Глава 1. Тепловые явления. § 20. Влажность воздуха. Способы определения влажности воздуха — с. 77
§ 20. Вопрос 1. Что показывает абсолютная влажность воздуха?
Абсолютная влажность ρ равна плотности водяного пара, содержащегося в воздухе. Она показывает, какая масса водяного пара находится в воздухе объёмом 1 м³. Измеряется в кг/м³ (или в г/м³). Например, ρ = 11,8·10⁻³ кг/м³ означает, что в каждом кубическом метре такого воздуха содержится 11,8 г водяного пара. Эта величина характеризует количество пара в воздухе, но не говорит о том, насколько он близок к насыщению.
§ 20. Вопрос 2. Что называют относительной влажностью воздуха?
Относительной влажностью воздуха φ называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ₀ насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах: φ = ρ/ρ₀ · 100%. Эта величина показывает, насколько водяной пар в воздухе близок к насыщению. При φ = 100% пар насыщенный, при малых φ воздух сухой, и испарение идёт быстро. Для человека наиболее комфортна относительная влажность 40–60%.
§ 20. Вопрос 3. Что называют точкой росы?
Точкой росы называют температуру, при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным. Если воздух с неизменным содержанием пара охлаждать, его относительная влажность растёт, так как плотность насыщенного пара ρ₀ уменьшается. При температуре точки росы φ достигает 100%, и дальнейшее охлаждение приводит к конденсации пара: выпадает роса, образуется туман. Чем выше относительная влажность, тем ближе точка росы к фактической температуре воздуха.
§ 20. Вопрос 4. С помощью каких приборов измеряют влажность воздуха?
Влажность воздуха измеряют гигрометрами. Это волосной гигрометр (действие основано на изменении длины обезжиренного волоса при изменении влажности), конденсационный гигрометр (по точке росы определяют абсолютную влажность) и психрометрический гигрометр, или психрометр, состоящий из двух термометров — сухого и влажного. Волосной гигрометр и психрометр позволяют найти относительную влажность, конденсационный — точку росы и абсолютную влажность.
§ 20. Вопрос 5. Как определить точку росы с помощью конденсационного гигрометра?
В металлическую коробку с хорошо отполированной передней стенкой наливают легко испаряющуюся жидкость, обычно эфир, и вставляют термометр. Резиновой грушей продувают воздух через коробку: эфир сильно испаряется, и коробка быстро охлаждается. Полированная поверхность запотевает: появление капелек росы показывает, что находящийся рядом с коробкой водяной пар стал насыщенным. Температура, которую в этот момент показывает термометр, и есть точка росы. По таблице 5 для этой температуры находят плотность насыщенного водяного пара — она равна абсолютной влажности воздуха. Теплоизолирующая прокладка не даёт охлаждённой стенке обмениваться теплотой с кольцом, поэтому момент помутнения хорошо заметен при сравнении с кольцом.
§ 20. Вопрос 6. Как, используя психрометр, можно узнать относительную влажность воздуха?
Психрометр состоит из сухого и влажного термометров. Резервуар влажного термометра обёрнут тканью, конец которой опущен в воду. С ткани вода испаряется, влажный термометр охлаждается и показывает меньшую температуру, чем сухой. Чем меньше относительная влажность, тем интенсивнее испарение и тем больше разность показаний. Записывают показание сухого термометра и разность показаний сухого и влажного термометров, затем по психрометрической таблице 6 находят на пересечении нужной строки и столбца относительную влажность. Например, при показании сухого термометра 20 °C и разности 4 °C относительная влажность равна 66%.