как найти относительную влажность воздуха

Для того чтобы найти относительную влажность воздуха, нам нужно учитывать несколько факторов, включая температуру воздуха и количество водяного пара, который может быть в нем. Относительная влажность показывает, сколько водяного пара находится в воздухе по сравнению с тем, сколько его могло бы быть при данной температуре, если бы воздух был насыщен влагой (то есть находился бы в состоянии максимальной влажности).

Формула для нахождения относительной влажности:

Относительную влажность (Р) можно выразить через отношение пара давления (водяного пара) в воздухе $p$ к максимальному парциальному давлению при данной температуре $p_{\text{max}}$.

$$P=\left(\frac{p}{p_{\text{max}}}\right)\times 100\%$$

Где:

• $p$ — фактическое парциальное давление водяного пара в воздухе,

• $p_{\text{max}}$ — максимально возможное парциальное давление водяного пара (при данной температуре).

Для того чтобы вычислить относительную влажность, нужно следовать таким шагам:

Шаг 1: Измерить температуру воздуха.

Для определения относительной влажности сначала нужно измерить температуру воздуха. Это можно сделать с помощью термометра.

Шаг 2: Измерить температуру точки росы.

Температура точки росы — это температура, при которой воздух начинает конденсировать водяной пар в капли, то есть начинает образовываться влага. Температура точки росы тесно связана с количеством водяного пара в воздухе. Чем выше температура точки росы, тем больше влаги в воздухе.

Температуру точки росы можно измерить с помощью специального термометра, называемого гигрометром. В более сложных случаях температура точки росы вычисляется с использованием формул, которые включают температуру и давление воздуха. Например, есть упрощенная формула для вычисления температуры точки росы:

$$T_d=T-\left(\frac{100-RH}{5}\right)$$

Где:

• $T_d$ — температура точки росы (в градусах Цельсия),

• $T$ — температура воздуха (в градусах Цельсия),

• $RH$ — относительная влажность в процентах.

Шаг 3: Вычислить давление водяного пара.

Для вычисления давления водяного пара можно использовать табличные данные или формулы для давления насыщенного водяного пара в зависимости от температуры. Например, можно использовать формулу Антуана для насыщенного давления водяного пара $p_{\text{max}}$ (в мм рт. ст.), которая зависит от температуры:

$${\log }_{10}{p}_{\text{max}}=A-\frac{B}{C+T}$$

Где:

• $T$ — температура воздуха (в градусах Цельсия),

• $A$, $B$, и $C$ — константы, которые зависят от используемой единицы измерения и вещества (для воды это определенные значения, например, для воды: $A=8.07131$, $B=1730.63$, $C=233.426$).

Шаг 4: Рассчитать максимальную влажность.

Максимальная влажность (при насыщении) $p_{\text{max}}$ при данной температуре — это давление водяного пара, которое воздух может содержать при максимальной влажности (температуре насыщения).

Шаг 5: Рассчитать относительную влажность.

Теперь, зная фактическое давление водяного пара $p$ (или измеряя его с помощью специального устройства), мы можем вычислить относительную влажность, используя формулу:

$$P=\left(\frac{p}{p_{\text{max}}}\right)\times 100\%$$

Это и будет искомая относительная влажность воздуха.

Пример:

Предположим, что у нас температура воздуха $T=25^{\circ }C$, а температура точки росы $T_d=15^{\circ }C$.

1. Для температуры 25°C, по таблицам или формулам, находим максимальное давление водяного пара $p_{\text{max}}$ (например, оно будет примерно равно 23.8 мм рт. ст.).

2. Далее, используя гигрометр, измеряем фактическое давление водяного пара $p$ (например, оно может быть 14.5 мм рт. ст.).

3. Применяем формулу для относительной влажности:

$$P=\left(\frac{14.5}{23.8}\right)\times 100\approx 60.9\%$$

Это значит, что относительная влажность воздуха составляет 60.9%.

Заключение:

Относительная влажность — это важный показатель состояния воздуха, который влияет на комфорт и здоровье. Для ее расчета необходимо знать как температуру воздуха, так и давление водяного пара, а также учитывать температуру точки росы. В реальной жизни чаще всего используют специальные приборы — гигрометры, которые автоматически измеряют относительную влажность.