Строение жидкостей. Насыщающие и ненасыщающие пары жидкости. Абсолютная и относительная влажность. Приборы для определения влажности

температурах, близких К   15 °С, почти совпадает  численно  с  плотностью  пара  в  г/м3:

f = p [мм] ≈ D[г/м³].

Наибольшая возможная абсолютная влажность воздуха при данной температуре равна плотности или давлению насыщающего пара при этой температуре:  

F = p_нас ≈ p_нас

Относительная влажность - отношение плотности или давления водяного пара, находящегося в воздухе, к плотности или давлению насыщающего пара той же температуры, выраженное в процентах:

B = p/p_нас · 100% ≈ p/p_нас · 100%

Относительная влажность воздуха повышается при понижении его температуры, так как при этом повышается давление и плотность насыщающего пара.

Если содержание пара в воздухе мало и пар ненасыщающий, то при понижении температуры воздуха тот же пар может стать насыщающим. Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщающим, называется точкой росы воздуха данной влажности.

Понижение температуры ниже точки росы влечет за собой конденсацию пара.                                                              

Приборы для определения влажности

Опишем два типа приборов для определения влажности - гигрометры  и   психрометры.

Один из простейших  гигрометров представляет собой прибор для определения точки росы. В обыкновенный стакан налит эфир и опущен термометр. Если через трубку, опущенную в эфир, продувать воздух, то эфир испаряется, заимствуя теплоту испарения от сосуда и окружающего воздуха. Вследствие этого температура в стакане понижается. При понижении температуры в стакане до точки росы, т. е. до той температуры, когда пар, содержащийся в воздухе, становится насыщающим, на стенках стакана появляются капельки влаги - роса. Температура при первом появлении росы и есть точка росы.

Абсолютная   влажность  воздуха   равна  влажности насыщающего   пара   при   температуре точки  росы.   Поэтому,   определив посредством гигрометра точку росы, находим по таблице соответствующую этой температуре влажность насыщающего пара. Это и есть абсолютная влажность данного воздуха.   

Устройство    другого   простейшего гигрометра основано на свойстве обезжиренного   волоса   набухать и   удлиняться    при    увеличении    влажности и    укорачиваться при ее   уменьшении. В волосном гигрометре обезжиренный волос  прикреплен верхним концом к рамке, а нижним - к блоку, который может вращаться вокруг своей оси. К блоку на рычажке прикреплены грузик, натягивающий волос, и стрелка указателя. При изменении влажности и соответственно длины волоса поворачиваются блок и стрелка указателя. Деления на шкале указывают относительную влажность воздуха в процентах.

Для быстрого и более точного определения влажности воздуха, например, на метеорологических станциях, употребляют психрометры. Психрометр служит для определения относительной влажности воздуха и состоит из двух термометров, один из которых обернут материей, опущенной концом в сосуд с водой, и поэтому влажный. Вследствие испарения воды из сосуда температура в нем понижается, причем тем больше, чем сильнее испарение, т. е. чем меньше относительная влажность воздуха. Показания обоих термометров - сухого, показывающего температуру воздуха, и влажного, показывающего температуру смоченной материи, будут различаться, причем эта так называемая «психрометрическая разность» будет тем больше, чем интенсивнее происходит испарение воды, т. е. чем меньше относительная влажность воздуха.

Зависимость между показаниями обоих термометров и относи тельной влажностью дана в приложенных к психрометру в психрометрических таблицах из которых и берется значение относительной влажности, соответствующее показаниям термометров