma temperatura. El vapor de agua en el aire con una humedad relativa superior al 100% generalmente se condensará. A medida que aumenta la temperatura, más humedad puede contener el aire, es decir, la misma cantidad de vapor de agua, la humedad relativa disminuye a medida que aumenta la temperatura. Por tanto, es necesario proporcionar datos de temperatura así como de humedad relativa. El punto de rocío también se puede calcular a partir de la humedad relativa y la temperatura.
Para calcular la humedad relativa se utiliza la siguiente fórmula:
ρw e s
φ =───?100%=─?100%=─?100 %
ρw, máximo E S
Entre ellos, los símbolos se dividen en > & gt