Відносна вологість дорівнює відношенню маси водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря, до маси водяної пари, яка б насичувала 1 м3 повітря при даній температурі.

Теоретичні відомості

Внаслідок неперервного випаровування води з поверхні водоймищ та рослинами атмосферне повітря завжди в своєму складі містить деяку кількість водяної пари. Вміст водяної пари в повітрі характеризують абсолютною та відносною вологістю повітря.

Абсолютною вологістю називають масу водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря при даній температурі.

Інколи говорять також про максимальну вологість, яка вимірюється масою водяної пари, що насичує 1 м³ повітря при даній температурі.

Відносна вологість дорівнює відношенню маси водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря, до маси водяної пари, яка б насичувала 1 м3 повітря при даній температурі.

Абсолютну вологість позначатимемо ; одиниця її вимірювання:

;

 

Відносну вологість позначатимемо j; її вимірюють в процентах.

За означенням:

%.

(1)

Оскільки парціальний тиск пари до її насичення змінюється прямо пропорційно масі пари, то абсолютну вологість можна характеризувати також парціальним тиском водяної пари; якщо цей тиск вимірювати в мм рт.ст., то числові значення r_а і р_а будуть майже однакові.

Відносна вологість в цьому випадку дорівнює:

 

%,

(2)

 

де р_н – тиск насиченої водяної пари при температурі повітря. Значення r_н і р_н для різних температур наведено в табл. 1.

Один із способів визначення вологості повітря – за точкою роси. Якщо повітря охолоджувати, то при деякій температурі водяна пара, що міститься в ньому, стане насиченою.

Температуру, при якій водяна пара, що є в повітрі, стає насиченою, називають точкою роси, оскільки при подальшому охолодженні повітря випаде роса.

Зрозуміло, що r_а і р_а будуть дорівнювати r_н і р_н при температурі, рівній точці роси :

r _{а =} r_н( ); р_{а =} р_н().

Знаючи температуру повітря , за таблицею 1 знаходимо відносну вологість:

%, або %.

Точку роси визначають з допомогою гігрометра Ламбрехта (див.рис.6.1). Він складається з металевого циліндра 1, передня основа якого відполірована. Циліндр оточено полірованим металевим кільцем 2. Циліндр наполовину заповнюють ефіром чи спиртом 3, вставляють зверху термометр 4 і гумовою грушею 5 чи насосом продувають через циліндр повітря. Інтенсивне випаровування ефіру приводить до зниження його температури і при деякій температурі нижня частина основи циліндра запітніє внаслідок конденсації водяної пари, що міститься в повітрі. Після цього припиняють продувати повітря і чекають, поки при деякій температурі роса не зникне. Внаслідок теплової інерції приладу температури і не однакові, але мало відрізняються одна від одної. Для визначення точки роси обчислюють їх середнє арифметичне: .

Щоб повітря, яке видихає спостерігач, не попадало на гігрометр, слід відділяти гігрометр скляним екраном.

Другий спосіб вимірювання вологості – за допомогою психрометр а.

Найпростіший психрометр (психрометр Августа) складається з двох однакових термометрів А і В (рис.6.2). Термометр А (сухий) показує температуру повітря в кімнаті . Резервуар термометра В обтягнутий тканиною, кінець якої опущено в посудину з водою. Внаслідок випаровування води з тканини резервуар термометра В охолоджується і він показує температуру нижчу, ніж сухий термометр. При деякій температурі покази термометра В (вологого) не змінюються, що свідчить про настання динамічної рівноваги.

Різниця між показами сухого і вологого термометрів буде тим більшою, чим менша відносна вологість повітря, і навпаки. При відносній вологості j = 100% різниця

Знаючи покази сухого і вологого термометрів за психрометричною таблицею (див. табл. 6.2) можна визначити відносну вологість повітря. Психрометр Августа використовують для вимірювань в приміщенні, оскільки вітер буде вносити похибки при визначенні .

Для більш точних вимірювань і для вимірювань в польових умовах використовують аспіраційний психрометр або психрометр Асмана. Цей психрометр теж складається з двох однакових термометрів, закріплених в спеціальній оправі (рис. 6.3). У верхній частині приладу міститься вентилятор, що приводиться в рух пружиною, яку закручують вручну ключем. Під час роботи вентилятора повітря проходить через трубки, в яких містяться резервуари термометрів. Резервуар одного з термометрів обгорнутий шаром батисту, який перед початком вимірювань змочують дистильованою, дощовою чи сніговою водою з допомогою спеціальної піпетки.

Вологість повітря визначають за показами сухого і вологого термометра, як і при використанні психрометра Августа.

Записувати покази термометрів слід через 4 хв. після пуску вентилятора. Повністю закручена пружина забезпечує 8¸10 хв. роботи.

Крім психрометричної таблиці для визначення вологості можна також скористатись психрометричним графіком (рис. 6.4).

Хід роботи