Vlažnost

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Kondensierender Wasserdampf01.jpg

Vlaga je pokazatelj sadržaja vode u fizičkim tijelima ili okolini. Za mjerenje vlage koriste se različite jedinice, često van sistema .

Opće informacije

Vlaga zavisi od prirode supstance, au čvrstim materijama, osim toga, od stepena finoće ili poroznosti . Sadržaj hemijski vezane, takozvane konstitutivne vode, na primer, hidroksida, koji se oslobađa samo tokom hemijskog razlaganja, kao i kristalno hidratne vode, nije uključen u pojam vlage.

Jedinice mjere i karakteristike definicije pojma "vlaga"

  • Vlagu obično karakteriše količina vode u supstanci, izražena kao procenat (%) ukupne mase vlažne materije ( masovna vlaga ) ili njena zapremina ( volumenska vlaga ).
  • Vlagu se može karakterizirati i sadržajem vlage, odnosno apsolutnom vlagom - količinom vode po jedinici mase suhog dijela materijala. Ova definicija sadržaja vlage se široko koristi za procjenu kvaliteta drveta.
    Ova vrijednost se ne može uvijek precizno izmjeriti, jer je u nekim slučajevima nemoguće ukloniti svu nekondenziranu vodu i izmjeriti objekt prije i nakon ove operacije.
  • Relativna vlažnost karakteriše sadržaj vlage u odnosu na maksimalnu količinu vlage koja može biti sadržana u tvari u stanju termodinamičke ravnoteže . Obično se relativna vlažnost mjeri kao postotak od maksimuma.

Metode određivanja

Karl Fischer Titrator

Određivanje sadržaja vlage u mnogim proizvodima, materijalima itd. je važno. Samo pri određenoj vlažnosti mnoga tijela (zrno, cement, itd.) su pogodna za svrhu za koju su namijenjena. Vitalna aktivnost životinja i biljnih organizama moguća je samo u određenim rasponima temperature i relativne vlažnosti. Vlažnost može dovesti do značajne greške u masi predmeta. Kilogram šećera ili zrna sa sadržajem vlage od 5% i 10% sadržaće različite količine suvog šećera ili zrna.

Mjerenje vlage određuje se vlagom u sušenju i Karl Fišerovom titracijom vlage. Ove metode su primarne. Osim njih, razvijeni su i mnogi drugi, koji se kalibriraju prema rezultatima mjerenja vlage primarnim metodama i standardnim uzorcima vlage.

Vlažnost vazduha

Relativna vlažnost u odnosu na temperaturu. Crvena linija 100%, zelena 50%

Vlažnost vazduha je veličina koja karakteriše sadržaj vodene pare u Zemljinoj atmosferi – jedna od najznačajnijih karakteristika vremena i klime .

Vlažnost vazduha u zemljinoj atmosferi veoma varira. Dakle, u blizini zemljine površine, sadržaj vodene pare u vazduhu je u proseku od 0,2% zapremine na visokim geografskim širinama do 2,5% u tropima. Pritisak pare na polarnim geografskim širinama je manji od 1 mbar zimi (ponekad samo stoti dio mbara) i ispod 5 mbar ljeti; u tropima, međutim, raste do 30 mbar, a ponekad i više. U suptropskim pustinjama pritisak pare je smanjen na 5-10 mbar.

Apsolutna vlažnost vazduha ( f ) je količina vodene pare koja se stvarno nalazi u 1 m³ vazduha. Definira se kao omjer mase vodene pare sadržane u zraku i zapremine vlažnog zraka.

Uobičajena jedinica apsolutne vlage je gram po kubnom metru, [g / m³] [1] , rjeđe [g / kg] [2] .

Relativna vlažnost ( φ ) je omjer njegove trenutne apsolutne vlažnosti i maksimalne apsolutne vlage na datoj temperaturi. Također se definira kao omjer parcijalnog pritiska vodene pare u gasu i ravnotežnog pritiska zasićene pare .

Temperatura t , °C −30 −20 −10 0 10 dvadeset trideset 40 50 60 70 80 90 stotinu
Maksimalna apsolutna vlažnost 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

Relativna vlažnost obično se izražava u postocima.

Relativna vlažnost je vrlo visoka u ekvatorijalnoj zoni (prosječno godišnje do 85% ili više), kao iu polarnim geografskim širinama i zimi unutar kontinenata srednje širine. Monsunske regije karakterizira visoka relativna vlaga ljeti. Niske vrijednosti relativne vlažnosti uočavaju se u suptropskim i tropskim pustinjama i zimi u monsunskim regijama (do 50% i ispod).

Vlažnost brzo opada sa visinom. Na nadmorskoj visini od 1,5-2 km, pritisak pare je u prosjeku upola manji od Zemljine površine. Troposfera čini 99% atmosferske vodene pare. U prosjeku, na svakom kvadratnom metru zemljine površine, zrak sadrži 28,5 kg vodene pare.

Vrijednosti mjerenja vlažnosti plina

Za označavanje sadržaja vlage u zraku koriste se sljedeće vrijednosti:

apsolutna vlažnost vazduha
masa vodene pare sadržane u jedinici zapremine vazduha, odnosno gustina vodene pare sadržane u vazduhu, [g / m³]; u atmosferi se kreće od 0,1-1,0 g/m³ (zimi preko kontinenata) do 30 g/m³ i više (u ekvatorijalnoj zoni) [3] [4] ;
maksimalna vlažnost vazduha (granica zasićenja) [ izvor nije naveden 1509 dana ]
količina vodene pare koja može biti sadržana u zraku na određenoj temperaturi u termodinamičkoj ravnoteži (maksimalna vrijednost vlažnosti zraka na datoj temperaturi), [g/m³]. Kada temperatura zraka poraste, njegova maksimalna vlažnost se povećava;
pare pritisak, pritisak pare
parcijalni pritisak vodene pare sadržane u vazduhu (pritisak vodene pare kao deo atmosferskog pritiska). Mjerna jedinica je Pa .
deficit vlage
razlika između maksimalno mogućeg i stvarnog pritiska vodene pare [Pa] (pod datim uslovima: temperatura i pritisak vazduha) [5] , odnosno između elastičnosti zasićenja i stvarnog pritiska pare [6] ;
relativna vlažnost
odnos pritiska pare i pritiska zasićene pare, odnosno apsolutne vlažnosti vazduha do maksimuma [% relativne vlažnosti];
Tačka rose
temperatura gasa pri kojoj je gas zasićen vodenom parom °C. Relativna vlažnost gasa je 100%. Daljnjim dotokom vodene pare ili kada se zrak (gas) ohladi, pojavljuje se kondenzacija . Dakle, iako rosa ne pada na temperaturi od -10 ili -50 °C, pada mraz , mraz , led ili snijeg , postoji tačka rose od -10 ili -50 °C i odgovara 2.361 i 0.063 g vode po 1m³ vazduha ili drugog gasa pod pritiskom jedna atmosfera;
specifične vlažnosti
masa vodene pare u gramima po kilogramu vlažnog zraka [g/kg], odnosno omjer masa vodene pare i vlažnog zraka [7] ;
temperatura mokrog termometra
temperatura na kojoj je plin zasićen vodenom parom pri konstantnoj entalpiji zraka. U ovom slučaju, relativna vlažnost plina je 100%, sadržaj vlage se povećava, a entalpija je jednaka početnoj.
omjer miješanja (sadržaj vodene pare)
masa vodene pare u gramima po kilogramu suhog zraka [g/kg], odnosno omjer masa vodene pare i suhog zraka.

efekat

Životinje

Vlažnost je jedan od temeljnih abiotičkih faktora koji određuje svako stanište (tundra, močvare, pustinja, itd.) i određuje koje životinje i biljke mogu napredovati u datom okruženju [8] .

Ljudsko tijelo raspršuje toplinu znojenjem i isparavanjem. Toplotna konvekcija u ambijentalni vazduh i toplotno zračenje su glavni načini prenošenja toplote sa tela. U vlažnim uslovima, brzina isparavanja znoja sa kože je smanjena. Osim toga, ako je atmosfera topla kao koža za vrijeme visoke vlažnosti, krv koja ulazi na površinu tijela ne može raspršiti toplinu zbog toplinske provodljivosti zraka. S toliko krvi koja odlazi na vanjski dio tijela, manje krvi odlazi u aktivne mišiće, mozak i druge unutrašnje organe. Smanjena fizička snaga i umor se javljaju ranije. Također može doći do usporavanja reakcije i mentalnih performansi, što rezultira toplotnim udarom ili hipertermijom.

Ljudi su osjetljivi na vlažan zrak jer ljudsko tijelo koristi hlađenje isparavanjem kao svoj primarni mehanizam za regulaciju temperature. U vlažnim uslovima, stopa isparavanja znoja na koži je niža nego u suvim uslovima. Budući da ljudi percipiraju brzinu kojom se toplina prenosi iz tijela, a ne temperaturu, osjećamo se toplije kada je relativna vlažnost visoka, a ne niska.

Neki ljudi imaju poteškoća s disanjem u vlažnom okruženju. Neki slučajevi mogu biti povezani sa respiratornim stanjima kao što je astma, dok drugi mogu biti rezultat anksioznosti. Pacijenti često reagiraju na hiperventilaciju, uzrokujući, između ostalog, osjećaj ukočenosti, nesvjestice i gubitka koncentracije [9] .

Klima uređaj smanjuje neugodnost snižavanjem ne samo temperature, već i vlažnosti. Zagrijavanje hladnog vanjskog zraka može smanjiti relativnu vlažnost u prostoriji na ispod 30% [10] , što dovodi do stanja kao što su suva koža, ispucale usne, suhe oči i pretjerana žeđ.

Veća vlažnost smanjuje infektivnost aerosoliziranog virusa gripe [11] .

Elektronika

Uobičajeni elektronski uređaji u opštoj upotrebi su dizajnirani da rade samo u određenom opsegu varijacije vlažnosti (na primer, 5% do 95% RH). Visoka vlažnost može povećati provodljivost nekih higroskopnih izolacijskih materijala , što može dovesti do kvara ili degradacije performansi. Preniska vlažnost može učiniti materijale krhkim. Kondenzacija je posebno opasna za elektronske uređaje, bez obzira na navedeni opseg dozvoljene radne vlažnosti. Efekat kondenzacije se uočava, na primjer, u vidu zamagljivanja stakala pri ulasku osobe koja nosi naočale iz hladnoće u toplu prostoriju [12] . Kada se elektronski uređaj premjesti iz hladnog mjesta (kao što je garaža, auto, šupa) na toplo, vlažno mjesto (kuća, ured), kondenzacija može prekriti ploče i druge komponente, što može ometati rad uređaja kada se uključi dok se kondenzacija ne osuši. U visokonaponskim uređajima može doći do kratkog spoja koji može dovesti do ozbiljnog oštećenja.

Prije nego što uključite elektronsku opremu unesenu u zagrijanu prostoriju sa hladnoće, ona mora biti nekoliko sati topla.

U takvim situacijama i kada je potrebno brzo uključiti elektronsku opremu, upuhivanje toplog zraka oko uređaja, a posebno njegovog unutrašnjeg dijela, na primjer, ventilatorom, ubrzava zagrijavanje i sušenje kondenzata.

Veoma nizak nivo vlažnosti doprinosi stvaranju statičkog elektriciteta, što može dovesti do spontanog gašenja računara i kvara programa kada dođe do varnica. Osim kvarova, elektrostatička pražnjenja mogu uzrokovati kvar dielektrika kapije u poluprovodničkim uređajima, što dovodi do njihovog nepovratnog kvara, posebno za eksternu plug-in memoriju ( flash memorija ). Stoga se u digitalnim data centrima često prati nivo relativne vlažnosti.

vidi takođe

Bilješke (uredi)

  1. Wyer, Samuel S. Fundamental Physical Laws and Definitions // A Treatise on Producer Gas-and-Gas Producers (eng.). - McGraw-Hill Education , 1906. - P. 23.
  2. Perry, RH and Green, DW, (2007.) Perryjev priručnik za kemijske inženjere (8. izdanje), odjeljak 12, Psihrometrija, evaporativno hlađenje i sušenje čvrstih tvari McGraw-Hill , ISBN 978-0-07-151135-3
  3. Klima - Indeksi vlažnosti . Encyclopaedia Britannica . Termin tretmana: 15.02.2018.
  4. Tabela klime / vlažnosti . Služba za informacije o transportu njemačkog udruženja osiguranja . Termin tretmana: 15.02.2018.
  5. Nedostatak vlage // Velika sovjetska enciklopedija : [u 30 tomova] / Ch. ed. A.M. Prokhorov . - 3. izd. - M .: Sovjetska enciklopedija, 1969-1978.
  6. Vrijeme i klima - Psihrometrijska tablica
  7. Seidel, Dian Šta je atmosferska vlažnost i kako se mjeri? (pokvarena veza) (veza nedostupna) . Nacionalna uprava za oceane i atmosferu . Nacionalna uprava za okeane i atmosferu. Pristupljeno 17. novembra 2019. Arhivirano 18. oktobra 2017.
  8. C. Michael Hogan. 2010. Abiotički faktor . Enciklopedija Zemlje. urednici Emily Monosson i C. Cleveland. Nacionalni savet za nauku i životnu sredinu Arhivirano 8. juna 2013. ... Washington DC
  9. Toplina i vlaga - povezanost pluća . www.lung.ca. Datum tretmana: 14.03.2018.
  10. Optimalni nivoi vlažnosti za dom . AirBetter.org.3. avgust 2014.
  11. Noti, John D.; Blachere, Francoise M .; McMillen, Cynthia M.; Lindsley, William G.; Kashon, Michael L.; Slaughter, Denzil R.; Beezhold, Donald H. Visoka vlažnost dovodi do gubitka infektivnog virusa gripe od simuliranog kašlja ( eng.) // PLOS ONE : časopis. - 2013. - Vol. 8 , br. 2 . - P. e57485 . - doi : 10.1371 / journal.pone.0057485 . - Bibcode : 2013PLoSO ... 857485N . - PMID 23460865 .
  12. Naočale za zamagljivanje nespecificirano .

Književnost

  • Usoltsev V.A. Merenje vlažnosti vazduha. - L .: Gidrometeoizdat, 1959.
  • Berliner M.A. - Ed. 2., rev. i dodati. - M .: Energija, 1973.