Относительная влажность

Гигрометр

Относи́тельная вла́жность — отношение парциального давления паров воды в газе (в первую очередь, в воздухе) к равновесному давлению насыщенных паров при данной температуре.

Обозначается греческой буквой φ, измеряется гигрометром.

Абсолютная влажность

Массовое содержание воды в воздухе при относительной влажности 50 %-100 % и разной температуре.

Абсолютная влажность воздуха — количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха. Абсолютная влажность используется тогда, когда надо сравнить количество воды в воздухе при разных температурах или в большом диапазоне температур, например, в сауне. Обычно измеряют в г/м³. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нём может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.

Относительная влажность

Эквивалентное определение — отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в процентах и определяется по формуле:

$RH={p_{(H_{2}O)} \over p_{(H_{2}O)}^{*}}\times 100\%$

где: $RH_{\,_{\,}}$ — относительная влажность рассматриваемой смеси (воздуха); ${p_{(H_{2}O)}}$ — парциальное давление паров воды в смеси; ${p_{(H_{2}O)}^{*}}$ — равновесное давление насыщенного пара.

Давление насыщенных паров воды сильно растёт при увеличении температуры. Поэтому при изобарическом (при постоянном давлении) охлаждении воздуха с постоянной концентрацией пара наступает момент (точка росы), когда пар становится насыщенным. При этом «лишний» пар конденсируется в виде тумана, росы или кристалликов льда. Процессы насыщения и конденсации водяного пара играют огромную роль в физике атмосферы: процессы образования облаков и образование атмосферных фронтов в значительной части определяются процессами насыщения и конденсации; теплота, выделяющаяся при конденсации атмосферного водяного пара обеспечивает энергетический механизм возникновения и развития тропических циклонов (ураганов).

Относительная влажность — единственный гигрометрический показатель воздуха, допускающий прямое приборное измерение.

Оценка относительной влажности

Относительная влажность водно-воздушной смеси может быть оценена, если известны её температура (T) и температура точки росы (T_d), по следующей формуле:

$RH={{P_{s}(T_{d})} \over {P_{s}(T)}}\times 100\%,$

где P_s — давление насыщенного пара для соответствующей температуры, которое может быть вычислено по формуле Ардена Бака:

$P_{s}(T)=6.1121\exp \left({\frac {(18.678-T/234.5)\times T}{257.14+T}}\right),$

где T — температура в градусах Цельсия, P_s — давление в гПа. Для отрицательных температур при отсутствии жидкой фазы используется другая формула Бака:$P_{s}(T)=6.1115\exp \left({\frac {(23.036-T/333.7)\times T}{279.82+T}}\right).$

Для более точных расчётов следует воспользоваться моделями Гоффа-Грэтча или более современными: А. Векслера, ITS-90, Д. Зонтага.

Приближённое вычисление

Относительную влажность приближённо можно вычислить по следующей формуле:

$R\!H\approx 100-5(T-25T_{d}).$

То есть, с каждым градусом Цельсия разницы температуры воздуха и температуры точки росы относительная влажность уменьшается на 5 %.

Дополнительно относительную влажность можно оценить по психрометрической диаграмме.

См.также

• Влажность

Литература

• Медведский В. А. Гигиена животных. Справочник. — Минск, 2005. — 566 с.
• Ландау Л. Д. Курс общей физики : механика и молекулярная физика. — Москва : Добросвет : Издательство КДУ, 2011.
• Румер Ю. Б. Термодинамика, статистическая физика и кинетика : учебное пособие для студентов. — Новосибирск : Издательство Новосибирского университета, 2000.
• Леонтович М. А. Введение в термодинамику. Статистическая физика. 2-е изд., стер. — СПб., : Лань, 2008.

Шаблон:Погода

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Относительная влажность», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Относительная_влажность» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».