ฟิสิกส์สูตรความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ ความชื้นในอากาศเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ! คำว่าความชื้นในพจนานุกรม กระบวนทัศน์เน้นย้ำให้สมบูรณ์ตาม A.A
ไซโครมิเตอร์ของเดือนสิงหาคมประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท 2 เครื่องซึ่งติดตั้งอยู่บนขาตั้งหรือวางไว้ในกรณีทั่วไป เทอร์โมมิเตอร์หนึ่งลูกถูกพันด้วยผ้าแคมบริกบางๆ แล้วหย่อนลงในแก้วน้ำกลั่น
เมื่อใช้ไซโครมิเตอร์ของเดือนสิงหาคมในการคำนวณ ความชื้นสัมบูรณ์ผลิตตามสูตรเรเนียร์:
A = f-a(t-t 1)H,
โดยที่ A คือความชื้นสัมบูรณ์ f คือแรงตึงของไอน้ำสูงสุดที่อุณหภูมิกระเปาะเปียก (ดูตารางที่ 2) a - สัมประสิทธิ์ไซโครเมทริก, t - อุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้ง; เสื้อ 1 - อุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์แบบเปียก H - ความดันบรรยากาศ ณ เวลาที่พิจารณา
ถ้าอากาศไม่มีการเคลื่อนไหวเลย ดังนั้น a = 0.00128 ขึ้นอยู่กับความพร้อมในการให้บริการ การเคลื่อนไหวที่อ่อนแออากาศ (0.4 ม./วินาที) a = 0.00110 ความชื้นสูงสุดและความชื้นสัมพัทธ์คำนวณตามที่ระบุไว้ในหน้า 34
อุณหภูมิอากาศ (°C) | อุณหภูมิอากาศ (°C) | ความตึงเครียดของไอน้ำ (มม.ปรอท) | อุณหภูมิอากาศ (°C) | ความตึงเครียดของไอน้ำ (มม.ปรอท) | |
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0 |
0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518 |
+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0 |
11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663 |
+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0 |
42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0 |
ไซโครมิเตอร์ความทะเยอทะยาน (ร้อยละ)
ตารางที่ 4 การหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศตามการอ่านค่าเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้งและเปียกในไซโครมิเตอร์เดือนสิงหาคมที่ สภาวะปกติสงบและ การเคลื่อนไหวสม่ำเสมออากาศในห้องด้วยความเร็ว 0.2 เมตร/วินาที
มีตารางพิเศษสำหรับกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ (ตารางที่ 3, 4) การอ่านค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นมาจากเครื่องวัดไซโครมิเตอร์ของ Assmann (รูปที่ 3) ประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์สองตัวที่อยู่ในท่อโลหะ ซึ่งอากาศจะถูกดึงเข้าไปอย่างสม่ำเสมอโดยใช้พัดลมที่ด้านบนของอุปกรณ์ ที่เก็บปรอทของเทอร์โมมิเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งถูกห่อด้วยชิ้นแคมบริก ซึ่งชุบน้ำกลั่นโดยใช้ปิเปตแบบพิเศษก่อนการตรวจวัดแต่ละครั้ง หลังจากที่เทอร์โมมิเตอร์เปียกแล้ว ให้เปิดพัดลมโดยใช้กุญแจแล้วแขวนอุปกรณ์ไว้บนขาตั้ง หลังจากผ่านไป 4-5 นาที ให้บันทึกการอ่านเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้งและเปียก เนื่องจากความชื้นระเหยและความร้อนถูกดูดซับจากพื้นผิวของก้อนปรอท ซึ่งเป็นเทอร์โมมิเตอร์แบบเปียก จึงแสดงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า ความชื้นสัมพัทธ์คำนวณโดยใช้สูตรสปริง:
โดยที่ A คือความชื้นสัมบูรณ์ f คือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของไอน้ำที่อุณหภูมิกระเปาะเปียก 0.5 - ค่าสัมประสิทธิ์ไซโครเมทริกคงที่ (การแก้ไขความเร็วลม) เสื้อ - อุณหภูมิกระเปาะแห้ง เสื้อ 1 - อุณหภูมิเทอร์โมมิเตอร์แบบเปียก H - ความดันบรรยากาศ; 755 - ความดันบรรยากาศเฉลี่ย (พิจารณาจากตารางที่ 2)
ความชื้นสูงสุด (F) ถูกกำหนดโดยใช้ตารางที่ 2 ตามอุณหภูมิกระเปาะแห้ง
ความชื้นสัมพัทธ์ (R) คำนวณโดยใช้สูตร:
โดยที่ R คือความชื้นสัมพัทธ์ เอ - ความชื้นสัมพัทธ์; ฉ- ความชื้นสูงสุดที่อุณหภูมิกระเปาะแห้ง
เพื่อตรวจสอบความผันผวนของความชื้นสัมพัทธ์ในช่วงเวลาหนึ่ง จะใช้อุปกรณ์ไฮโกรกราฟ อุปกรณ์ได้รับการออกแบบคล้ายกับเทอร์โมกราฟ แต่ส่วนรับของไฮโกรกราฟนั้นเป็นขนที่ปราศจากไขมัน
ข้าว. 3. ไซโครมิเตอร์ความทะเยอทะยานอัสแมน:
1 - ท่อโลหะ;
2 - เทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท;
3 - รูสำหรับระบายอากาศที่ดูด;
4 - คลิปสำหรับแขวนไซโครมิเตอร์;
5 - ปิเปตสำหรับทำให้เทอร์โมมิเตอร์เปียก
ความชื้นสัมพัทธ์และสัมบูรณ์
ในส่วนก่อนหน้านี้ เราใช้คำศัพท์ทางกายภาพจำนวนหนึ่ง เมื่อคำนึงถึงความสำคัญอย่างยิ่งแล้ว ขอให้เรานึกถึงหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนและอธิบายว่าความชื้นในอากาศและจุดน้ำค้างคืออะไร และจะวัดได้อย่างไร
วัตถุประสงค์หลัก พารามิเตอร์ทางกายภาพคือความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ (ตามจริง) - ความเข้มข้นของมวล (เนื้อหา) ของน้ำที่เป็นก๊าซ (น้ำระเหย, ไอน้ำ) ในอากาศ เช่น จำนวนกิโลกรัมของน้ำที่ระเหยในอากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร (แม่นยำยิ่งขึ้นใน พื้นที่หนึ่งลูกบาศก์เมตร) หากมีไอน้ำในอากาศน้อยแสดงว่าอากาศแห้ง ถ้ามีมากก็ชื้น แต่มากหมายถึงอะไร? เช่น ไอน้ำ 0.1 กิโลกรัมในอากาศ 1 ลูกบาศก์เมตรมีปริมาณมากหรือไม่? และไม่มากและไม่น้อย แค่มากเท่านั้นและไม่มีอะไรมากไปกว่านั้น แต่ถ้าคุณถามว่าไอน้ำ 0.1 กิโลกรัมมีจำนวนมากในอากาศ 1 ลูกบาศก์เมตรที่อุณหภูมิ 40 °C หรือไม่ ก็บอกได้เลยว่ามีมากมาย มากจนไม่เคยเกิดขึ้นเลย
ความจริงก็คือไม่สามารถระเหยน้ำจำนวนเท่าใดก็ได้เนื่องจากเป็นเรื่องปกติ สภาพการอาบน้ำน้ำยังคงเป็นของเหลว และมีโมเลกุลเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่หลุดออกมา เฟสของเหลวผ่านอินเทอร์เฟซเข้าสู่เฟสแก๊ส ให้เราอธิบายสิ่งนี้โดยใช้ตัวอย่างของการอาบน้ำแบบตุรกีแบบดั้งเดิมแบบเดียวกัน - ภาชนะจำลอง (“ กระทะ”) ด้านล่าง (พื้น) ผนังและฝา (เพดาน) ซึ่งมีอุณหภูมิเท่ากัน ในเทคโนโลยี ถังเก็บอุณหภูมิคงที่เรียกว่าเทอร์โมสตัท (เตาอบ)
ให้เทน้ำลงก้นภาชนะจำลอง (บนพื้นโรงอาบน้ำ) แล้วเปลี่ยนอุณหภูมิวัดความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่ อุณหภูมิที่แตกต่างกัน- ปรากฎว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเมื่ออุณหภูมิลดลง ความชื้นสัมพัทธ์จะลดลงอย่างรวดเร็ว (รูปที่ 23) นี่เป็นผลมาจากความจริงที่ว่าเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จำนวนโมเลกุลของน้ำที่มีพลังงานเพียงพอที่จะเอาชนะอุปสรรคด้านพลังงานได้อย่างรวดเร็ว (แบบทวีคูณ) จะเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนเฟส- การเพิ่มจำนวนโมเลกุลของการกลายเป็นแก๊ส (“การระเหย”) ส่งผลให้จำนวน (การสะสม) ของโมเลกุลน้ำในอากาศเพิ่มขึ้น (การเพิ่มขึ้นของปริมาณไอน้ำ) ซึ่งจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ จำนวนโมเลกุลของน้ำที่ "บิน" ลงไปในน้ำอีกครั้ง (กลายเป็นของเหลว) เมื่อเปรียบเทียบอัตราการแปรสภาพเป็นแก๊สของน้ำกับอัตราการทำให้กลายเป็นของเหลวของไอน้ำ จะเกิดความสมดุล ซึ่งอธิบายได้ด้วยเส้นโค้งในรูปที่ 1 23. สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าในสภาวะสมดุล เมื่อดูเหมือนว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้นในโรงอาบน้ำ ไม่มีอะไรระเหยและไม่มีอะไรควบแน่น อันที่จริงน้ำหลายตัน (และไอน้ำ) จะถูกทำให้เป็นแก๊สจริงๆ (และ ทำให้กลายเป็นของเหลวทันที) ตามลำดับ) อย่างไรก็ตามในอนาคตเราจะพิจารณาผลกระทบที่เกิดขึ้นจากการระเหยอย่างแม่นยำ - อัตราการแปรสภาพเป็นแก๊สส่วนเกินมากกว่าอัตราการทำให้เป็นของเหลวเมื่อปริมาณน้ำลดลงจริง ๆ และปริมาณไอน้ำเพิ่มขึ้นจริง หากอัตราการทำให้เป็นของเหลวเกินอัตราการทำให้เป็นแก๊ส เราจะเรียกกระบวนการนี้ว่าการควบแน่น
ค่าของความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ที่สมดุลเรียกว่าความหนาแน่น ไอน้ำอิ่มตัวน้ำและเป็นความชื้นในอากาศสัมบูรณ์สูงสุดที่เป็นไปได้ที่อุณหภูมิที่กำหนด เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น น้ำจะเริ่มระเหย (กลายเป็นก๊าซ) ส่งผลให้ความหนาแน่นของไออิ่มตัวเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิลดลง การควบแน่นของไอน้ำจะเกิดขึ้นทั้งบนผนังทำความเย็นในรูปของหยดน้ำค้างขนาดเล็ก (แล้วรวมตัวเป็นหยดขนาดใหญ่แล้วไหลลงมาในรูปของลำธาร) หรือในปริมาตรของอากาศทำความเย็นในรูปของขนาดเล็ก หยดหมอกที่มีขนาดน้อยกว่า 1 ไมครอน (รวมถึงในรูปของ "เมฆไอน้ำ")
ข้าว. 23. ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์จะเกิดขึ้นเหนือน้ำภายใต้สภาวะสมดุล (ความหนาแน่นของไออิ่มตัว) และความดันไออิ่มตัวที่สอดคล้องกันที่อุณหภูมิต่างๆ ลูกศรประ – การกำหนดจุดน้ำค้าง Тр สำหรับค่าความชื้นสัมพัทธ์โดยพลการ d
ดังนั้น ที่อุณหภูมิ 40 °C ความชื้นสัมพัทธ์สัมบูรณ์ของอากาศเหนือน้ำภายใต้สภาวะอุณหภูมิคงที่ (ความหนาแน่นของไออิ่มตัว) คือ 0.05 กก./ลบ.ม. ในทางกลับกัน สำหรับความชื้นสัมพัทธ์ 0.05 กก./ลบ.ม. อุณหภูมิ 40 °C เรียกว่าจุดน้ำค้าง เนื่องจากที่ความชื้นสัมพัทธ์นี้และที่อุณหภูมินี้ น้ำค้างเริ่มปรากฏขึ้น (เมื่ออุณหภูมิลดลง) ทุกคนคุ้นเคยกับน้ำค้างจากกระจกฝ้าและกระจกในห้องน้ำ ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์จะกำหนดจุดน้ำค้างในอากาศอย่างชัดเจน (ตามกราฟในรูปที่ 23) และในทางกลับกัน โปรดทราบว่าจุดน้ำค้างคือ 37 °C เท่ากับ อุณหภูมิปกติร่างกายมนุษย์ สอดคล้องกับความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ 0.04 กก./ลบ.ม.
ตอนนี้ให้พิจารณากรณีที่สภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ถูกละเมิด ตัวอย่างเช่น ขั้นแรก เรือจำลองที่มีน้ำและอากาศอยู่ในนั้นได้รับความร้อนถึง 40 °C จากนั้นให้เราสันนิษฐานตามสมมุติฐานเพียงอย่างเดียวว่าอุณหภูมิของผนัง น้ำ และอากาศเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 70 °C ในตอนแรก เรามีความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ 0.05 กก./ลบ.ม. ซึ่งสอดคล้องกับความหนาแน่นของไออิ่มตัวที่อุณหภูมิ 40 °C หลังจากที่อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้นถึง 70 °C ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ควรค่อยๆ เพิ่มขึ้นเป็นค่าใหม่ของความหนาแน่นไออิ่มตัวที่ 0.20 กก./ลบ.ม. เนื่องจากการระเหยของน้ำในปริมาณที่เพิ่มขึ้น และตลอดระยะเวลาการระเหยทั้งหมด ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์จะต่ำกว่า 0.20 กก./ลบ.ม. แต่จะเพิ่มขึ้นและมีแนวโน้มที่จะมีค่า 0.20 กก./ลบ.ม. ซึ่งไม่ช้าก็เร็วจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 70 °C
โหมดการเปลี่ยนอากาศที่ไม่สมดุลดังกล่าวจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่งอธิบายโดยใช้แนวคิดเรื่องความชื้นสัมพัทธ์ซึ่งค่าที่คำนวณและเท่ากับอัตราส่วนของความชื้นสัมพัทธ์สัมบูรณ์ในปัจจุบันต่อความหนาแน่นของไออิ่มตัวที่อุณหภูมิอากาศปัจจุบัน ดังนั้นในช่วงแรกๆ เรามีความชื้นสัมพัทธ์ 100% ที่ 40 °C จากนั้น เมื่ออุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถึง 70 °C ความชื้นในอากาศสัมพัทธ์ก็ลดลงอย่างรวดเร็วเหลือ 25% หลังจากนั้น เนื่องจากการระเหย ความชื้นก็เริ่มเพิ่มขึ้นอีกครั้งเป็น 100% เนื่องจากแนวคิดเรื่องความหนาแน่นของไออิ่มตัวจะไม่มีความหมายหากไม่ได้ระบุอุณหภูมิ แนวคิดเรื่องความชื้นสัมพัทธ์จึงไม่มีความหมายหากไม่ได้ระบุอุณหภูมิ ดังนั้น ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ 0.05 กก./ลบ.ม. จึงสอดคล้องกับความชื้นในอากาศสัมพัทธ์ 100% ที่อุณหภูมิอากาศ 40 °C และ 25% ที่อุณหภูมิอากาศ 70 °C ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์เป็นค่ามวลล้วนๆ และไม่จำเป็นต้องอ้างอิงกับอุณหภูมิใดๆ
หากความชื้นสัมพัทธ์เป็นศูนย์ แสดงว่าไม่มีไอน้ำในอากาศเลย (อากาศแห้งสนิท) หากความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเป็น 100% แสดงว่าอากาศมีความชื้นมากที่สุด ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศจะเท่ากับความหนาแน่นของไออิ่มตัว หากความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเป็นเช่น 30% แสดงว่ามีเพียง 30% ของปริมาณน้ำที่ระเหยไปในอากาศ ซึ่งโดยหลักการแล้วสามารถระเหยในอากาศได้ที่อุณหภูมินี้ แต่ยังไม่มีการระเหยในอากาศ ระเหยแล้ว (หรือยังไม่สามารถระเหยได้เนื่องจากไม่มีอยู่ น้ำของเหลว- กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่าตัวเลขของความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศบ่งชี้ว่าน้ำยังสามารถระเหยได้หรือไม่ และปริมาณที่สามารถระเหยออกไปได้ กล่าวคือ ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศเป็นตัวกำหนดลักษณะความจุความชื้นที่อาจเกิดขึ้นในอากาศจริงๆ เราเน้นย้ำว่าคำว่า "สัมพัทธ์" เกี่ยวข้องกับมวลของน้ำในอากาศไม่ใช่มวลอากาศ แต่เกี่ยวข้องกับมวลไอน้ำในอากาศสูงสุดที่เป็นไปได้
แต่จะเกิดอะไรขึ้นหากไม่มีอุณหภูมิในภาชนะที่สม่ำเสมอ? เช่น ด้านล่าง (พื้น) จะมีอุณหภูมิ 70 °C และฝา (เพดาน) จะมีอุณหภูมิเพียง 40 °C ดังนั้น จึงไม่สามารถนำเสนอแนวคิดที่เป็นเอกภาพเกี่ยวกับความหนาแน่นของไออิ่มตัวและความชื้นสัมพัทธ์ได้ ที่ด้านล่างของถัง ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็น 0.20 กก./ลบ.ม. และที่เพดานจะลดลงเป็น 0.05 กก./ลบ.ม. ในกรณีนี้น้ำที่อยู่ด้านล่างจะระเหยออกไป และไอน้ำจะควบแน่นบนเพดานแล้วไหลลงมาในรูปของคอนเดนเสท โดยเฉพาะที่ด้านล่างของภาชนะ กระบวนการที่ไม่สมดุลดังกล่าว (แต่อาจจะค่อนข้างคงที่ในเวลา ซึ่งก็คือ การหยุดนิ่ง) เรียกว่าการกลั่นในอุตสาหกรรม กระบวนการนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับการอาบน้ำแบบตุรกีจริง ๆ ซึ่งมีน้ำค้างควบแน่นบนเพดานเย็นตลอดเวลา ดังนั้นในห้องอาบน้ำแบบตุรกีจึงจำเป็นต้องมีเพดานโค้งพร้อมรางน้ำ (ร่อง) สำหรับการระบายน้ำคอนเดนเสท
ความไม่สมดุลยังสามารถเกิดขึ้นได้ในกรณีอื่นๆ (และเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นจริง) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่ออุณหภูมิทั้งหมดเท่ากัน แต่ไม่มีน้ำ ดังนั้นหากในระหว่างกระบวนการระเหยน้ำที่ด้านล่างของภาชนะหายไป (ระเหย) ก็จะไม่มีอะไรระเหยอีกต่อไปและความชื้นสัมพัทธ์จะคงที่ในระดับเดียวกัน เป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อให้ได้ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ 100% ในกรณีนี้ด้วย อุณหภูมิสูงขึ้นล้มเหลว ซึ่งก็คือ ปัจจัยที่เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการรับห้องซาวน่าแห้งหรือไอน้ำเบา ๆ ในอ่างอาบน้ำแบบรัสเซีย แต่ถ้าเราเริ่มลดอุณหภูมิลงก็ถึงระดับหนึ่งแล้ว อุณหภูมิต่ำเรียกว่าจุดน้ำค้าง น้ำจะปรากฏขึ้นอีกครั้งบนผนังของภาชนะในรูปของการควบแน่น ที่จุดน้ำค้าง ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศจะอยู่ที่ 100% เสมอ (ตามคำจำกัดความของจุดน้ำค้าง)
ตามหลักการของการปรากฏตัวของการควบแน่นเมื่ออุณหภูมิอากาศลดลงได้มีการสร้างอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายในการกำหนดจุดน้ำค้างในก๊าซ ในห้องกระจกที่ก๊าซทดสอบถูกส่งผ่านด้วยความเร็วต่ำ จะมีการติดตั้งพื้นผิวโลหะขัดเงา ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ (รูปที่ 24) ในขณะที่น้ำค้าง (หมอก) อุณหภูมิพื้นผิวจะถูกวัดอุณหภูมิ อุณหภูมินี้ถือเป็นจุดน้ำค้าง การกำหนดช่วงเวลาของการปรากฏตัวของน้ำค้างอย่างแม่นยำนั้นทำได้ด้วยความช่วยเหลือของกล้องจุลทรรศน์เท่านั้นเนื่องจากน้ำค้างที่หยดในช่วงแรกมีขนาดเล็กมาก พื้นผิวถูกทำให้เย็นลงโดยการแยกความร้อนด้วยน้ำยาหล่อเย็นหรือโดยวิธีอื่นใด อุณหภูมิของพื้นผิวที่มีน้ำค้างตกนั้นวัดด้วยเทอร์โมมิเตอร์ใดๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทอร์โมคัปเปิล หลักการทำงานของอุปกรณ์จะชัดเจนหากคุณ "หายใจ" บนกระจกเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งกระจกที่นำมาจากความเย็นเข้ามาในห้องอุ่น - เมื่อกระจกร้อนขึ้น หมอกก็ลดลงเรื่อยๆ แล้วหยุดไปพร้อมกัน
ทั้งหมดนี้หมายความว่าที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดน้ำค้าง พื้นผิวจะแห้งอยู่เสมอ และหากน้ำถูกเทลงไปโดยตั้งใจ น้ำก็จะระเหยออกไปอย่างแน่นอน และพื้นผิวก็จะแห้งด้วย และที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดน้ำค้างพื้นผิวจะเปียกอยู่เสมอและหากพื้นผิวแห้ง (เช็ด) เทียมแล้วน้ำที่เกาะอยู่ก็จะปรากฏขึ้น “ด้วยตัวเอง” ทันทีในแง่ที่ว่ามันจะตกตะกอนจากอากาศในรูปแบบ ของน้ำค้าง (การควบแน่น)
ข้าว. 24. หลักการของอุปกรณ์สำหรับ คำจำกัดความที่แม่นยำจุดน้ำค้างในแก๊ส 1 – พื้นผิวโลหะขัดเงาสำหรับสังเกตลักษณะของหยดน้ำค้าง, 2 – ตัวเครื่องเป็นโลหะ, 3 – แก้ว, 4 – ทางเข้าและทางออกของการไหลของก๊าซ, 5 – กล้องจุลทรรศน์, 6 – หลอดไฟแบ็คไลท์, 7 – เทอร์โมคัปเปิลเทอร์โมคัปเปิลพร้อมหัวต่อเทอร์โมคัปเปิลที่ติดตั้งใน ใกล้กับพื้นผิวขัดเงา 8 – แก้วที่มีของเหลวเย็น (เช่น ส่วนผสมน้ำ-แอลกอฮอล์กับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของแข็ง – น้ำแข็งแห้ง) 9 – เครื่องยกแก้ว
สถานการณ์ที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงจะเกิดขึ้นหากพื้นผิวมีรูพรุน (ไม้ เซรามิก ทรายซีเมนต์ เส้นใย ฯลฯ) วัสดุที่มีรูพรุนนั้นมีลักษณะเฉพาะคือมีช่องว่าง และช่องว่างนั้นมีรูปแบบของช่องที่มีขนาดตามขวางขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง) ลงไปถึง 1 ไมครอนหรือน้อยกว่านั้นด้วยซ้ำ ของเหลวในช่องดังกล่าว (เส้นเลือดฝอย, รูขุมขน) มีลักษณะแตกต่างจากบนพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุนหรือในช่องที่มีขนาดตามขวางขนาดใหญ่ หากพื้นผิวของช่องเปียกด้วยน้ำน้ำจากพื้นผิวจะถูกดูดซับลึกเข้าไปในวัสดุและอย่างที่ทุกคนรู้ดีว่าจะระเหยได้ยากในภายหลัง และหากพื้นผิวของช่องไม่เปียกด้วยน้ำ น้ำก็จะไม่ดูดซึมลึกเข้าไปในวัสดุและแม้ว่าจะ "ฉีด" เข้าไปในวัสดุเป็นพิเศษ (เช่น ด้วยเข็มฉีดยา) ก็จะยังคงเป็นเช่นนั้น บังคับออก (ระเหย) ออก สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากในเส้นเลือดฝอยที่เปียก จะเกิดวงเดือนเว้าของพื้นผิวของเหลว และแรงตึงผิวจะดึงของเหลวเข้าไปในเส้นเลือดฝอย (รูปที่ 25) ยิ่งเส้นเลือดฝอยบางลง ของเหลวจะถูกดูดซับได้แรงยิ่งขึ้น และความสูงของคอลัมน์ของเหลวในเส้นเลือดฝอยที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงตึงผิวสามารถสูงได้หลายสิบเมตร ดังนั้นของเหลวที่ถูกดูดซับจะค่อยๆ กระจายไปทั่วทั้งปริมาตรของวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งต้นไม้ใช้เพื่อส่งสารอาหารจากรากถึงใบของมงกุฎ
ข้าว. 25. ภาพประกอบคุณสมบัติของวัสดุที่มีรูพรุนซึ่งนำเสนอในรูปแบบของชุดช่อง (เส้นเลือดฝอย, รูขุมขน) ที่มีขนาดตามขวางต่างกัน d (เส้นผ่านศูนย์กลาง) 1 – สารตั้งต้นที่ไม่มีรูพรุน 2 – น้ำหกลงบนสารตั้งต้น 3 – เส้นเลือดฝอยของวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งเนื่องจากแรงตึงผิว F ดูดซับน้ำจากสารตั้งต้นไปยังระดับความสูงที่มากขึ้น เส้นเลือดฝอยก็จะบางลง (ขนาดตามขวางแบบมีเงื่อนไข ของ “ช่อง” d0 สำหรับน้ำที่อยู่นอกเส้นเลือดฝอยมีค่าอนันต์ ) ยิ่งเส้นเลือดฝอยบางลง ค่าสมดุลของความดันไอน้ำก็จะยิ่งต่ำลง (ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ที่สมดุล ความหนาแน่นของไออิ่มตัว) ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ไอน้ำก่อตัวขึ้นที่ผิวน้ำบนพื้นผิวที่ควบแน่นบนพื้นผิวของน้ำใน เส้นเลือดฝอย (การเคลื่อนที่ของไอแสดงโดยลูกศรประประ 4 - ปรากฏการณ์การทำให้วัสดุที่มีรูพรุนเปียกชื้นด้วยไอน้ำจากอากาศเรียกว่าการดูดความชื้น
วัสดุที่มีรูพรุนก็มีอีกแบบหนึ่ง คุณสมบัติที่สำคัญเนื่องจากความหนาแน่นของไออิ่มตัวเหนือพื้นผิวเว้าของน้ำน้อยกว่าเหนือพื้นผิวเรียบของน้ำ นั่นคือ ค่าน้อยลงดังแสดงในรูปที่ 23. สิ่งนี้มีสาเหตุมาจากความจริงที่ว่าโมเลกุลของน้ำจากเฟสไอมักจะบินไปในน้ำอัดแน่น (ของเหลว) โดยมีวงเดือนเว้า (เนื่องจากพวกมันถูก "ล้อมรอบ" ด้วยพื้นผิวของน้ำอัดแน่นมากกว่า) และอากาศก็หมดลง ไอน้ำ ทั้งหมดนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าน้ำจากพื้นผิวเรียบระเหยและควบแน่นภายในวัสดุที่มีรูพรุนในเส้นเลือดฝอยที่มีผนังเปียก คุณสมบัติของวัสดุที่มีรูพรุนที่จะชุบด้วยอากาศชื้นนี้เรียกว่าการดูดความชื้น เห็นได้ชัดว่าไม่ช้าก็เร็วน้ำทั้งหมดจากพื้นผิวที่ไม่มีรูพรุนจะ "ควบแน่น" เข้าไปในเส้นเลือดฝอยของวัสดุที่มีรูพรุน ซึ่งหมายความว่าหากวัสดุที่ไม่มีรูพรุนแห้ง ไม่ได้หมายความว่าวัสดุที่มีรูพรุนจะแห้งภายใต้สภาวะเหล่านี้ด้วย
ดังนั้น แม้ที่ความชื้นในอากาศต่ำ (เช่น ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 20%) ก็สามารถความชื้นวัสดุที่มีรูพรุนได้ (แม้ที่อุณหภูมิ 100 °C) ไม้จึงมีรูพรุน ดังนั้นเมื่อเก็บในโกดังไม้ก็จะไม่แห้งสนิทไม่ว่าจะแห้งนานแค่ไหนก็ตาม แต่ทำได้เพียง "ทำให้แห้งด้วยลม" เท่านั้น เพื่อให้ได้ไม้ที่แห้งสนิท จะต้องให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงสุดที่เป็นไปได้ (120–150 °C ขึ้นไป) โดยมีความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศต่ำที่สุด (0.1% และต่ำกว่า)
ปริมาณความชื้นในอากาศแห้งของไม้ไม่ได้ถูกกำหนดโดยความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ แต่โดยความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศที่อุณหภูมิที่กำหนด การพึ่งพาอาศัยกันนี้เป็นเรื่องปกติไม่เพียง แต่สำหรับไม้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอิฐปูนปลาสเตอร์เส้นใย (แร่ใยหินขนสัตว์ ฯลฯ ) ความสามารถของวัสดุที่มีรูพรุนในการดูดซับน้ำจากอากาศเรียกว่าความสามารถในการ "หายใจ" ความสามารถในการ “หายใจ” เทียบเท่ากับการดูดความชื้น ปรากฏการณ์นี้จะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในหัวข้อ 7.8
วัสดุที่มีรูพรุนอินทรีย์ (เส้นใย) บางชนิดสามารถยืดตัวได้ขึ้นอยู่กับปริมาณความชื้นในตัวเอง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถแขวนน้ำหนักไว้บนด้ายทำด้วยผ้าขนสัตว์ธรรมดา และในขณะที่ทำให้ด้ายเปียกอยู่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าด้ายนั้นยาวขึ้น และเมื่อแห้งก็จะสั้นลงอีกครั้ง ทำให้สามารถระบุปริมาณความชื้นของด้ายได้โดยการวัดความยาวของด้าย และเนื่องจากความชื้นของด้ายถูกกำหนดโดยความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ ความยาวของด้ายจึงสามารถใช้เพื่อระบุความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศได้ (แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาดบางอย่างโดยประมาณ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามความชื้นในอากาศที่เพิ่มขึ้น) ไฮโกรมิเตอร์ในครัวเรือน (อุปกรณ์สำหรับกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ) รวมถึงเครื่องอาบน้ำทำงานบนหลักการนี้ (รูปที่ 26)
ข้าว. 26. หลักการของไฮโกรมิเตอร์ 1 – ด้ายดูดความชื้น ยืดเมื่อเปียก (จากวัสดุธรรมชาติหรือวัสดุเทียม) ยึดปลายทั้งสองข้างไว้กับตัวเครื่อง 2 – เหล็กลวดที่ปรับความยาวได้สำหรับการสอบเทียบอุปกรณ์ 3 – แกนการหมุนของลูกศรระบุของ อุปกรณ์, 4 – คันโยกลูกศร, 5 – สปริงดึง, 6 – ลูกศร, 7 – สเกล
เมื่อแห้งเส้นใยไม้ก็จะสั้นลงเช่นกัน สิ่งนี้จะอธิบายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของกิ่งก้านของพืชและการบิดงอของไม้ในระหว่างการอบแห้ง การออกแบบไฮโกรมิเตอร์สำหรับหมู่บ้านแบบโฮมเมดจำนวนมากนั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการดูดความชื้นของไม้ (รูปที่ 27 และ 28)
ดังนั้นพื้นผิวเว้าของน้ำในเส้นเลือดฝอยที่เปียกจึงเป็นตัวกำหนด คุณสมบัติเฉพาะวัสดุที่มีรูพรุน (โดยเฉพาะการดูดความชื้นและการเปลี่ยนแปลง คุณสมบัติทางกล- บทบาทที่สำคัญไม่แพ้กันคือเล่นโดยพื้นผิวน้ำที่นูน (บนพื้นผิวเรียบที่ไม่เปียกของสารตั้งต้นและในเส้นเลือดฝอยที่ไม่เปียก) ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใดคือความดัน ไอระเหยอิ่มตัวมีน้ำมากกว่าพื้นผิวเรียบและเว้าของน้ำ ซึ่งหมายความว่าวัสดุที่ไม่เปียกจะแห้งกว่าวัสดุที่สามารถเปียกได้ น้ำจะระเหยออกจากวัสดุที่ไม่เปียก และไอที่เกิดขึ้นจะควบแน่นบนวัสดุที่สามารถเปียกได้ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับการกระทำของการเคลือบไม้กันน้ำ ซึ่งไม่เพียงแต่ป้องกันการแทรกซึมของน้ำของเหลวเข้าไปในรูพรุน แต่ยังรวมถึงการควบแน่นของไอน้ำภายในไม้อีกด้วย การนูนของหยดน้ำในอากาศอธิบายถึงการระเหยของหมอกได้ง่าย รวมถึงความยากลำบาก (เมื่อเทียบกับน้ำค้าง) ในการก่อตัวของหมอกในระหว่างการทำให้ก๊าซชื้นเย็นลงเป็นพิเศษ (โดยเฉพาะในห้องอาบน้ำ ในเมฆ ในเมฆ ฯลฯ)
ข้าว. 27. ไฮโกรมิเตอร์แบบโฮมเมดที่ง่ายที่สุดจากกิ่งไม้แห้งและขัด 1 – หน่อหลัก ตัดทั้งสองด้านและติดกับผนัง (อยู่ในระนาบของแผ่น) 2 – หน่อด้านรองหนา 3–6 มม. และยาว 40–60 ซม. 3 – ทำเครื่องหมายสเกลบนผนังแล้วสร้าง ตามไฮโกรมิเตอร์ที่ได้รับการรับรอง (หรือตามรายงานสภาพอากาศในพื้นที่) ที่ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ ไม้ของหน่อจะแห้ง เส้นใยไม้ตามยาว 4 จะสั้นลงและดึงหน่อด้านข้างออกจากเส้นใยหลัก
ข้าว. 28. ไฮโกรมิเตอร์แบบโฮมเมดที่ง่ายที่สุดโดยเพิ่มมวลของไม้ชุบน้ำหมาด ๆ ที่ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศสูง 1 – แขนโยก (เครื่องชั่ง) 2 – ด้ายแขวน 3 – น้ำหนักที่ทำจากวัสดุที่ไม่ดูดความชื้น (เช่น โลหะ) 4 – น้ำหนักที่ทำจากไม้ดูดความชื้น (ไม้กลมบางที่ทำจากเลื่อยตัดขวางตามขวาง ไม้สีอ่อนประเภทต้นไม้ดอกเหลืองหรือตาข่ายที่มีขี้เลื่อยและขี้กบ) เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศเพิ่มขึ้น ไม้จะมีความชื้นและมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้ตัวโยกเอียงไปทางภาระดูดความชื้น
โดยสรุปเราสังเกตคุณสมบัติต่างๆ แนวคิดในชีวิตประจำวันและคำศัพท์ทางวิชาชีพที่เกี่ยวข้องกับก๊าซเปียก ผู้ชื่นชอบโรงอาบน้ำหลายคนยังคงมั่นใจว่าเครื่องทำความร้อนของห้องอาบน้ำรัสเซีย "แจก" ในช่วง "ระเบิด" ไม่ได้ให้ไอน้ำบางชนิด แต่เป็นก๊าซแขวนลอย (ฝุ่น) ของอนุภาคขนาดเล็ก น้ำร้อนและอนุภาคเล็กๆ ของน้ำร้อนก็คือ "ไอน้ำเบา" นั่นเอง ดังนั้นผู้สนับสนุนทฤษฎีในชีวิตประจำวันที่สวยงามนี้จึงต้องเร่งรีบอย่างเจ็บปวดระหว่างความได้เปรียบที่ชัดเจนของการจัดหา "ตุรกี" สำหรับพื้นผิวขนาดใหญ่ แต่ร้อนปานกลาง (ซึ่งตามทฤษฎีนี้ดูเหมือนว่าจะให้ไอน้ำ "เบาที่สุด") และ " ประโยชน์” ของอุปทานของรัสเซียสำหรับพื้นผิวหินร้อนขนาดค่อนข้างเล็ก ตามทฤษฎีนี้ การพ่นไอน้ำ "สีขาว" จากกาต้มน้ำดูเหมือนจะเป็นการกระทำหลักของ "การระเหย" ของน้ำในกาต้มน้ำ จากนั้นอนุภาคขนาดใหญ่ของไอน้ำ "สีขาว" เหล่านี้จะ "ระเหย" (น่าจะแยกตัวออก) อีกครั้งเพื่อสร้างอนุภาคน้ำขนาดเล็กที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า เป็นที่ชัดเจนว่าการพิจารณาทั้งหมดนี้เป็นผลมาจากความไม่รู้ของทฤษฎีโมเลกุลของสารและด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถจินตนาการถึงน้ำที่ควบแน่นในรูปแบบของชุดของโมเลกุลที่ดึงดูดซึ่งกันและกันซึ่งจากการเอาชนะสิ่งกีดขวางน้ำที่มีพลังมากที่สุดของแต่ละบุคคล โมเลกุลสามารถบินไปในอากาศได้ (สามารถทำลาย "พันธะ" ของการดึงดูดซึ่งกันและกัน ) เพียงก่อตัวเป็นไอในรูปของก๊าซ
ในหนังสือเล่มนี้ เราไม่มีโอกาสที่จะอภิปรายแนวคิดมากมายในชีวิตประจำวัน (มักจะฉลาดมาก แต่หนาแน่น) ที่เป็นลักษณะเฉพาะของการอาบน้ำ หนังสือเล่มนี้ให้ความคุ้นเคยกับฟิสิกส์อย่างน้อยในระดับหนึ่ง หลักสูตรของโรงเรียน- เราแยกแยะความแตกต่างอย่างชัดเจนของน้ำของเหลวที่มีขนาดกะทัดรัดที่เทลงในภาชนะจากน้ำของเหลวที่กระจัดกระจาย (กระจัดกระจาย) ในรูปแบบของหยดและกระเด็นขนาดใหญ่ และ/หรือในรูปของหยดขนาดเล็ก - ละอองลอย (ตกลงไปอย่างช้าๆ ในอากาศ) และ/หรือในรูปแบบ ของหยดละอองละเอียดพิเศษ - หมอกและหมอกควัน (แทบไม่ตกในอากาศ) ไอน้ำ (ไอน้ำ) ไม่ใช่น้ำหรือของเหลว (แม้ว่าจะถูกแบ่งละเอียด) แต่เป็นก๊าซ สิ่งเหล่านี้คือโมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลในอวกาศ และโมเลกุลของน้ำเหล่านี้อยู่ห่างจากกันมากจนแทบไม่ดึงดูดกัน ( แต่บางครั้งก็มีปฏิกิริยาโต้ตอบอันเป็นผลมาจากการชนและด้วยเหตุนี้จึงสามารถรวมเข้าด้วยกันอย่างต่อเนื่อง - ควบแน่นที่ความเร็วต่ำของการชนของโมเลกุล) โมเลกุลของน้ำ (ในรูปของไอน้ำในอ่าง) จะถูกล้อมรอบด้วยโมเลกุลของอากาศเสมอ ก่อตัวเป็นก๊าซพิเศษ - อากาศชื้นนั่นคือส่วนผสมของอากาศกับไอน้ำ (ส่วนผสมของโมเลกุลของน้ำ ไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ประกอบเป็นอากาศ) และหากอากาศชื้นนี้ร้อน ก็จะเรียกว่า "ไอน้ำ" ในห้องอาบน้ำ ไอน้ำที่แยกออกจากกันเรียกว่าโมเลกุลของน้ำที่แยกออกจากกัน H 2 O –> OH + H เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงกว่า 2000 °C มากยิ่งขึ้นอีกด้วย อุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิสูงกว่า 5,000 °C ไอน้ำไอออนไนซ์ต่างๆ จะเกิดขึ้น H 2 O –> OH − + H + = OH − +H 3 O + = OH + H + + e อุณหภูมิต่ำไอระเหย แต่ด้วยการฉายรังสีทางอิเล็กทรอนิกส์หรือไอออน เช่น ในแสงเรืองแสงหรือการปล่อยประจุไฟฟ้าโคโรนาในอากาศ
ไอน้ำไม่สามารถมองเห็นได้เช่นเดียวกับก๊าซใดๆ (หรือไอใดๆ เช่น น้ำมันเบนซินที่ระเหย) และหมอกซึ่งไม่ใช่ก๊าซ แต่เป็นหยดน้ำเล็กๆ กระจายแสงและมองเห็นได้ในรูปของ "ควัน" สีขาว ทุกๆ วันเราสามารถสังเกตได้ว่าไอน้ำออกมาจากกาต้มน้ำหรือจากใต้ฝากระทะที่มีความเย็นในอากาศอย่างไร เมื่อออกมาจากกาต้มน้ำ จะมองไม่เห็นในตอนแรก (ในรูปของก๊าซ) จากนั้นค่อยๆ เย็นลงในพวยกาของกาต้มน้ำ เริ่มควบแน่นและกลายเป็นหมอก (“พัฟไอน้ำ”) จากนั้นละอองหมอกจะผสมกับอากาศและถ้ามันแห้งเพียงพอ (นั่นคือสามารถรับความชื้นได้) ก็จะระเหยอีกครั้งและ "หายไป" ในชีวิตโรงอาบน้ำ โดยปกติแล้วจะเข้าใจถูกต้องว่าไอน้ำคือไอน้ำที่มองไม่เห็นในอากาศ ซึ่งรวมถึงอากาศชื้นร้อนในโรงอาบน้ำที่เรียกว่าไอน้ำด้วย “มีไอน้ำร้อนในโรงอาบน้ำ” หรือ “ไอน้ำเย็นในโรงอาบน้ำ” หมอกในโรงอาบน้ำในรูปของ "ไอน้ำ" ถือเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ หมอกเกิดขึ้นเมื่ออากาศเย็นแทรกซึมผ่านประตูที่เปิดเข้าไปในโรงอาบน้ำที่เปียกชื้นอย่างกะทันหัน เช่นเดียวกับเมื่อกระทบกับหินที่ได้รับความร้อนไม่เพียงพอที่อุณหภูมิอากาศต่ำในโรงอาบน้ำ (เช่นเดียวกับหมอกที่เกิดขึ้นเมื่อไอน้ำออกจากกาต้มน้ำ) ไม่ว่าในกรณีใด สามารถป้องกันการเกิดหมอกได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิของไอน้ำ และเพิ่มอุณหภูมิและลดความชื้นในอากาศที่ไอน้ำเข้าไป (ดูหัวข้อ 7.5) หากมองเห็นหมอกในโรงอาบน้ำ แสดงว่าไอน้ำในโรงอาบน้ำเป็น "ดิบ" (ดูหัวข้อ 7.6) หากเมื่อเข้าไปในโรงอาบน้ำ ใบหน้ารู้สึกถึงความชื้น (เหงื่อออก) และแว่นตาเกิดฝ้า แสดงว่าไอน้ำ "เปียก" และหากใบหน้าไม่รู้สึกถึงความชื้น ไอน้ำก็จะ "แห้ง" แน่นอนว่าไอน้ำ (ในรูปของก๊าซ) จะต้องไม่แห้ง ชื้น หรือชื้น จะถูกต้องมากกว่าหากพูดว่าอากาศแห้ง ชื้น หรือชื้น ในศัพท์เฉพาะทางวิชาชีพของช่างประปา คำว่าไอน้ำ "เปียก" หรือ "เปียก" ทางเทคนิคมักใช้เมื่อต้องการอธิบายว่ามีน้ำควบแน่น (รวมถึงในรูปของหมอก) ในท่อไอน้ำหลัก (เช่น การจ่ายไอน้ำ โดยตรงไปยังห้องอบไอน้ำของห้องอาบน้ำในเมือง) คำว่า "แห้ง", "ร้อนยวดยิ่ง" หรือ "ไอน้ำสด" จะใช้เมื่อท่อไอน้ำหลักภายในแห้ง และไอน้ำภายในท่อไม่มีหมอก ดังนั้นคำศัพท์จึงแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ดังนั้นบางครั้งจำเป็นต้องมีการชี้แจงเพิ่มเติม ตามกฎแล้วคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์ วิชาชีพ และในชีวิตประจำวันไม่ตรงกัน
หนึ่งในตัวชี้วัดที่สำคัญมากในชั้นบรรยากาศของเรา อาจเป็นได้ทั้งแบบสัมบูรณ์หรือแบบสัมพัทธ์ วัดความชื้นสัมพัทธ์สัมบูรณ์อย่างไร และควรใช้สูตรใดในการวัดนี้ คุณสามารถหาข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้โดยอ่านบทความของเรา
ความชื้นในอากาศ - มันคืออะไร?
ความชื้นคืออะไร? นี่คือปริมาณน้ำที่มีอยู่ในสิ่งใด ๆ ร่างกายหรือสิ่งแวดล้อม ตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของตัวกลางหรือสารโดยตรงรวมถึงระดับความพรุน (ถ้า เรากำลังพูดถึงโอ ของแข็ง- ในบทความนี้เราจะพูดถึง แบบฟอร์มเฉพาะความชื้น - เกี่ยวกับความชื้นในอากาศ
จากหลักสูตรเคมี เราทุกคนรู้ดีว่าอากาศในบรรยากาศประกอบด้วยไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนไม่เกิน 1% ของมวลทั้งหมด แต่นอกเหนือจากก๊าซเหล่านี้แล้ว อากาศยังประกอบด้วยไอน้ำและสิ่งสกปรกอื่นๆ ด้วย
ความชื้นในอากาศหมายถึงปริมาณไอน้ำนั้น ในขณะนี้(และใน สถานที่แห่งนี้) ที่มีอยู่ในมวลอากาศ ในเวลาเดียวกัน นักอุตุนิยมวิทยาแยกแยะค่าได้สองค่า: ความชื้นสัมพัทธ์และสัมบูรณ์
ความชื้นในอากาศก็เป็นหนึ่งในนั้น ลักษณะที่สำคัญที่สุดชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งมีอิทธิพลต่อรูปแบบสภาพอากาศในท้องถิ่น เป็นที่น่าสังเกตว่าระดับความชื้น อากาศในชั้นบรรยากาศไม่เหมือนกัน - ทั้งในส่วนแนวตั้งและแนวนอน (latitudinal) ดังนั้น หากในละติจูดขั้วโลก ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ (นิ้ว ชั้นล่างสุดบรรยากาศ) อยู่ที่ประมาณ 0.2-0.5% จากนั้นในพื้นที่เขตร้อน - มากถึง 2.5% ต่อไปเราจะค้นหาว่าความชื้นในอากาศสัมบูรณ์และสัมพัทธ์คืออะไร นอกจากนี้เรายังจะพิจารณาถึงความแตกต่างระหว่างตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้ด้วย
ความชื้นสัมพัทธ์: ความหมายและสูตร
คำว่า Absolutus แปลจากภาษาละตินแปลว่า "เต็ม" ด้วยเหตุนี้ สาระสำคัญของแนวคิดเรื่อง "ความชื้นในอากาศสัมบูรณ์" จึงชัดเจน ค่านี้เป็นค่าที่แสดงจำนวนไอน้ำที่มีอยู่จริงในหนึ่งลูกบาศก์เมตรของมวลอากาศหนึ่งๆ ตามกฎแล้วตัวบ่งชี้นี้จะแสดงด้วยตัวอักษรละติน F
G/m 3 เป็นหน่วยวัดที่ใช้คำนวณความชื้นสัมพัทธ์ สูตรการคำนวณมีดังนี้:
ในสูตรนี้ ตัวอักษร m หมายถึงมวลไอน้ำ และตัวอักษร V หมายถึงปริมาตรของมวลอากาศจำเพาะ
ค่าความชื้นสัมพัทธ์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ประการแรกคืออุณหภูมิอากาศและธรรมชาติของกระบวนการดูดซับ
ความชื้นสัมพัทธ์
ทีนี้มาดูกันว่าความชื้นสัมพัทธ์คืออะไร นี้ ค่าสัมพัทธ์ซึ่งแสดงปริมาณความชื้นที่มีอยู่ในอากาศโดยสัมพันธ์กับปริมาณไอน้ำสูงสุดที่เป็นไปได้ในมวลอากาศนั้นที่อุณหภูมิเฉพาะ ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศวัดเป็นเปอร์เซ็นต์ (%) และเป็นเปอร์เซ็นต์ที่เรามักจะพบได้ในพยากรณ์อากาศและรายงานสภาพอากาศ
นอกจากนี้ยังควรกล่าวถึงแนวคิดที่สำคัญเช่นจุดน้ำค้างอีกด้วย นี่คือปรากฏการณ์ของความอิ่มตัวของมวลอากาศสูงสุดที่เป็นไปได้ด้วยไอน้ำ (ความชื้นสัมพัทธ์ในขณะนี้คือ 100%) ในกรณีนี้ความชื้นส่วนเกินจะควบแน่นและก่อตัวขึ้น การตกตะกอน, หมอกหรือเมฆ
วิธีการวัดความชื้นในอากาศ
ผู้หญิงรู้ดีว่าพวกเขาสามารถตรวจจับความชื้นที่เพิ่มขึ้นในบรรยากาศได้ด้วยทรงผมที่ดูใหญ่โตของพวกเธอ อย่างไรก็ตามยังมีวิธีการอื่นที่แม่นยำกว่าและ อุปกรณ์ทางเทคนิค- เหล่านี้คือไฮโกรมิเตอร์และไซโครมิเตอร์
ไฮโกรมิเตอร์เครื่องแรกถูกสร้างขึ้นในศตวรรษที่ 17 อุปกรณ์ประเภทหนึ่งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเส้นผมในการเปลี่ยนความยาวตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้นในสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตามทุกวันนี้ก็มีไฮโกรมิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ด้วย ไซโครมิเตอร์เป็นอุปกรณ์พิเศษที่มีเทอร์โมมิเตอร์แบบเปียกและแห้ง ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของตัวชี้วัด ความชื้นในอากาศจะถูกกำหนด ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง
ความชื้นในอากาศเป็นตัวบ่งชี้ด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ
ถือว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับ ร่างกายมนุษย์คือความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ 40-60% ตัวชี้วัดความชื้นยังมีอิทธิพลอย่างมากต่อการรับรู้อุณหภูมิอากาศของบุคคล ดังนั้นด้วยความชื้นต่ำ สำหรับเราแล้วดูเหมือนว่าอากาศจะเย็นกว่าความเป็นจริงมาก (และในทางกลับกัน) ด้วยเหตุนี้ในเขตร้อนและ ละติจูดเส้นศูนย์สูตรบนโลกของเรา นักเดินทางมีช่วงเวลาที่ยากลำบากในการเอาชีวิตรอดจากความร้อนอบอ้าว
ปัจจุบันมีเครื่องทำความชื้นและเครื่องลดความชื้นแบบพิเศษที่ช่วยให้บุคคลควบคุมความชื้นในอากาศในพื้นที่ปิดได้
สรุปแล้ว...
ดังนั้นความชื้นในอากาศสัมบูรณ์จึงเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดที่ทำให้เราเห็นสภาพและลักษณะของ มวลอากาศ- ในกรณีนี้ คุณต้องสามารถแยกแยะค่านี้จากความชื้นสัมพัทธ์ได้ และถ้าอย่างหลังแสดงสัดส่วนของไอน้ำ (เป็นเปอร์เซ็นต์) ที่มีอยู่ในอากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ก็คือปริมาณไอน้ำตามจริงในหน่วยกรัมต่ออากาศหนึ่งลูกบาศก์เมตร
ไอน้ำคืออะไรและมีคุณสมบัติหลักอย่างไร
อากาศถือเป็นก๊าซได้หรือไม่?
กฎหมายก๊าซในอุดมคติใช้กับอากาศหรือไม่?
น้ำครอบครองประมาณ 70.8% ของพื้นผิว โลก- สิ่งมีชีวิตประกอบด้วยน้ำตั้งแต่ 50 ถึง 99.7% หากพูดโดยนัยแล้ว สิ่งมีชีวิตคือน้ำที่เคลื่อนไหวได้ ในชั้นบรรยากาศมีน้ำประมาณ 13-15,000 ตารางกิโลเมตร ในรูปของหยด ผลึกหิมะ และไอน้ำ ไอน้ำในบรรยากาศมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศและภูมิอากาศของโลก
ไอน้ำในบรรยากาศ
ไอน้ำในอากาศแม้จะมีพื้นผิวมหาสมุทร ทะเล ทะเลสาบ และแม่น้ำมากมาย แต่ก็ไม่ได้อิ่มตัวเสมอไป การเคลื่อนที่ของมวลอากาศนำไปสู่ความจริงที่ว่าในบางสถานที่บนโลกของเราการระเหยของน้ำในปัจจุบันมีชัยเหนือการควบแน่นในขณะที่บางแห่งในทางกลับกันการควบแน่นมีอิทธิพลเหนือกว่า แต่มักจะมีไอน้ำอยู่ในอากาศอยู่บ้างเกือบทุกครั้ง
ความหนาแน่นของไอน้ำในอากาศเรียกว่า ความชื้นสัมบูรณ์.
ความชื้นสัมพัทธ์จึงแสดงเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3)
ความดันไอน้ำบางส่วน
อากาศในบรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซและไอน้ำหลายชนิด ก๊าซแต่ละชนิดมีส่วนทำให้เกิดแรงดันรวมที่เกิดจากอากาศบนร่างกายที่อยู่ในนั้น
เรียกว่าแรงดันที่ไอน้ำจะเกิดขึ้นหากไม่มีก๊าซอื่นๆ ทั้งหมด ความดันไอน้ำบางส่วน.
แรงดันไอน้ำบางส่วนถือเป็นตัวบ่งชี้ความชื้นในอากาศอย่างหนึ่ง แสดงเป็นหน่วยความดัน - ปาสกาลหรือมิลลิเมตรปรอท
เนื่องจากอากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซแล้ว ความดันบรรยากาศถูกกำหนดโดยผลรวมของแรงกดดันบางส่วนของส่วนประกอบทั้งหมดของอากาศแห้ง (ออกซิเจน, ไนโตรเจน, คาร์บอนไดออกไซด์ฯลฯ) และไอน้ำ
ความชื้นสัมพัทธ์.
ขึ้นอยู่กับความดันบางส่วนของไอน้ำและความชื้นสัมพัทธ์ ยังคงเป็นไปไม่ได้ที่จะตัดสินว่าไอน้ำอยู่ใกล้ความอิ่มตัวเพียงใดภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ กล่าวคือความเข้มของการระเหยของน้ำและการสูญเสียความชื้นของสิ่งมีชีวิตขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ นั่นคือสาเหตุว่าทำไมจึงมีการนำค่าที่แสดงว่าไอน้ำเข้าใกล้ความอิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนดมากน้อยเพียงใด - ความชื้นสัมพัทธ์.
ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศคืออัตราส่วนของความดันย่อย p ของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศที่อุณหภูมิที่กำหนดต่อค่า pH ของความดัน n ของไอน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมิเดียวกันแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:
ความชื้นสัมพัทธ์มักจะน้อยกว่า 100%
เมื่ออุณหภูมิลดลง แรงกดดันบางส่วนไอน้ำในอากาศก็จะกลายเป็นได้ เท่ากับความดันไอน้ำอิ่มตัว ไอน้ำเริ่มควบแน่นและมีน้ำค้างตกลงมา
เรียกว่าอุณหภูมิที่ไอน้ำอิ่มตัว จุดน้ำค้าง.
จุดน้ำค้างสามารถกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศได้
ไซโครมิเตอร์
วัดความชื้นในอากาศโดยใช้เครื่องมือพิเศษ เราจะบอกคุณเกี่ยวกับหนึ่งในนั้น - ไซโครมิเตอร์.
ไซโครมิเตอร์ประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์สองตัว (รูปที่ 11.4) อ่างเก็บน้ำหนึ่งในนั้นยังคงแห้ง และแสดงอุณหภูมิของอากาศ อ่างเก็บน้ำอีกแห่งล้อมรอบด้วยแถบผ้าซึ่งปลายจุ่มลงในน้ำ น้ำระเหยและทำให้เทอร์โมมิเตอร์เย็นลง ยิ่งความชื้นสัมพัทธ์สูง การระเหยจะรุนแรงน้อยลง และอุณหภูมิที่ระบุโดยเทอร์โมมิเตอร์ที่ล้อมรอบด้วยผ้าชุบน้ำหมาดจะใกล้เคียงกับอุณหภูมิที่ระบุโดยเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้ง
ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% น้ำจะไม่ระเหยเลย และการอ่านเทอร์โมมิเตอร์ทั้งสองจะเท่ากัน ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเทอร์โมมิเตอร์เหล่านี้ คุณสามารถกำหนดความชื้นในอากาศได้โดยใช้ตารางพิเศษ
ค่าความชื้น
ความเข้มข้นของความชื้นที่ระเหยออกจากผิวมนุษย์ขึ้นอยู่กับความชื้น และการระเหยของความชื้นได้ คุ้มค่ามากเพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ ใน ยานอวกาศรักษาความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศที่ดีที่สุดสำหรับมนุษย์ (40-60%)
คุณคิดว่าน้ำค้างเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขใด ทำไมไม่มีน้ำค้างบนหญ้าในตอนเย็นก่อนวันฝนตก?
การทราบความชื้นในอุตุนิยมวิทยาเป็นสิ่งสำคัญมาก ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพยากรณ์อากาศ แม้ว่าปริมาณไอน้ำในบรรยากาศจะค่อนข้างน้อย (ประมาณ 1%) แต่บทบาทของไอน้ำในบรรยากาศนั้น ปรากฏการณ์บรรยากาศสำคัญ. การควบแน่นของไอน้ำทำให้เกิดเมฆและการตกตะกอนตามมา ในขณะเดียวกันก็โดดเด่น จำนวนมากความอบอุ่น ในทางกลับกันการระเหยของน้ำจะมาพร้อมกับการดูดซับความร้อน
ในอุตสาหกรรมทอผ้า ขนมหวาน และอุตสาหกรรมอื่นๆ จำเป็นต้องมีความชื้นในระดับหนึ่งสำหรับกระบวนการปกติ
สิ่งสำคัญมากคือต้องรักษาระดับความชื้นในการผลิตระหว่างการผลิต วงจรอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์ในด้านนาโนเทคโนโลยี
การจัดเก็บงานศิลปะและหนังสือต้องรักษาความชื้นในอากาศที่ ระดับที่ต้องการ- หากมีความชื้นสูง ผืนผ้าใบบนผนังอาจย่นซึ่งจะทำให้ชั้นสีเสียหายได้ นั่นเป็นเหตุผลที่คุณสามารถเห็นไซโครมิเตอร์บนผนังพิพิธภัณฑ์
ความชื้นในอากาศ จุดน้ำค้าง
อุปกรณ์สำหรับกำหนดความชื้นในอากาศ
1.บรรยากาศ
บรรยากาศเป็นเปลือกก๊าซของโลก ประกอบด้วยไนโตรเจนเป็นส่วนใหญ่ (มากกว่า 75%) ออกซิเจน (น้อยกว่า 15%) และก๊าซอื่น ๆ บรรยากาศประมาณ 1% คือไอน้ำ มันมาจากไหนในชั้นบรรยากาศ?
พื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกถูกครอบครองโดยทะเลและมหาสมุทร จากพื้นผิวที่น้ำระเหยอยู่ตลอดเวลาที่อุณหภูมิใดก็ตาม น้ำยังถูกปล่อยออกมาในระหว่างการหายใจของสิ่งมีชีวิต
ปริมาณไอน้ำที่บรรจุอยู่ในอากาศส่งผลต่อสภาพอากาศ ความเป็นอยู่ของมนุษย์ กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิต ความปลอดภัยของสิ่งของจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ และความปลอดภัยของเมล็ดพืชในโรงเก็บ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องควบคุมระดับความชื้นในอากาศและความสามารถในการเปลี่ยนแปลงในห้องหากจำเป็น
2.ความชื้นสัมบูรณ์
ความชื้นสัมบูรณ์อากาศคือปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ 1 ลบ.ม. (ความหนาแน่นของไอน้ำ)
หรือ , ที่ไหน
m คือมวลของไอน้ำ V คือปริมาตรอากาศที่มีไอน้ำ P – ความดันไอน้ำบางส่วน, μ – มวลฟันกรามไอน้ำ T คืออุณหภูมิของมัน
เนื่องจากความหนาแน่นเป็นสัดส่วนกับความดัน ความชื้นสัมพัทธ์จึงสามารถกำหนดลักษณะเฉพาะด้วยความดันบางส่วนของไอน้ำได้เช่นกัน
3.ความชื้นสัมพัทธ์
ระดับความชื้นหรือความแห้งของอากาศไม่เพียงได้รับผลกระทบจากปริมาณไอน้ำที่มีอยู่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุณหภูมิของอากาศด้วย แม้ว่าปริมาณไอน้ำจะเท่ากัน แต่ที่อุณหภูมิต่ำลง อากาศก็จะดูชื้นมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ห้องเย็นจึงรู้สึกชื้น
สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าที่อุณหภูมิสูงขึ้นอากาศสามารถกักเก็บไอน้ำในปริมาณสูงสุดได้มากขึ้นและ ที่มีอยู่ในอากาศเมื่อมีไออยู่ รวย- นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไม ปริมาณไอน้ำสูงสุด, ที่ อาจมีในอากาศ 1 m 3 ที่อุณหภูมิที่กำหนดเรียกว่า ความหนาแน่นของไออิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด
การพึ่งพาความหนาแน่นและความดันบางส่วนของไออิ่มตัวกับอุณหภูมิสามารถดูได้ในตารางทางกายภาพ
เมื่อพิจารณาถึงการพึ่งพาอาศัยกันนี้แล้ว เราก็ได้ข้อสรุปว่าลักษณะเฉพาะของความชื้นในอากาศคือ ความชื้นสัมพัทธ์.
ความชื้นสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของความชื้นในอากาศสัมบูรณ์ต่อปริมาณไอน้ำที่จำเป็นในการทำให้อากาศอิ่มตัว 1 ลบ.ม. ที่อุณหภูมิที่กำหนด
ρ คือความหนาแน่นของไอ ρ 0 คือความหนาแน่นของไออิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด และ φ คือความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่อุณหภูมิที่กำหนด
ความชื้นสัมพัทธ์สามารถกำหนดได้ด้วยความดันไอบางส่วน
P คือความดันบางส่วนของไอ P 0 คือความดันบางส่วนของไออิ่มตัวที่อุณหภูมิที่กำหนด และ φ คือความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่อุณหภูมิที่กำหนด
4. จุดน้ำค้าง
หากอากาศที่มีไอน้ำถูกทำให้เย็นลงแบบไอโซบาริคัล ที่อุณหภูมิหนึ่งไอน้ำจะอิ่มตัวเนื่องจากเมื่ออุณหภูมิลดลงความหนาแน่นสูงสุดของไอน้ำในอากาศที่เป็นไปได้ที่อุณหภูมิที่กำหนดจะลดลงเช่น ความหนาแน่นของไอน้ำอิ่มตัวลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลงอีก ไอน้ำส่วนเกินจะเริ่มควบแน่น
อุณหภูมิซึ่งไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศจะอิ่มตัวเรียกว่า จุดน้ำค้าง.
ชื่อนี้เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ในธรรมชาติ - น้ำค้างตก- การสูญเสียน้ำค้างอธิบายได้ดังนี้ ในระหว่างวัน อากาศ ดิน และน้ำในแหล่งน้ำต่างๆ จะอุ่นขึ้น ส่งผลให้น้ำระเหยออกจากผิวอ่างเก็บน้ำและดินอย่างรุนแรง ไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศจะไม่อิ่มตัวที่อุณหภูมิตอนกลางวัน ในเวลากลางคืนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตอนเช้า อุณหภูมิของอากาศและพื้นผิวโลกลดลง ไอน้ำจะอิ่มตัว และไอน้ำส่วนเกินจะควบแน่นบนพื้นผิวต่างๆ
Δρ คือความชื้นส่วนเกินที่ถูกปล่อยออกมาเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง
หมอกก็มีลักษณะเดียวกัน หมอกคือหยดน้ำเล็กๆ ที่เกิดขึ้นจากการควบแน่นของไอน้ำ ไม่ได้อยู่บนพื้นผิวโลก แต่อยู่ในอากาศ หยดมีขนาดเล็กและเบามากจนสามารถลอยอยู่ในอากาศได้ รังสีของแสงกระจัดกระจายบนหยดเหล่านี้ และอากาศก็ขุ่นมัว เช่น การมองเห็นกลายเป็นเรื่องยาก
ด้วยการระบายความร้อนของอากาศอย่างรวดเร็วไอน้ำจึงอิ่มตัวสามารถข้ามเฟสของเหลวเข้าไปในของแข็งได้ทันที สิ่งนี้อธิบายลักษณะของน้ำค้างแข็งบนต้นไม้ ที่น่าสนใจบ้าง ปรากฏการณ์ทางแสงบนท้องฟ้า (เช่น รัศมี) เกิดจากการที่รังสีดวงอาทิตย์หรือรังสีดวงจันทร์ผ่านผ่านเมฆเซอร์รัสที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งเล็กๆ
5. เครื่องมือวัดความชื้น
เครื่องมือที่ง่ายที่สุดในการกำหนดความชื้นคือไฮโกรมิเตอร์ที่มีการออกแบบหลากหลาย (การควบแน่น ฟิล์ม ผม) และไซโครมิเตอร์
หลักการทำงาน ไฮโกรมิเตอร์การควบแน่นขึ้นอยู่กับการวัดจุดน้ำค้างและกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ในห้องจากนั้น เมื่อทราบอุณหภูมิในห้องและความหนาแน่นของไออิ่มตัวที่สอดคล้องกับอุณหภูมินี้ เราจะพบความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ
การกระทำ ไฮโกรมิเตอร์ฟิล์มและเส้นผมเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุชีวภาพ เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ความยืดหยุ่นจะลดลง และฟิล์มหรือเส้นผมจะยืดยาวขึ้น
ไซโครมิเตอร์ประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์ 2 เครื่อง โดยเครื่องหนึ่งมีถังบรรจุแอลกอฮอล์ห่อด้วยผ้าชุบน้ำหมาดๆ เนื่องจากความชื้นระเหยออกจากเนื้อผ้าอย่างต่อเนื่อง และความร้อนจึงถูกขจัดออกไป อุณหภูมิที่แสดงโดยเทอร์โมมิเตอร์นี้จึงจะลดลงเสมอ ยิ่งอากาศในห้องชื้นน้อยลง การระเหยก็จะยิ่งเข้มข้นมากขึ้นเท่านั้น เทอร์โมมิเตอร์ที่มีถังเก็บน้ำเปียกจะเย็นตัวลงอย่างแรงและแสดงอุณหภูมิที่ต่ำลง ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเทอร์โมมิเตอร์แบบแห้งและเปียก โดยใช้ตารางไซโครเมทริกที่เหมาะสม ความชื้นในอากาศสัมพัทธ์ในห้องที่กำหนดจะถูกกำหนด