Wilgotność powietrza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Przyrząd rejestrujący temperaturę i wilgotność względną powietrza

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu.

Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby. Najpopularniejsze to:

Maksymalna wilgotność, odpowiadająca wilgotności względnej 100%, czyli maksymalna ilość pary wodnej w określonej ilości powietrza silnie zależy od temperatury powietrza. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może się w nim znajdować.

Przekroczenie maksymalnej wilgotności, np. w wyniku obniżenia temperatury powietrza poniżej punktu rosy, powoduje skraplanie się pary wodnej. Dlatego właśnie powstaje wieczorna (nocna) rosa. Nagrzane w dzień powietrze może zawierać w sobie dużo pary wodnej, gdy przychodzi noc, powierzchnia ziemi oraz powietrze ochładzają się, w wyniku czego spada maksymalna ilość pary wodnej, która może być w nim zawarta. Nadmiar pary wodnej skrapla się w powietrzu lub na chłodnych powierzchniach, tworząc na powierzchni ziemi kropelki rosy.

Maksymalna zawartość wody (g/m³) w zależności od temperatury

Maksymalna prężność pary wodnej[edytuj]

Prężność pary wodnej w równowadze z ciekłą wodą określana jest kilkoma wzorami. Jednym z nich jest tzw. formuła Magnusa lub Magnusa-Tetensa, określana wzorami[1]:

E = E_0 \cdot e^{\frac {T \cdot A} {T+B}}

lub

E = E_0  \cdot 10^{\frac {T \cdot A} {T+B}}

We wzorze tym współczynniki dobierane są tak, by równanie jak najlepiej pasowało do rzeczywistego ciśnienia równowagi. W zależności od przyjętych zakresów opracowano kilka zestawów wartości współczynników.

gdzie

T – temperatura w °C

Wzór Tetensa (1930)

E(T) = 6,11 \cdot 10^{\frac {7,5 T} {237,3 +T}}

Wzór Bucka (1981)

E(T) = 6,1121 \cdot e^{\frac {17,502 T} {240,97 +T}}


Związki między wielkościami[edytuj]

wilgotność bezwzględna (g/m3)

a = \frac {m_p} V = 0,8 \frac {e} {1+m\cdot t} \,

wilgotność względna (%)

f = \frac {e} {E} 100\%

gdzie:

  • mp – masa pary wodnej,
  • m – współczynnik objętościowego rozszerzania gazów równy 1/273 (ok. 0,00366),
  • e – aktualna prężność pary,
  • E – maksymalna prężność pary,
  • t – temperatura powietrza w °C[2].

Wilgotność względna powietrza 60% oznacza, że powietrze zawiera 60% ilości pary nasyconej, która mogłaby być w nim zawarta w tej temperaturze. Wilgotność 0% oznacza, że w powietrzu nie ma pary wodnej. Powietrze dobrze przybliża gaz doskonały dlatego maksymalna ilość pary może być wyrażona w jednostkach masy, ciśnienia, lub objętości.

Pomiar[edytuj]

Do pomiaru wilgotności powietrza używa się różnego rodzaju psychrometrów i higrometrów, z których najprostszym jest higrometr włosowy. Wilgotność wyznacza się też poprzez wyznaczanie punktu rosy.

Zobacz też[edytuj]

Przypisy

  1. Alduchov, Oleg A., Eskridge, Robert E.. Improved Magnus Form Approximation of Saturation Vapor Pressure. „Journal of Applied Meteorology”. 35 (4), s. 601-609, 1996. DOI: 10.1175/1520-0450(1996)035<0601:IMFAOS>2.0.CO;2. 
  2. Wilgotność powietrza, definicje, miary