Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха

Сегодняшний урок мы посвятим обсуждению такого понятия, как влажность воздуха, и методам ее измерения. Основным явлением, влияющим на влажность воздуха, будет процесс испарения воды, о котором мы уже говорили ранее, а важнейшим понятием, которое мы будем использовать, будет насыщенный и ненасыщенный пар.

Если выделять различные состояния пара, то они будут определяться тем, в каком взаимодействии пар находится со своей жидкостью. Если представить, что некоторая жидкость находится в закрытом сосуде и происходит процесс ее испарения, то рано или поздно этот процесс придет к состоянию, когда испарение в равные промежутки времени будет компенсироваться конденсацией и наступит так называемое динамическое равновесие жидкости со своим паром (рис. 1).

Рис. 1. Насыщенный пар

Определение.Насыщенный пар – это пар, находящийся в термодинамическом равновесии со своей жидкостью. Если же пар не насыщенный, то такого термодинамического равновесия нет (рис. 2).

 

Рис. 2. Ненасыщенный пар

С помощью этих двух понятий мы и будем описывать такую важную характеристику воздуха, как влажность.

Определение.Влажность воздуха – величина, указывающая на содержание в воздухе водяного пара.

Возникает вопрос: почему же понятие влажности является важным для рассмотрения и каким образом водяные пары попадают в воздух? Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение (рис. 3). Безусловно, в различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна, что зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и т. п. Эти факторы обуславливают тот факт, что в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых – наоборот. В среднем же можно утверждать, что пар, который образуется в воздухе, не является насыщенным, и его свойства необходимо уметь описывать.

Рис. 3. Испарение жидкости (Источник)

Для человека величина влажности является очень важным параметром окружающей среды, т. к. наш организм очень активно реагирует на ее изменения. Например, такой механизм регуляции функционирования организма, как потоотделение, напрямую связан с температурой и влажностью окружающей среды. При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции. При низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

Величина влажности важна не только для человека и других живых организмов, но и для протекания технологических процессов. Например, из-за известного свойства воды проводить электрический ток ее содержание в воздухе может серьезно влиять на корректную работу большинства электроприборов.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды. Стоит отметить, что если сравнивать влажность в различные времена года в привычных для нас климатических условиях, то она выше летом и ниже зимой, что связано, в частности, с интенсивностью процессов испарения при различных температурах.

Основными характеристиками влажного воздуха являются:

1. плотность водяного пара в воздухе;
2. относительная влажность воздуха.

Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов, в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме – такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют

абсолютной влажностью.

Определение.Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.

Обозначениеабсолютной влажности:  (как и обыкновенное обозначение плотности).

Единицы измеренияабсолютной влажности:  (в СИ) или  (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).

Формула вычисления абсолютной влажности:

Обозначения:

 масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;

 объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .

С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к. дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами. Оказывается, что, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.

Для описания такого восприятия введена такая величина, как относительная влажность.

Определение.Относительная влажность воздуха – величина, показывающая насколько далек пар от насыщения.

Т. е. величина относительной влажности, простыми словами, показывает следующее: если пар далек от насыщения, то влажность низкая, если близок – высокая.

Обозначениеотносительной влажности: .

Единицы измеренияотносительной влажности: %.

Формула вычисления относительной влажности:

Обозначения:

 плотность водяного пара (абсолютная влажность),  (в СИ) или ;

 плотность насыщенного водяного пара при данной температуре,  (в СИ) или .

Как видно из формулы, в ней фигурируют абсолютная влажность, с которой мы уже знакомы, и плотность насыщенного пара при той же температуре. Возникает вопрос, каким образом определять последнюю величину? Для этого существуют специальные приборы. Мы рассмотрим

конденсационныйгигрометр (рис. 4) – прибор, который служит для определения точки росы.

Определение.Точка росы – температура, при которой пар становится насыщенным.

Рис. 4. Конденсационный гигрометр (Источник)

Внутрь емкости прибора наливается легкоиспаряющаяся жидкость, например, эфир, вставляется термометр (6) и с помощью груши (5) через емкость прокачивается воздух. В результате усиленной циркуляции воздуха начинается интенсивное испарение эфира, температура емкости из-за этого понижается и на зеркале (4) выступает роса (капельки сконденсировавшегося пара). В момент появления на зеркале росы с помощью термометра замеряется температура, вот эта температура и является точкой росы.

Что же делать с полученным значением температуры (точки росы)? Существует специальная таблица, в которой занесены данные – какая плотность насыщенного водяного пара соответствует каждой конкретной точке росы. Следует отметить полезный факт, что при увеличении значения точки росы растет и значение соответствующей ей плотности насыщенного пара. Иными словами, чем теплее воздух, тем большее количество влаги он может содержать, и наоборот, чем воздух холоднее, тем максимальное содержание в нем пара меньше.

Рассмотрим теперь принцип действия других видов гигрометров, приборов для измерения характеристик влажности (от греч. hygros – «влажный» и metreo – «измеряю»).

Волосной гигрометр (рис. 5) – прибор для измерения относительной влажности, в котором в качестве активного элемента выступает волос, например человеческий.

Рис. 5. Волосной гигрометр (Источник)

Действие волосного гигрометра основано на свойстве обезжиренного волоса изменять свою длину при изменении влажности воздуха (при увеличении влажности длина волоса увеличивается, при уменьшении – уменьшается), что позволяет измерять относительную влажность. Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передается стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. При этом следует помнить, что волосной гигрометр дает не точные значения относительной влажности, и используется преимущественно в бытовых целях.

Более удобен в использовании и точен такой прибор для измерения относительной влажности, как психрометр (от др.-греч. ψυχρός – «холодный») (рис. 6).

Рис. 6. Психрометр (Источник)

Психрометр состоит из двух термометров, которые закреплены на общей шкале. Один из термометров называется влажным, т. к. он обмотан батистовой тканью, которая погружена в резервуар с водой, расположенный на тыльной стороне прибора. С влажной ткани испаряется вода, что приводит к охлаждению термометра, процесс снижения его температуры длится до достижения этапа, пока пар вблизи влажной ткани не достигнет насыщения и термометр не начнет показывать температуру точки росы. Таким образом, влажный термометр показывает температуру меньше либо равную реальной температуре окружающей среды. Второй термометр называется сухим и показывает реальную температуру.

На корпусе прибора, как правило, изображена еще так называемая психрометрическая таблица (табл. 2). С помощью этой таблицы по значению температуры, которую показывает сухой термометр, и по разности температур между сухим и влажным термометрами можно определить относительную влажность окружающего воздуха.

 

Однако даже не имея под рукой такой таблицы, можно примерно определить величину влажности, пользуясь следующим принципом. Если показания обоих термометров близки друг к другу, то испарение воды с влажного практически полностью компенсируется конденсацией, т. е. влажность воздуха высокая. Если, наоборот, разность показаний термометров большая, то испарение с влажной ткани превалирует над конденсацией и воздух сухой, а влажность низкая.

Обратимся к таблицам, которые позволяют определять характеристики влажности воздуха.

Температура,	Давление, мм. рт. ст.	Плотность пара,
-10	1,95	2,14
-8	2,32	2,54
-6	2,76	2,09
-4	3,28	3,51
-2	3,88	4,13
0	4,58	4,84
2	5,3	5,6
4	6,1	6,4
6	7,0	7,3
8	8,0	8,3
10	9,2	9,4

Табл. 1. Плотность и давление насыщенных водяных паров

Еще раз отметим, что, как указывалось ранее, значение плотности насыщенного пара растет с его температурой, то же самое относится и к давлению насыщенного пара.

Табл. 2. Психометрическая таблица

Напомним, что относительная влажность определяется по значению показаний сухого термометра (первый столбец) и разности показаний сухого и влажного (первая строка).

На сегодняшнем уроке мы познакомились с важной характеристикой воздуха – его влажностью. Как мы уже говорили, влажность в холодное время года (зимой) понижается, а в теплое (летом) повышается. Важно уметь регулировать эти явления, например при необходимости повысить влажность располагать в помещении в зимнее время несколько резервуаров с водой, чтобы усилить процессы испарения, однако такой способ будет эффективен только при соответствующей температуре, которая выше, чем на улице.

На следующем уроке мы рассмотрим, что такое работа газа, и принцип действия двигателя внутреннего сгорания.

 

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал «dic.academic.ru» (Источник)
2. Интернет-портал «baroma.ru» (Источник)
3. Интернет-портал «femto.com.ua» (Источник)
4. Интернет-портал «youtube.com» (Источник)

 

Домашнее задание

1. Стр. 48: вопросы № 1-5. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
2. Если дуть на горячий чай, он быстрее остынет. Почему?
3. Почему во влажном воздухе зной переносить труднее, чем в сухом?
4. В закрытом сосуде объемом 2 л находится водяной пар массой 12 г. До какой температуры надо охладить сосуд, чтобы в нем выпала роса?
5. При температуре  относительная влажность воздуха в помещении равна 70 %. Какова масса росы, выпавшей из  воздуха после понижения температуры до ?

Влажность — Википедия

Вла́жность — показатель содержания воды в физических телах или средах. Для измерения влажности используются различные единицы, часто внесистемные.

Влажность зависит от природы вещества, а в твёрдых телах, кроме того, от степени измельчённости или пористости. Содержание химически связанной, так называемой конституционной воды, например гидроокисей, выделяющейся только при химическом разложении, а также воды кристаллогидратной не входит в понятие влажности.

Единицы измерения и особенности определения понятия «влажность»[править | править код]

• Влажность обычно характеризуется количеством воды в веществе, выраженным в процентах (%) от первоначальной массы влажного вещества (массовая влажность) или её объёма (объёмная влажность).
• Влажность можно характеризовать также влагосодержанием, или абсолютной влажностью — количеством воды, отнесённым к единице массы сухой части материала. Такое определение влажности широко используется для оценки качества древесины.

  Эту величину не всегда можно точно измерить, так как в ряде случаев невозможно удалить всю неконденсированную воду и взвесить предмет до и после этой операции.

• Относительная влажность характеризует содержание влаги по сравнению с максимальным количеством влаги, которое может содержаться в веществе в состоянии термодинамического равновесия. Обычно относительную влажность измеряют в процентах от максимума.

Титратор Карла Фишера

Установление степени влажности многих продуктов, материалов и т. п. имеет важное значение. Только при определённой влажности многие тела (зерно, цемент и др.) являются пригодными для той цели, для которой они предназначены. Жизнедеятельность животных и растительных организмов возможна только в определённых диапазонах температуры и относительной влажности воздуха. Влажность может вносить существенную погрешность в массу предмета. Килограмм сахара или зерна с влажностью 5 % и 10 % будет содержать разное количество сухого сахара или зерна.

Измерение влажности определяется высушиванием влаги и титрованием влаги по Карлу Фишеру. Эти способы являются первичными. Помимо них разработано множество других, которые калибруются по результатам измерений влажности первичными способами и по стандартным образцам влажности.

Влажность воздуха — это величина, характеризующая содержание водяных паров в атмосфере Земли — одна из наиболее существенных характеристик погоды и климата.

Влажность воздуха в земной атмосфере колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2 % по объёму в высоких широтах до 2,5 % в тропиках. Упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 мбар (иногда лишь сотые доли мбар) и летом ниже 5 мбар; в тропиках же она возрастает до 30 мбар, а иногда и больше. В субтропических пустынях упругость пара понижена до 5—10 мбар.

Абсолютная влажность воздуха (f) — это количество водяного пара, фактически содержащегося в 1 м³ воздуха. Определяется как отношение массы содержащегося в воздухе водяного пара к объёму влажного воздуха.

Обычно используемая единица абсолютной влажности — грамм на метр кубический, [г/м³]^[1], реже [г/кг]^[2].

Относительная влажность воздуха (φ) — это отношение его текущей абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре. Она также определяется как отношение парциального давления водяного пара в газе к равновесному давлению насыщенного пара.

Температура t, °C	−30	−20	−10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Максимальная абсолютная влажность fmax, (г/м³)	0,29	0,81	2,1	4,8	9,4	17,3	30,4	51,1	83,0	130	198	293	423	598

Относительная влажность обычно выражается в процентах.

Относительная влажность очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85 % и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы. Низкие значения относительной влажности наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50 % и ниже).

С высотой влажность быстро убывает. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу приходится 99 % водяного пара атмосферы. В среднем над каждым квадратным метром земной поверхности в воздухе содержится 28,5 кг водяного пара.

Для обозначения содержащейся в воздухе влаги используются следующие величины:

абсолютная влажность воздуха 

масса водяного пара, содержащаяся в единице объёма воздуха, то есть плотность содержащегося в воздухе водяного пара, [г/м³]; в атмосфере колеблется от 0,1-1,0 г/м³ (зимой над материками) до 30 г/м³ и более (в экваториальной зоне)^[3][4];

максимальная влажность воздуха (граница насыщения)^{[источник не указан 907 дней]}

количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе при определённой температуре в термодинамическом равновесии (максимальное значение влажности воздуха при заданной температуре), [г/м³ ]. При повышении температуры воздуха его максимальная влажность увеличивается;

упругость пара, давление пара 

парциальное давление, которое оказывает водяной пар, содержащийся в воздухе (давление водяного пара как часть атмосферного давления). Единица измерения — Па.

дефицит влажности 

разность между максимально возможным и фактическим давлением водяного пара [Па] (при данных условиях: температуре и давлении воздуха)^[5], то есть между упругостью насыщения и фактической упругостью пара^[6];

относительная влажность воздуха 

отношение давления пара к давлению насыщенного пара, то есть абсолютной влажности воздуха к максимальной [% относительной влажности];

точка росы 

температура газа, при которой газ насыщается водяным паром °C. Относительная влажность газа при этом составляет 100 %. С дальнейшим притоком водяного пара или при охлаждении воздуха (газа) появляется конденсат. Таким образом, хотя роса и не выпадает при температуре −10 или −50 °C, выпадает изморозь, иней, лёд или снег, точка росы в −10 или −50 °C существует и соответствует 2,361 и 0,063 г воды на 1м³ воздуха или другого газа под давлением одна атмосфера;

удельная влажность 

масса водяного пара в граммах на килограмм увлажнённого воздуха [г/кг], то есть отношение масс водяного пара и увлажнённого воздуха^[7];

температура смоченного термометра 

температура, при которой газ насыщается водяным паром при постоянной энтальпии воздуха. Относительная влажность газа при этом составляет 100 %, влагосодержание увеличивается, а энтальпия равна начальной.

соотношение компонентов смеси (содержание водяного пара) 

масса водяного пара в граммах на килограмм сухого воздуха [г/кг], то есть соотношение масс водяного пара и сухого воздуха.

Животные[править | править код]

Влажность является одним из фундаментальных абиотических факторов, который определяет любую среду обитания (тундра, водно-болотные угодья, пустыня и т. д.), и определяет, какие животные и растения могут процветать в данной среде^[8].

Человеческое тело рассеивает тепло посредством потоотделения и его испарения. Тепловая конвекция в окружающий воздух и тепловое излучение являются основными способами передачи тепла от тела. В условиях повышенной влажности скорость испарения пота с кожи уменьшается. Кроме того, если атмосфера такая же теплая, как кожа, во время высокой влажности, кровь, попадающая на поверхность тела, не может рассеивать тепло за счёт теплопроводности воздуха. При таком большом количестве крови, поступающем на внешнюю поверхность тела, меньше крови идёт на активные мышцы, мозг и другие внутренние органы. Раньше наступает снижение физической силы и усталость. Также может возникнуть замедление реакции и умственных способностей, что приводит к тепловому удару или гипертермии.

Люди чувствительны к влажному воздуху, потому что человеческое тело использует испарительное охлаждение в качестве основного механизма для регулирования температуры. В условиях повышенной влажности скорость испарения пота на коже ниже, чем в засушливых условиях. Поскольку люди воспринимают скорость передачи тепла от тела, а не температуру, мы чувствуем себя теплее, когда относительная влажность высокая, а не низкая.

Некоторые люди испытывают трудности с дыханием во влажной среде. Некоторые случаи могут быть связаны с респираторными заболеваниями, такими как астма, в то время как другие могут быть результатом беспокойства. Пациенты часто реагируют на гипервентиляцию, вызывающие, среди прочего, ощущения онемения, обморока и потери концентрации^[9].

Кондиционер снижает дискомфорт, снижая не только температуру, но и влажность. Нагрев холодного наружного воздуха может снизить относительную влажность в помещении до уровня ниже 30 %^[10], приводя к таким болезням, как сухость кожа, потрескавшиеся губы, сухость в глазах и чрезмерная жажда.

Более высокая влажность снижает инфекционность аэрозольного вируса гриппа^[11].

Электроника[править | править код]

Электронные устройства часто рассчитаны на работу только при определённых условиях влажности (например, от 5 % до 95 %). В верхней части диапазона влажность может увеличить проводимость проницаемых изоляторов, что приведет к неисправности. Слишком низкая влажность может сделать материалы ломкими. Особую опасность для электронных устройств, независимо от заявленного диапазона рабочей влажности, представляет конденсат. Когда электронный элемент перемещается из холодного места (например, гараж, автомобиль, сарай) в теплое влажное место (дом, офис), конденсат может покрывать печатные платы и другие изоляторы, что приводит к короткому замыканию схемы внутри оборудования. Такие короткие замыкания могут привести к значительному повреждению, если оборудование включено до того, как конденсат испарится. Подобный эффект конденсации часто можно наблюдать, когда человек, носящий очки, приходит с холода^[12]. Желательно, чтобы перед включением электронное оборудование акклиматизировалось в течение нескольких часов, после того как оно было перенесено с холода.

Некоторые электронные устройства могут обнаружить такую опасность и при включении указать, что его нельзя использовать до тех пор, пока существует риск выхода из строя оборудования. В ситуациях, когда необходимо в короткие сроки запустить оборудование, увеличение потока воздуха во внутренние элементы устройства, например, направив вентилятор в открытый корпус, значительно сократит время, необходимое для адаптации к новой среде.

Очень низкий уровень влажности способствует накоплению статического электричества, которое может привести к самопроизвольному отключению компьютеров при возникновении разрядов. Помимо ложных ошибочных функций, электростатические разряды могут вызвать диэлектрический пробой в твердотельных устройствах, что приводит к необратимым повреждениям. По этим причинам центры обработки данных часто отслеживают уровни относительной влажности.

1. ↑ Wyer, Samuel S. Fundamental Physical Laws and Definitions // A Treatise on Producer-Gas and Gas-Producers (англ.). — McGraw-Hill Education, 1906. — P. 23.
2. ↑ Perry, R.H. and Green, D.W, (2007) Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (8th Edition), Section 12, Psychrometry, Evaporative Cooling and Solids Drying McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-151135-3
3. ↑ Climate — Humidity indexes (неопр.). Encyclopaedia Britannica. Дата обращения 15 февраля 2018.
4. ↑ Climate/humidity table (неопр.). Transport Information Service of the German Insurance Association. Дата обращения 15 февраля 2018.
5. ↑ Дефицит влажности // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
6. ↑ Погода и климат — Психрометрическая таблица
7. ↑ Seidel, Dian What is atmospheric humidity and how is it measured? (broken link) (неопр.). National Oceanic and Atmospheric Administration. National Oceanic and Atmospheric Administration. Дата обращения 3 марта 2017.
8. ↑ C.Michael Hogan. 2010. Abiotic factor. Encyclopedia of Earth. eds Emily Monosson and C. Cleveland. National Council for Science and the Environment Архивировано 8 июня 2013 года.. Washington DC
9. ↑ Heat and humidity — the lung association (неопр.). www.lung.ca. Дата обращения 14 марта 2018.
10. ↑ Optimum Humidity Levels for Home (неопр.). AirBetter.org (3 августа 2014).
11. ↑ Noti, John D.; Blachere, Francoise M.; McMillen, Cynthia M.; Lindsley, William G.; Kashon, Michael L.; Slaughter, Denzil R.; Beezhold, Donald H. High Humidity Leads to Loss of Infectious Influenza Virus from Simulated Coughs (англ.) // PLOS ONE (англ.)русск. : journal. — 2013. — Vol. 8, no. 2. — P. e57485. — DOI:10.1371/journal.pone.0057485. — Bibcode: 2013PLoSO…857485N. — PMID 23460865.
12. ↑ Fogging Glasses (неопр.).

• Усольцев В. А. Измерение влажности воздуха. — Л.: Гидрометеоиздат, 1959.
• Берлинер М. А. Измерения влажности. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Энергия, 1973.

Показатели влажности воздуха в помещении

Создавая правильный микроклимат в квартире или доме, можно избежать аллергических и простудных заболеваний всех членов семьи. Особенно важными являются показатели влажности воздуха в помещении, которые должны соответствовать определенным нормам и правилам (СНИПу), разработанных государственными стандартом (ГОСТом). Влажность воздуха за окном нашего жилья зависит от климатических условий, однако внутри помещения можно искусственно добиться нужных показателей влажности.

Содержание

• Существующие нормы.
• Определение влажности.
• Влажный и сухой воздух.
• Регулировка влажности.

Существующие нормы

Существующие нормы, регулирующие полезную влажность воздуха в помещении, регламентируются ГОСТом 30494-96. Согласно этому ГОСТу оптимальная влажность воздуха, которая благоприятствует нормальному состоянию человека, должна составлять 40 ‒ 60%. То есть, другими словами, в воздухе помещения должно находиться 40 ‒ 60% влаги.

Причем, в этом же документе (ГОСТе) рекомендована влажность в зимний период 30 ‒ 45% и в летнюю пору 30 ‒ 60%. Если все эти рекомендации привести к среднему значению, то влажность 45% приемлема в любое время года.

Отметим, что эти нормы приведены при температуре воздуха в помещении равным + 18‒22 ºС.

Определение влажности

Прежде чем приступить к определению влажности необходимо различать два ее вида: абсолютная влажность и относительная влажность.

Абсолютная влажность показывает содержание влаги в граммах в одном кубическом метре воздуха. Эта та влажность, которая содержится в воздухе при определенной комнатной температуре.

Однако, при увеличении температуры воздух может поглотить больше влаги ‒ это является его потенциалом. Отношение фактического содержание влаги в воздухе к максимально возможной называется относительной влажностью, измеряемой в процентах.

Приведем пример. При нормальной комнатной температуре и давлении в одном кубе воздуха содержится 8,0 г влаги, то есть в данном случае абсолютная влажность равна 8,0 г/м³. Но потенциально один куб воздуха может вместить 25,0 г влаги. То есть, относительная влажность при данных цифровых показателях будет равна: 8,0 : 25,0 • 100 = 32%. На практике, если вы при абсолютной влажности 8,0 г/м³ будете вывешивать сушить одежду, она у вас высохнет, так как у воздуха есть потенциал в 32%.

В бытовых условиях влажность воздуха определяют с помощью прибора, который называется гигрометр. Для других целей, например, для лабораторных исследований, применяется психрометр, описание которого опустим, так как это не тема статьи. Что касается гигрометров, то в быту они представлены следующими типами:

• Весовой.
• Волосной.
• Пленочный.

С помощью весового гигрометра измеряется абсолютная влажность в помещении. Конструктивно он состоит из двух трубок, напоминающих латинскую букву U, наполненных гигроскопическим веществом, которое способно поглощать влагу. Через трубку проходит определенное количество воздуха, влажность которого определяется.

Для определения относительной влажности приобретают волосной прибор, который определяет потенциал воздуха впитывать влагу от 30 до 100%.

Основу устройства в этом варианте составляет обезжиренный волос, который натянут на металлическую пластину. При изменении влажности волос меняет свою длину и передаете это изменение стрелке, перемещающейся вдоль градуированной шкалы.

Аналогично волосяному прибору работает пленочный гигрометр, где функцию волоса выполняет чувствительная пленка, которая при изменении влажности меняет свою длину. Волосяной и пленочный гигрометры особенно эффективны в зимний период времени для определения относительной влажности

Влажный и сухой воздух

Если показатели влажности воздуха в помещении выходят за нормативные границы ‒ это может сказаться на здоровье человека. Слишком сухой воздух отрицательно воздействует на слизистую оболочку дыхательных путей. Особенно, это касается состояния слизистой носа, которая пересыхая, образовывает корочки на внутренних стенках носа. В сухом воздухе свободно перемещается пыль, микрочастицы мусора, различные вредные микроорганизмы, вызывая аллергическую реакцию.

Но еще хуже ‒ это слишком влажный воздух, при котором могут размножаться грибки и плесень, появление неприятного затхлого запаха в квартире, ручейков на пластиковых окнах. У людей, проживающих длительный срок во влажном помещении наблюдались случаи заболевания бронхиальной астмой и туберкулезом.

Регулировка влажности

На практике вопрос слишком сухого или влажного воздуха решается проведением определенных мероприятий, направленных на приведение ситуации в норму.

Самый простой воздух повысить влажность и держать ее под контролем ‒ это приобрести бытовой увлажнитель воздуха. Но не всегда получается приобрести прибор, поэтому есть простые способы повышения влажности в помещении:

• Поливка цветов.
• Сушка в квартире или в доме простиранных вещей.
• Зимой радиаторы обогрева закрывают влажными одеялами.

• Можно в помещении соорудить декоративный фонтанчик.
• Завести аквариумных рыбок.
• Просто поставить в углах комнаты ведро или тазик с водой.

Все эти методы хороши, но, к сожалению, не контролируемые и не нерегулируемые, применяя их, можно добиться избытка влаги в воздухе. Поэтому приобретите увлажнитель воздуха и проблема будет решаться проще.

Ну а что делать если влажности слишком много? Есть и на этот счет несколько советов:

• Усовершенствовать вентиляцию помещения.
• Убрать с помещения живые цветы.
• Почаще убирать конденсат со стекол окон.

 

• Заменить плотные портьеры, которые препятствуют циркуляции воздуха на более простые.
• Почаще проветривайте помещение.
• Если есть возможность, установите систему с климат-контролем.

Какая влажность воздуха должна быть в помещении?

Может это кому-то покажется не значительным, но влажность воздуха, особенно в помещениях, где мы проводим большую часть суток, является одним из ключевых факторов состояния нашего организма.

Когда мы смотрим значения прогноз погоды, мы видим и значения влажности, иногда даже обращаем на это внимание, в том случае если нас замучила дождливая погода или наоборот продолжительное время на улице стоит жаркая сухая погода. Люди, кардинально меняющие место жительства, переезжая из одного региона в другой, часто ощущают, что влажность воздуха может измениться на сухой или сырой.

Мы очень ощущаем влияние влажности на себе, когда на улице ветер, при этом высокая влажность, хочется потеплее укутаться, появляется скованность в движениях, озноб. При меньшей влажности тот же ветер воспринимается более спокойно.

Но мы совершенно не задумываемся о влажности в помещении, где нас современный ритм жизни заставляет проводить большую часть времени.

Влияние влажности воздуха на организм

По последним исследованиям организации здравоохранения относительная влажность для нормального функционирования организма в помещении должна быть около 50-60 процентов. Но в современном мире очень востребованы в летнее время кондиционеры, а зимой отопительные приборы, которые очень сушат воздух и влажность в помещениях составляет всего лишь 25-30 процентов.

И в таких случаях наш организм начинает активно использовать жидкость в организме, мы теряем от 30 до 50 мл влаги в час. Что приводит:

• к сухости слизистой (в носу, органов дыхания)
• падает иммунитет, продуктивность
• становится сухой и неприятной кожа, ногти, волосы
• нарушается терморегуляция организма
• ощущается быстрая утомляемость, ухудшение восприятия и памяти

Наш организм на 80 процентов состоит из воды, и большая ее потеря очень сказывается на уровне жизни. По некоторым исследования в школьных помещениях, выявлено, что там, где влажность была ниже нормы, дети гораздо чаще болеют простудными заболеваниями.

Несколько примеров влияния уровня влажности на организм:

1. Если в помещении низкая температура и при этом высокая влажность повышается теплоотдача, организм подвергается быстрому охлаждению.
2. Сухой воздух снижает иммунитет. При снижении температуры сухой воздух снижает уровень попадания кислорода в кровеносную систему, что приводит к снижению концентрации внимания, утомляемости и даже раздражительности.
3. При работе обогревательной системы в холодное время воздуха, влажность воздуха быстро снижается, что приводит к сухой коже, зуду, шелушению и ускорению ее старения.
4. При сухом воздухе ухудшается зрение, синдром «сухого глаза». Мы их чаще трем, что может привести к инфицированию. Глазам больше напрягаются и вследствие этого утомляются, что может привести и к головным болям.
5. При низком проценте влажности, есть большой риск проявления аллергических реакций, сухой воздух способствует тому, что пыль витает в воздухе (в отличие от сухого, влажный воздух «связывает» пыль), что и может вызвать аллергию, усиливается электростатика одежды,  предметов. И даже мебель при сухом воздухе начинает растрескиваться, рассыхаться.
6. При больших физических нагрузках, работе в цехах горячего производства, высокая температура легче переносится при пониженной влажности воздуха (при высокой температуре и высокой влажности теплоотдача резко снижается, это может привести к перегреванию организма при нагрузках).
7. При высокой влажности в помещении воздух становится тяжелым, что ухудшает дыхание. Влага с тела испаряется плохо, появляется чувство дискомфорта.
8. Высокая влажность может привести к образованию грибков и плесени на поверхностях (особенно в углах), споры которых проникают через дыхание в организм и могут нанести вред здоровью. Особенно вредно нахождение в помещении с высокой влажностью и высокой температурой.

Как измерить уровень влажности в помещении?

Измерить уровень влажности в помещении можно при помощи уличного термометра. Зафиксируйте температуру воздуха в помещении. Затем оберните резервуар термометра ватой, так чтобы ее кончик свободно свисал, и опустите этот кончик в воду. Дождитесь когда вата намокнет, показатель температуры станет ниже (т.к. термометр охлаждается из-за мокрой ваты), дождитесь самого низкого показателя.

Высчитайте разницу между сухим и мокрым термометром. При помощи психометрической таблицы можно определить влажность.

Можно определить повышенная влажность в квартире или воздух сухой при помощи поставленного на ночь в холодильник стакана воды. Утром достаньте его. Если по стакану потекут капли, то влажность помещения нормальная или повышенная, если стакан за 5 минут успеет вспотеть и высохнуть, то у вас очень сухо.

Сейчас не составляет проблемы купить гигрометр, как отдельно, так и в комплекте с термометром и барометром. Прибор поможет вам всегда знать состояние влажности вашего помещения и исходя из этого решить проблему. Это очень полезная вещь.

Как повысить или понизить влажность в помещении?

Избыточную влажность в помещении в первую очередь можно обнаружить на окнах в виде испарения, капелек стекающих по стеклу. Источником повышенной влажности могут быть:

• большое количество растений в помещении
• аквариум с рыбками
• частые стирки (даже стиральной машиной и в том числе посудомоечная машина)
• саморазмораживающиеся холодильники
• частое и длительное пользование горячей водой (душ, ванна)
• плохая вентиляция

Повышенной считается влажность свыше 70 процентов.

Для понижения влажности необходимо проветривать регулярно помещения, особенно это важно для кухни и ванной комнаты, где наиболее повышены ее показатели. Решить вопрос правильной вентиляции помещения. Можно приобрести современный осушитель воздуха, работы которых основана на принципах абсорбации, конденсации или ассимиляции.

Повысить влажность можно при помощи современных увлажнителей воздуха, которые можно приобрести в магазинах бытовой техники, при покупке обратите внимание на уровень шума при его работе, ограничитель времени его работы (лучше, если резервуар с водой будет рассчитан на 7-8 часов), тип увлажнения. Наиболее удобными считаются приборы, работающие по принципу естественного испарения.

Можно на батарею отопления повесить мокрое полотенце и регулярно его менять, поставить горшки с цветами, но не забывать их поливать и не стоит рассчитывать на увлажнение воздуха при помощи кактусов и других пустынных растений.

Можно поставить несколько предметов посуды (ваза, кастрюля, таз и т.д.) наполненных водой, испарения повысят влажность, подойдет искусственный фонтанчик или аквариум. Но сухой воздух не всегда вреден. Сухой воздух поможет легче перенести высокую температуру воздуха. А еще не забывайте проветривать помещения и даже зимой.

Не относитесь пренебрежительно к своему состоянию и здоровью, обратите внимание на состояние воздуха в ваших помещениях, на его влажность, в том числе. Это поможет вам избавиться от различных простудных заболеваний и заболеваний дыхательной системы, улучшит ваше общее состояние, работоспособность, активность, психологическое состояние.

(Visited 89 times, 89 visits today)

Влажность. Измерение влажности. Видеоурок. Физика 10 Класс

На предыдущем уроке мы с вами познакомились с понятием «насыщенный пар». Как при изучении любых тем и предметов, может возникнуть вопрос: «Где же мы пользуемся этим понятием, как мы его будем применять?». Самое важное применение свойств насыщенного пара мы и обсудим на данном уроке.

Название темы наверняка вам хорошо известно, ведь понятие «влажность воздуха» вы каждый день слышите, когда смотрите или слушаете прогноз погоды. Однако если вас спросят: «Что же понимается под влажностью воздуха?», вы вряд ли сразу дадите точное физическое определение.

Попробуем сформулировать, что же в физике понимается под влажностью воздуха. Прежде всего, что это за вода содержится в воздухе? Ведь таковой, например, является туман, дождь, облака и прочие атмосферные явления, проходящие с участием воды в том или ином агрегатном состоянии. Если все эти явления учитывать при описании влажности, то как же проводить измерения? Уже из таких простых рассуждений становится ясно, что интуитивными определениями здесь не обойтись. На самом деле, речь идет прежде всего о парах воды, которые содержатся в нашей атмосфере.

Атмосферный воздух является смесью газов, одним из которых и является водяной пар (рис. 1). Он вносит свой вклад в атмосферное давление, этот вклад называется парциальным давлением (а также упругостью) водяных паров.

Рис. 1. Составляющие атмосферного воздуха

---

Закон Дальтона

Основные закономерности, которые мы с вами получали в рамках изучения молекулярно-кинетической теории, относятся к так называемым чистым газам, т. е. газам, состоящим из атомов или молекул одного сорта. Однако очень часто приходится иметь дело со смесью газов. Самым простым и распространенным примером такой смеси является атмосферный воздух, который окружает нас. Как мы знаем, он на 78 % состоит из азота, на 21 % с лишним – из кислорода, а оставшийся процент занимают водяные пары и другие газы.

Рис. 2. Состав атмосферного воздуха

Каждый из газов, который входит в состав воздуха или любой другой смеси газов, безусловно, вносит свой вклад в общее давление данной смеси газов. Вклад каждого отдельного такого компонента носит название парциальное давление газа,т. е. то давление, которое оказывал бы данный газ в отсутствии других компонент смеси.

Английский химик Джон Дальтон экспериментальным путем установил, что для разреженных газовых смесей общее давление есть простая сумма парциальных давлений всех компонент смеси:

Данное соотношение носит название закона Дальтона.

Доказательство закона Дальтона в рамках молекулярно-кинетической теории хотя и не особо сложное, однако достаточно громоздкое, поэтому приводить здесь мы его не будем. Качественно же объяснять этот закон достаточно просто, если учесть тот факт, что мы пренебрегаем взаимодействием между молекулами, т. е. молекулы представляют собой упругие шары, которые могут только сталкиваться друг с другом и со стенками сосуда. На практике модель идеального газа хорошо работает лишь для достаточно разреженных систем. В случае же плотных газов будут наблюдаться отклонения от выполнения закона Дальтона.

Парциальное давление pводяных паров является одним из показателей влажности воздуха, который измеряется в паскалях или миллиметрах ртутного столба.

Давление водяного пара зависит от концентрации его молекул в воздухе, а также от абсолютной температуры последнего. Чаще за характеристику влажности принимают плотность ρ водяного пара, содержащегося в воздухе, она называется абсолютной влажностью.

Абсолютная влажность показывает, сколько граммов водяного пара содержится в  воздуха. Соответственно, единица измерения абсолютной влажности – .

Оба упомянутых показателя влажности связаны уравнением Менделеева-Клапейрона:

 – молярная масса водяного пара;

 – его абсолютная температура.

То есть, зная один из показателей, например плотность, мы можем легко определить другой, то есть давление.

Мы с вами знаем, что водяной пар может быть как ненасыщенным, так и насыщенным. Пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью того же состава, называется насыщенным. Ненасыщенный пар – пар, не достигший динамического равновесия со своей жидкостью. В этом случае равновесие между процессами конденсации и испарения отсутствуют.

В целом водяной пар в атмосфере, несмотря на наличие большого количества водоемов: океанов, морей, рек, озер и так далее – является ненасыщенным, ведь наша атмосфера не закрытый сосуд. Однако перемещение воздушных масс: ветра, ураганы и так далее – приводят к тому, что в разных точках Земли в каждый момент времени наблюдается разное соотношение между скоростями конденсации и испарением воды, вследствие чего в отдельных местах пар может достигать насыщения. К чему это приводит? К тому, что в такой местности пар начинает конденсироваться, ведь мы помним, что насыщенный пар всегда контактирует со своей жидкостью. Как результат, может образоваться туман или облака, выпасть роса. Температура, при которой пар становится насыщенным, называется точкой росы.Давление водяного пара (насыщенного) в точке росы обозначим .

Подумайте, почему роса, как правило, выпадает ранним утром? Что в этот момент суток происходит с температурой, а следовательно, и с предельным давлением, с давлением насыщенного пара? Очевидно, что знание абсолютной влажности или парциального давления водяного пара не дает нам никакого представления о том, насколько близок или далек данный пар от насыщения. А ведь именно от этой удаленности или близости к насыщению и зависит скорость процессов испарения и конденсации, т. е. тех процессов, которые и обуславливают жизнедеятельность живых организмов.

Если испарение превалирует над конденсацией, то организмы и почва теряют влагу (рис. 3). Если превалирует конденсация, то становятся невозможными процессы сушки (рис. 4).Перед нами стоит необходимость усовершенствовать понятие влажности; понятие абсолютной влажности, как мы только что убедились, не полностью описывает все необходимые нам явления.

Рис. 3. Испарение превалирует над конденсацией

Рис. 4. Конденсация превалирует над испарением

---

 

Еще раз обсудим проблематику. Сделаем это на простом примере. Представьте себе, что в некотором транспортном средстве находится 20 человек. Много это или мало, т. е. вот эта абсолютная величина 20 человек? Естественно, что мы не сможем сказать, много это или мало, до тех пор пока не будем знать максимальную вместимость данного автомобиля или транспортного средства. 20 человек в легковой машине – это, естественно, много, это фактически невозможно, а 20 человек в большом автобусе не так уж и много. Аналогично и в случае с абсолютной влажностью, т. е. с парциальным давлением водяного пара, нам необходимо его с чем-то сравнивать. С чем же сравнивать это парциальное давление? Ответ нам подсказывает прошлый урок. Какое важное, особое значение есть у давления водяного пара? Это давление насыщенного водяного пара. Если мы будем сравнивать парциальное давление водяного пара при данной температуре с давлением насыщенного водяного пара при этой же температуре, мы сможем точнее охарактеризовать ту самую влажность воздуха. Чтобы охарактеризовать удаленность состояния пара от насыщения, ввели специальную величину, называемую относительной влажностью.

Относительной влажностью воздуха называют выраженное в процентах отношение давления  водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению  насыщенного пара при той же температуре:

Теперь ясно, что чем меньше относительная влажность, тем дальше тот или иной пар от насыщения. Так, например, если значение относительной влажности равно 0, то фактически водяного пара в воздухе нет. Т. е. у нас невозможна конденсация, а при значении относительной влажности 100 % весь водяной пар, который находится в воздухе, является насыщенным, т. к. его давление равно как раз давлению насыщенного водяного пара при данной температуре. Вот таким вот способом мы теперь точно определили, что же такое та самая влажность, значение которой нам каждый раз сообщают в прогнозах погоды.

Воспользовавшись уравнением Менделеева-Клапейрона, мы можем получить для относительной влажности альтернативную формулу, в которую входит теперь значение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, и плотность насыщенного пара при той же температуре.

 – давление и плотность пара;

 – давление и плотность насыщенного пара при данной температуре ;

 – универсальная газовая постоянная.

Формула относительной влажности:

 – плотность водяного пара, содержащегося в воздухе;

 – плотность насыщенного пара при той же температуре.

---

Влияние интенсивности испарения и конденсации воды на живые организмы

Люди очень восприимчивы к значению относительной влажности, от нее зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи. При высокой влажности, особенно в жаркий день, это испарение уменьшается, вследствие чего нарушается  нормальный теплообмен организма с окружающей средой. В сухом воздухе, наоборот, происходит быстрое испарение влаги с поверхности кожи, от чего высыхают, например, слизистые оболочки дыхательных путей. Наиболее благоприятной для человека является относительная влажность в интервале 40–60 %.

Важна также роль водяного пара в формировании погодных условий. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что, безусловно, имеет значение для любых аспектов нашей жизни и для народного хозяйства. Во многих производственных процессах поддерживаются искусственные режимы влажности. Примером таких процессов являются ткацкие, кондитерские, фармацевтические цеха и многие другие. В библиотеках и музеях для сохранения книг и экспонатов также важно поддерживать определенное значение относительной влажности, поэтому в таких учреждениях во всех помещениях обязательно на стене висит психрометр – прибор для измерения относительной влажности.

---

Для расчета относительной влажности, как мы только что убедились, нам необходимо знать значение давления или плотности насыщенного пара при данной температуре.

На прошлом уроке, изучая насыщенный пар, мы говорили об этой зависимости, однако ее аналитический вид весьма сложен, наших математических знаний еще не достаточно. Как же быть в этом случае? Выход очень прост: вместо записи этих формул в аналитическом виде, мы будем пользоваться таблицами значения давления и плотности насыщенного пара при данной температуре (табл. 1). Эти таблицы есть как в учебниках, так и в любом справочнике технических величин.

Табл. 1. Зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры

Теперь рассмотрим изменение относительной влажности с температурой. Чем выше температура, тем меньше относительная влажность. Почему и как, рассмотрим на примере задачи.

Задача

В некотором сосуде пар становится насыщенным при . Какова будет его относительная влажность при , , ?

Поскольку речь идет о паре в сосуде, то объем пара остается неизменным при изменении температуры. Кроме этого, нам необходима таблица зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры (табл. 2).

Табл. 2. Зависимости давления и плотности насыщенного пара от температуры

Решение:

Из текста вопроса ясно, что при , , ведь именно при этом значении пар становится насыщенным, т. е. из определения относительной влажности мы имеем:

В числителе стоит плотность имеющегося в сосуде водяного пара, а в знаменателе находится плотность отсутствующего в сосуде насыщенного пара при той же температуре. Что будет происходить с величиной влажности при увеличении температуры? Числитель, с учетом замкнутости сосуда, изменяться не будет. Действительно, поскольку не происходит конденсации и нет обмена веществом с внешним миром, то масса пара, а вместе с ней и его плотность, сохранят свои значения. А знаменатель, как мы знаем из прошлого урока, растет с температурой, поэтому относительная влажность будет уменьшаться. Плотность пара в сосуде при  можно вычислить из приведенной формулы:

Эту же плотность пар будет иметь и при всех остальных температурах. Следовательно, для вычисления влажности нам будет достаточно знать значение плотности насыщенного пара при всех заданных температурах, и мы сразу можем получить ответы. Значение плотности насыщенного пара возьмем из таблицы. Подставляя поочередно значения в формулу для влажности, получим такие ответы:

Ответ: 

 

 

 

 

.

---

Пример решения типичной задачи на определение относительной влажности

При решении таких задач важно знать, что давление насыщенного пара зависит от температуры, но не зависит от объема.

Условие задачи:

В сосуде находится воздух, относительная влажность которого при температуре  равна . Какой будет относительная влажность  после уменьшения объема сосуда в n раз (n = 3) и нагревания газа до температуры ? Плотность насыщенных водяных паров при температуре  равна .

Ход решения:

Из определения относительной влажности мы можем записать, что при температуре  абсолютная влажность, до сжатия, равна:

А после сжатия:

То есть при уменьшении объема  в  раз при постоянной массе  плотность  увеличивается в  раз.

При :

После сжатия масса влаги, приходящаяся на единицу объема сосуда, не только в виде паров, но и в виде сконденсировавшееся жидкости, если возникли условия для конденсации, будет равна:

При температуре  давление насыщенных водяных паров равно нормальному атмосферному давлению, мы об этом говорили на прошлом уроке, и составляет:

А их плотность, если воспользоваться уравнением Менделеева-Клапейрона, может быть рассчитана по формуле:

Где , т. к.  в сосуде будет ненасыщенный пар с относительной влажностью:

Выражая эту влажность в процентах, мы получим значение 2,9 %.

Ответ: .

---

 

А теперь поговорим не только о том, что такое влажность, но и о том, как эту самую влажность можно измерять. Наиболее распространенным инструментом для таких измерений служит так называемый гигрометрический психрометр, который представлен на рис. 5.

Рис. 5. Гигрометрический психрометр

На стойке закреплены два термометра с одинаковыми шкалами. Ртутный резервуар одного из них обвернут во влажную тряпочку (рис. 8).

Рис. 6. Термометры гигрометрического психрометра

Вода с этой тряпочки испаряется, благодаря чему сам термометр охлаждается, соответственно, термометры носят название сухой и влажный (рис. 7).

Рис. 7. Сухой и влажный термометры гигрометрического психрометра

Чем больше относительная влажность окружающего воздуха, тем менее интенсивно, слабее идет испарение воды с влажной тряпочки, тем меньше разность в показаниях сухого и влажного термометров. Т. е. при ϕ = 100 % вода не будет испаряться, т. к. весь водяной пар является насыщенным, и показания обоих термометров будут совпадать. При  разность показаний термометров будет максимальной. Таким образом, по разности показаний термометров с помощью специальных психометрических таблиц (чаще всего такая таблица сразу размещена на корпусе самого прибора) и определяют значение относительной влажности.

Как мы знаем, большая часть поверхности нашей планеты покрыта Мировым океаном, поэтому вода и в

Какая норма влажности воздуха в помещении будет комфортной для проживания

При оценке климата в помещении многие люди обращают внимание только на температуру, но одним из важнейших факторов является влажность. От ее показателей зависит, будет чувствовать человек жару или холод. Попробуем разобраться, какая влажность воздуха считается нормальной в квартире.

На что влияет влажность?

Уровень влажности в помещение зависит от насыщенности воздуха водяным паром. Выделяют абсолютное и относительное значение. Первый показывает, сколько грамм влаги находится в 1 м3 воздуха. А второе значение указывает на соотношение абсолютного значения к наибольшему вероятному показателю при имеющейся температуре.

При измерении влажности воздуха в помещении, норма определяется в относительном значении. По этому параметру судят о комфортности микроклимата. Для человека и окружающей меблировки губительна очень большая или малая увлажненность.

Сухой воздух

Из-за слишком сухого воздуха человеческий организм начинает терять влагу через кожные покровы и дыхательные пути. В результате это приводит следующему:

• снижается эластичность волосяных клеток, ногтевых пластин и кожи;
• зарождаются микроскопические трещины, морщинки, шелушение, дерматит;
• слизистые оболочки начинают пересыхать, чесаться и краснеть;
• кровь сгущается и замедляет свою циркуляцию;
• возникает вялость, боли в голове, уменьшение работоспособности, увеличивается нагрузка на сердце;
• вязкость желудочного и кишечного сока увеличивается, провоцируя медленное пищеварение;
• ослабляется иммунитет и повышается заболеваемость;
• в воздухе возникает большая численность респираторных аллергенов.

Избыток влаги

Слишком высокая увлажненность формирует благоприятную обстановку для появления плесени, грибков и бактерий. В итоге человека могут ожидать следующие неприятности:

• появление хронического насморка, бронхита, астмы и аллергия;
• в квартире будет присутствовать чувство духоты или влажности;
• в процессе размножения патогенных микроорганизмов будет возникать неприятный аромат;
• выстиранное белье будет сохнуть очень долго.

На все предметы домашней обстановки губительно сказывается как чрезмерное, так и недостаточное количество влаги. Комнатные цветы плохо растут, гниют и пересыхают. Мебель, изготовленная из дерева, будет рассыхаться и деформироваться.

Факторы, влияющие на влажность

Главным фактором, влияющим на увлажнение воздуха, является температура. Если воздух теплый, то относительная влажность будет меньше. Многие считают, что проветривание зимой позволяет справиться с увлажнением. Это заблуждение, воздух хоть и становится свежим, но его влажность не увеличивается. Необходимо следить, чтобы температура в помещении была 18-22ºC.

Высушивают воздух в комнате много различных предметов:

• любые оборудования для получения тепла;
• кондиционеры;
• предметы в интерьере, выполненные из тканей: мебель, игрушки, ковры.

Сильная увлажненность в помещении может возникнуть из-за переизбытка источников, которые испаряют воду:

• аквариумы;
• комнатные цветы;
• развешанная выстиранная одежда;
• кастрюля или чайник, в которой кипит вода;
• протечки в крыше;
• неисправности в трубопроводе и сантехнике.

Определяем влажность

Определить влажность в квартире можно несколькими методами. Самым популярным способом является таблица Ассмана. На термометре требуется отметить температуру в нужной комнате. Далее его ртутный кончик обматывается увлажненной тряпочкой. Спустя 5 минут снова фиксируется температура. Если она оказалась выше, чем в обычном состоянии, это говорит, что тряпочка была плохо намочена. В этом случае необходимо повторить процесс.

После получения всех результатов необходимо соотнести их с таблицей Ассмана. Температура, измеренная при сухом термометре, ищется в левом столбце. Вверху таблицы идет обозначение, которое указывает на разницу между температурами. После этого ищется пересечение, которое укажет на примерную увлажненность помещения.

Смерить влажность в жилом пространстве можно народными методами:

1. В стакан набирается холодная вода из-под крана и убирается в холодильник на 3 часа. Потом его достают и ставят подальше от обогревательных оборудований. Далее в течение 5 минут необходимо понаблюдать за поверхностью стекла:
   • при сухом воздухе запотевшие стекла успеют высохнуть за 5 минут;
   • если, спустя это время стекло останется запотевшим, то влажность нормальная;
   • о сильной влажности говорят появившиеся ручейки.
2. Потребуется подготовить веточку ели высотой 20-30 см. Срезанная часть веточки закрепляется на фанерке, а незакрепленный кончик отмечается карандашиком. Веточка ели будет менять свое положение в зависимости от увлажнения воздуха. Необходимо ежедневно следить за прогнозом погоды и помечать на фанерке влажность воздуха. Потом требуется соотносить его с положением веточки. Со временем на фанерке выйдет самодельный гигрометр. Так можно узнавать влажность без помощи синоптиков.
3. Узнать об увлажненности в квартире поможет еловая шишка. Ее следует расположить подальше от обогревательных оборудований и понаблюдать. Если чешуйки начали склеиваться друг с другом, то влажность очень значительная. При сухом микроклимате чешуйки будут раскрываться.

Такие методы не помогут определить стопроцентную влажность, но подскажут, в какую сторону требуется корректировать это значение.

Норма влажности

При оценивании микроклимата используют относительное значение влажности, которая выражается в процентах. Такое измерение зависит от имеющихся водяных паров, которые летают в воздухе, и температуры в квартире.

Какая влажность должна быть в квартире? Человеку для комфортного существования требуется уровень влаги, находящийся в пределах 30-45%. При таком показателе не только уютно будет находиться человеческому организму, но различным животным и птицам. В жилом помещении уровень увлажненности не должен превосходить 60%. Такие нормы благоприятны даже для мебели и бытовой техники.

Если рассматривать государственные строительные нормативы, предназначенные для жилого пространства, то влажностная норма зависит от времени года и предназначения помещения. В первом случае она составляет для зимы 30-45%, а для лета 30-60%. Во втором случае предусматриваются следующие допустимые значения:

• ванная комната и кухня – 40-60%;
• гостиная и обеденная – 40-60%;
• библиотека и кабинет – 30-40%;
• комната для детей – 45-60%;
• комната для сна – 40-50%.

Следует учитывать, что наиболее достоверные значения гигрометр будет представлять в глубине квартиры. На него не должны оказывать воздействие сквозняки и различные обогревательные приборы.

Контролируем увлажнение воздуха

Увеличить или понизить численность паров в воздухе позволят различные методы. Для этого не стоит тратиться на дорогие приборы, все легко осуществляется при помощи подручных средств.

Уменьшаем влагу

Рассмотрим методы, позволяющие убрать из квартиры ненужную влажность:

• самым дорогим и действенным способом является приобретение климатической системы или осушителя воздуха;
• проветривание помещения позволяет сбалансировать уровень влажность;
• установление вентилятора вытяжной формы;
• не стоит затягивать с ремонтом сантехники и трубопровода;
• снизить влагу в квартире поможет обогревательный прибор или кондиционер;
• высушивание белья не должно происходить в помещении;
• на кухню желательно приобрести вытяжку.

Увеличиваем влагу

Повысить влажность также очень просто:

• стоит приобрести небольшой фонтанчик или обзавестись аквариумом;
• реже пользоваться кондиционерами и обогревательными приспособлениями;
• желательно повесить на радиаторы влажные тряпочки;
• насытить воздух влагой позволяет разбрызгивание воды из пульверизатора;
• ежедневное проведение влажной уборки;
• обзавестись большим количеством комнатных растений.

Таким образом, очень просто увеличить или понизить влажность воздуха в жилом помещении. Можно воспользоваться народными способами или приобрести специальный прибор, чтобы привести ее в норму. Главное, не стоит забывать о регулярной проверке показателей влажности и поддержании его на требуемом уровне. Ведь от этого зависит здоровье человека и сохранность окружающей обстановки. Комфортный микроклимат в помещении позволяет создать пребывание в доме приятным и здоровым.

Относительная влажность воздуха и ее влияние на человека

Когда речь идет о нашем здоровье, то знание относительной влажности воздуха и формулы ее определения становится на первое место. Впрочем, точную формулу знать не обязательно, но неплохо хотя бы в общих чертах представлять себе, что это такое, зачем измерять влажность в доме, и какими способами это можно сделать.

Какой должна быть оптимальная влажность

Влажность в помещении, где человек работает, проводит досуг или спит, имеет особое значение. Наши органы дыхания созданы таким образом, что слишком сухой или насыщенный водяными парами воздух для них губителен. Поэтому существуют государственные стандарты, которые регламентируют, какой должна быть влажность воздуха в помещении.

Зона оптимальной влажности

ГОСТ 30494-11 устанавливает четкие рамки, в которых должен быть микроклимат жилого и общественного помещения. Помимо состава и оптимального объема воздуха, указывается его влажность.

Норма влажности 45% — оптимальна для жилой комнаты. Зимой этот показатель составляет 30-45 %. Максимально допустимая величина достигает 60%. В теплое время этот показатель увеличивается на 5%.

Такие же значения применимы к антикварным вещам, книгам, мебели, электрическим приборам. Для растений оптимальная влажность воздуха в квартире варьируется, поскольку тропические и субтропические виды любят сырую, теплую обстановку, а другие предпочитают нормальные или засушливые условия.

Для детской комнаты комфортная влажность составляет 60%, но разрешены отклонения на 10% в ту или иную сторону, поэтому детские оборудуют увлажнителями.

Влажность в зависимости от помещения

Граничных значений лучше не допускать, поскольку при них понижается работоспособность, ухудшается самочувствие. Вполне реально поддерживать оптимальный микроклимат в тех помещениях, где вы дольше всего пребываете.

Что мерить

Прежде всего, надо понимать, что мерить. Существуют различные параметры влажного воздуха, среди которых наиболее известны температура, парциальное давление, скорость перемещения, плотность.

Измеряться может абсолютная и относительная влажность. Абсолютная величина показывает, сколько воды (водяных паров) содержится в единице объема воздуха. Иными словами, берут заданный объем воздуха, определяют, сколько в нем килограмм или грамм пара и делят массу на объем.

Характеристика понятная, но не удобная. Человеческому организму важно знать, насколько пар насыщен. А насыщенным он становится, когда его так много, что сколько воды испаряется с поверхности, столько и конденсируется.

Для определения относительной влажности существует своя формула. Это отношение плотности водяного пара к плотности насыщенного пара при данных условиях. Величину умножают на 100, поэтому она выражается в процентах (%).

Чем больше относительная влажность приближается к 100%, тем больше водяного пара содержится в воздухе, тем тяжелее нам дышать. От влажности развивается удушье, люди теряют сознание, падают в обморок. Вредно так же слишком маленькое значение относительной влажности в помещении. В такой обстановке пересыхает горло, сохнет кожа, начинается кашель, болят глаза.

Способы измерения

Настало время узнать, чем измерить влажность воздуха в квартире. Выбор здесь широк, начиная от проверенных временем приспособлений и заканчивая современными электронными устройствами. Общее название всех этих приборов – гигрометры. С их помощью можно определить другие показатели, например, температуру.

Покупая прибор, следует обращать внимание на диапазон, в котором измеряется основная величина. Чем больше он будет, тем лучше. Погрешность измерений должна быть как можно меньше, оптимально – в пределах 1%.

Электронные приборы снабжают дополнительными функциями для человека – будильником, встроенной памятью, подсветкой в темных условиях, часами.

Определить влажность в доме можно подсобными средствами. Берут стакан с водой, помещают в холодильник на 3 часа, чтобы он остыл. После этого достают стакан, ставят на стол вдали от батареи. На стенках стакана появляется конденсат. Надо наблюдать за его состоянием. Возможны 3 ситуации.

• Конденсат быстро испаряется, поверхность стакана становится через 5-6 минут сухой. Необходимо дополнительное увлажнение комнаты.
• Конденсат стекает, образуя лужицу внизу. Слишком сыро.
• Капельки воды на стакане спокойно висят на протяжении 5 минут. Относительная влажность нормальная.

Приблизительные измерения можно провести при помощи еловой шишки. Если чешуйки «взъерошились», отстают одна от другой, то воздух чрезмерно сух.

Для определения влажности используют сухой и мокрый термометр. Мокрый термометр получается, если обернуть нижнюю часть (спиртовую колбу) кусочком мокрой ткани, конец которой постоянно опущен в воду. Вначале вычисляют разницу показаний двух термометров, затем по таблице определяют значение влажности. Такой прибор называется психрометром.

Зная основные понятия, можно сказать, каково значение относительной влажности воздуха, если показания сухого термометра совпадают с показаниями мокрого. В этом случае она составляет 100%. Чем больше разность, тем более сухой в помещении воздух.

Если в доме слишком влажно

Простейший способ понизить влажность – регулярно проветривать помещение, открывать форточку, но есть и другие методы.

Высокая влажность в помещении

Чтобы привести характеристики влажности воздуха в норму, можно установить мощную вытяжку. Бороться с сыростью также помогают поглотители влаги. Раньше между двойными стеклами ставили рюмочки с солью. Соль поглощает воду, предотвращает запотевание окон. Сегодня вместо соли продаются специальные осушители. В них используются таблетки, забирающие воду из воздуха.

Для поддержания здорового микроклимата необходимо:
1. правильно обогревать здание или хотя бы отдельно взятую комнату;
2. следить за поддержанием оптимальной температуры;
3. не допускать порчи сантехники, протечки труб;
4. устанавливать вытяжку.

Для нормализации микроклимата иногда применяют вентиляторы. Особенно важна вентиляция во влажных помещениях, таких как бассейны, прачечные, оранжереи, бани, ванные комнаты. Вентилятор способствует притоку свежих воздушных масс. В теплых и насыщенных водяными парами помещениях быстро развивается плесень, бактерии, поэтому своевременно устранять сырость очень важно.

Как устранить сухость

В домах зимой наблюдается понижение влажности по причине применения отопительных приборов. Сухой микроклимат может установиться жарким летом, засушливой весной. Чтобы исправить ситуацию, в жилом помещении устанавливают емкость с водой, и по мере испарения подливают в нее воду.

Если своевременно поливать цветы, то они способны создать благоприятный микроклимат.

Устраняет сухость аквариум, стоящий с открытой крышкой. Значительно повышает количество пара в воздухе кастрюля с кипящей водой. Поэтому на кухне бывает слишком душно, и там устанавливают вытяжки или открывают окно. Один из современных методов устранения сухости — применение увлажнителя воздуха.

В целом существует с десяток способов проконтролировать влажность воздуха и привести его в норму. Это создаст самые благоприятные условия для учебы, сна, занятий спортом, повысит работоспособность и улучшит самочувствие.