8.2 Конденсация и сорбция водяного пара. Влажностные характеристики внутреннего и наружного воздуха.
Влага (в виде водяного пара), содержащаяся в атмосферном воздухе обуславливает его влажность. Количество влаги, содержащееся в 1 м3 воздуха, выражает его абсолютную влажность.
Для расчетов, связанных с конденсацией влаги, удобно пользоваться величиной парциального давления (упругостью) е. Чем больше абсолютная влажность воздуха, тем больше его упругость при той же температуре и барометрическом давлении воздуха. Таким образом, величина упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, является одновременно и характеристикой его влажности.
При данной температуре и барометрическом давлении упругость водяного пара может иметь предельное значение, которое называются давлением насыщенного водяного пара (или его максимальной упругостью); упругость водяного пара не может превысить этого максимального значения Е.
Максимальная
упругость водяного пара Е соответствует
максимально возможному насыщению
воздуха водяным паром
.
Чем выше будет температура воздуха
,
тем больше будет значение Е, то есть тем
большее предельное количество влаги
может содержаться в воздухе.
Пересчет
значений упругости водяного пара,
содержащегося в воздухе е, на его
абсолютную влажность
делается
по формуле
,
где
- температура воздуха, оС; е –
упругость водяного пара в воздухе, Па.
Величины е и не дают представления о степени насыщения воздуха влагой, если при этом не указана его температура .
Поэтому используют понятие относительной влажности воздуха , которая выражается в процентах как отношение действительной упругости водяного пара в воздухе е к максимальной упругости его Е, соответствующей данной температуре:
От относительной влажности воздуха зависит интенсивность испарения влаги телом человека. Нормальной для постоянного пребывания человека считается (по санитарно-гигиеническим нормам) в пределах от 30 до 60%. При влажности воздуха выше 60 % отдача влаги с поверхности кожи человека затруднена, что неблагоприятно отражается на состоянии его организма. Понижение влажности воздуха ниже 30 %, наоборот, вызывает усиленное испарение влаги с кожи и слизистых оболочек (это заметно по появлениию неприятного ощущения сухости во рту и в горле). Если температура воздуха (данной влажности) повысится, то его относительная влажность понизится, так как величина упругости водяного пара е останется без изменения, а значение максимальной упругости Е увеличится с повышением температуры.
При
некоторой температуре, когда Е станет
равно е, относительная влажность воздуха
будет 100%, то есть воздух достигнет
полного насыщения водяным паром. Эту
температуру называют точкой росы для
данной влажности воздуха
.
Таким образом, точка росы есть та температура, при которой воздух данной влажности достигает полного насыщения водяным паром. Если охлаждать воздух ниже точки росы, то упругость водяного пара содержащегося в нем, будет понижаться (в соответствии со значениями Е для данной температуры) и излишнее количество влаги будет конденсироваться (превращаться в капельно-жидкое состояние). Это наблюдается в природе в виде образования туманов около рек летом. Когда с заходом солнца воздух охлаждается, его относительная влажность повышается, и температура воздуха падает ниже точки росы.
По высоте помещения значение не одинаково: уменьшается в его верхних слоях из-за повышения температуры воздуха по мере приближения к потолку. Влажность воздуха в помещении с естественной вентиляцией обуславливается следующими причинами:
выделением влаги людьми и комнатными растениями (повышается с увеличением количества людей в помещении);
выделением влаги при приготовлении пищи, стирке и сушке белья, мытье полов и тд. При этом выделении влаги может быть настолько значительно, что вызывает резкое повышение влажности воздуха против нормальной;
производственными условиями, то есть выделением влаги в процессе того или иного производства;
влажностью ограждающих конструкций. Обычно в первый год после окончания строительства кирпичных зданий, когда испарение строительной влаги с внутренней поверхности ограждения повышает влажность внутреннего воздуха. В этих зданиях в первый год эксплуатации относительная влажность воздуха достигает 70-75%, поэтому в первую зиму следует обратить внимание на усиленную вентиляцию здания.