Адносная вільготнасць

Адносная вільготнасць — адносіны колькасці вадзяной пары да той колькасці вадзяной пары, якую паветра можа ўтрымліваць пры дадзенай тэмпературы.

${\displaystyle \varphi ={\frac {p_{p}}{p_{0}}}}$

Гігрометр

Абсалютная вільготнасць

Абсалютная вільготнасць — колькасць вільгаці, якая змяшчаецца ў адным кубічным метры паветра. З-за малой велічыні звычайна вымяраюць у г/м³. Але ў сувязі з тым, што пры пэўнай тэмпературы паветра ў ім можа максімальна ўтрымлівацца толькі пэўная колькасць вільгаці (з павелічэннем тэмпературы гэта максімальна магчымае колькасць вільгаці павялічваецца, з памяншэннем тэмпературы паветра максімальна магчымая колькасць вільгаці памяншаецца), увялі паняцце адноснай вільготнасці.

Адносная вільготнасць

Эквівалентнае вызначэнне — адносіны малярнай долі вадзяной пары ў паветры да максімальна магчымай пры дадзенай тэмпературы. Вымяраецца ў працэнтах і вызначаецца па формуле:

${\displaystyle RH={p_{(H_{2}O)} \over p_{(H_{2}O)}^{*}}\times 100\%}$

дзе ${\displaystyle RH_{\,_{\,}}}$ — адносная вільготнасць сумесі ці паветра; ${\displaystyle {p_{(H_{2}O)}}}$ — парцыяльны ціск вадзяной пары ў сумесі; ${\displaystyle {p_{(H_{2}O)}^{*}}}$ — ціск насычанэння вадзяной пары.

Ціск насычаных пароў вады моцна расце пры павелічэнні тэмпературы. Таму пры ізабарычным (гэта значыць, пры пастаянным ціску) ахаладжэнні паветра з пастаяннай канцэнтрацыяй пары надыходзіць момант (пункт расы), калі пара насычаецца. Пры гэтым «лішні» пар кандэнсуецца ў выглядзе туману або крышталікаў лёду. Працэсы насычэння і кандэнсацыі вадзяной пары граюць велізарную ролю ў фізіцы атмасферы: працэсы ўтварэння аблокаў і атмасферных франтоў у значнай ступені вызначаюцца працэсамі насычэння і кандэнсацыі, цеплата, якая вылучаецца пры кандэнсацыі атмасфернай вадзяной пары, забяспечвае энергетычны механізм узнікнення і развіцця трапічных цыклонаў (ураганаў).

Ацэнка адноснай вільготнасці

Адносная вільготнасць водна-паветранай сумесі можа быць ацэненая, калі вядомыя яе тэмпература (T) і тэмпература пункту расы (T_d). Калі T і T_d вызначаны ў градусах Цэльсія, тады праўдзівы выраз:

${\displaystyle RH={{e_{p}} \over {e_{s}}}\times 100\%}$ ^[1]

дзе парцыяльны ціск вадзяной пары ў сумесі вызначаны як ${\displaystyle e_{p}}$ :

${\displaystyle e_{p}=e^{(17.269\times T_{d}) \over {(237.7+T_{d})}}}$

і ціск насычэння пары вады ў сумесі пры тэмпературы азначаны як ${\displaystyle e_{s}}$ :

${\displaystyle e_{s}=e^{(17.269\times T) \over {(237.7+T)}}}$

Перанасычаная вадзяная пара

У адсутнасці цэнтраў кандэнсацыі пры зніжэнні тэмпературы магчыма ўзнікненне перанасычанага стану, гэта значыць адносная вільготнасць становіцца больш за 100 %. У якасці цэнтраў кандэнсацыі могуць выступаць іоны або часціцы аэразоляў, менавіта на кандэнсацыі перанасычанай паы на іонах, якія ўтвараюцца пры праходжанні зараджанай часціцы ў такой пары, заснаваны прынцып дзеяння камеры Вільсана і дыфузійных камер: кропелькі вады кандэнсуюцца на іонах і ўтвараюць бачны след (трэк) зараджанай часціцы.

Іншым прыкладам кандэнсацыі перанасычанай вадзяной пары з’яўляюцца інверсійныя сляды самалётаў, якія ўзнікаюць пры кандэнсацыі пары на часціцах сажы выхлапу рухавікоў.

Сродкі і метады кантролю

Для вызначэння вільготнасці паветра выкарыстоўваюцца прыборы, якія называюцца псіхрометрамі і гігрометрамі. Псіхрометр Аўгуста складаецца з двух тэрмометраў — «сухога» і «вільготнага». «Вільготны» тэрмометр паказвае тэмпературу ніжэй сухога, боо яго рэзервуар абматаны тканінай, змочанай у вадзе, якая, выпараючыся, ахаладжае яго. Інтэнсіўнасць выпарэння залежыць ад адноснай вільготнасці паветра. Па паказаннях сухога і «вільготнага» тэрмометраў знаходзяць адносную вільготнасць паветра па псіхраметрычных табліцах. У апошні час сталі шырока прымяняцца інтэгральныя датчыкі вільготнасці (як правіла, з выхадам па напружанні), заснаваныя на ўласцівасці некаторых палімераў змяняць свае электрычныя характарыстыкі (такія, як дыэлектрычная пранікальнасць асяроддзя) пад дзеяннем пары вады, якая змяшчаецца ў паветры.

Для паверкі прыбораў для вымярэння вільготнасці выкарыстоўваюць спецыяльныя ўстаноўкі — гіграстаты.

Зноскі

1. Perry, R.H. and Green, D.W, Perry's Chemical Engineers' Handbook (7th Edition), McGraw-Hill, ISBN 0-07-049841-5 , Page 12-7