Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко

Абсолютная влажность воздуха

Воздушная атмосфера Земли — это сложная смесь газов, основными из которых является азот (78 %) и кислород (21 %). Среди прочих газов в состав атмосферы входит также водяной пар, который оказывает большое влияние на формирование погоды и на самочувствие людей. Степень насыщенности воздуха водяным паром называется влажностью. Поговорим на эту тему, приведём формулу абсолютной влажности воздуха.

Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко

Влажность воздуха

Водяной пар — это такой же газ, как и все остальные в составе воздуха. И он имеет все обычные газовые параметры. Поэтому влажность как степень насыщенности атмосферы водяными парами можно оценивать, исходя из парциального давления, либо просто оценивая массу воды, содержащуюся в единице воздушного объёма.

Заметим, что максимальное количество водяного пара, который способен содержать воздух, повышается с ростом температуры. И, как показывают опыты, один и тот же воздух, который в холоде ощущается, как «влажный», при нагреве становится «сухим».

Оценка влажности, исходя из массы воды, содержащейся в единичном объёме воздуха, не зависит от температуры и называется абсолютной влажностью. Фактически это плотность водяных паров.

Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко

Рис. 1. Влажность воздуха.

Величина абсолютной влажности

Для расчёта величины абсолютной влажности можно воспользоваться уравнением Менделеева-Клапейрона:

$$pV = {mover M} RT$$

где:

  • $p$ — парциальное давление водяного пара в воздухе;
  • $V$ — объём воздуха;
  • $m$ — масса водяного пара в объёме $V$;
  • $M$ — молярная масса воды (0,018 кг);
  • $T$ — абсолютная температура воздуха;
  • $R$ — универсальная газовая постоянная.

Абсолютная влажность, как уже говорилось, — это плотность водяных паров. Она равна отношению массы водяного пара к объёму воздуха:

$$rho={mover V}$$

Выразим объём из первого уравнения:

$$V = {mRTover pM} $$

Подставив последнее выражение в предыдущее, окончательно получаем:

$$rho={mpMover mTR}={Mover R}{pover T}$$

Из полученной формулы абсолютной влажности воздуха можно видеть, что абсолютная влажность прямо пропорциональна парциальному давлению водяного пара в воздухе и обратно пропорциональна абсолютной температуре воздуха.

Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко

Рис. 2. Парциальное давление

Измерение абсолютной влажности

Прямое измерение абсолютной влажности — достаточно сложная задача, поскольку выделение всей воды, содержащейся в воздухе, требует специальных условий и оборудования. Поэтому абсолютную влажность измеряют косвенно, используя способность водяного пара к насыщению.

Если воздух охлаждать, то при некоторой температуре (точке росы) пар в воздухе станет насыщенным, и начнётся конденсация. Из специальной таблицы можно получить соответствующее давление насыщенного пара. Подставив в последнюю формулу это значение (а также текущую абсолютную температуру окружающего воздуха $T$), можно получить значение абсолютной влажности воздуха.

Для определения точки росы используется специальный прибор — конденсационный гигрометр.

Абсолютная влажность воздуха – формула, таблица, единица и определение с примерами кратко

Рис. 3. Конденсационный гигрометр

Что мы узнали?

Абсолютная влажность воздуха — это количество воды, содержащейся в виде пара в единичном воздушном объёме. Фактически это плотность водяных паров. Для измерения абсолютной влажности используется значение температуры точки росы и специальный прибор — конденсационный гигрометр.

Беликова Ирина

Учитель физики, информатики и вычислительной техники. Победитель конкурса лучших учителей Российской Федерации в рамках Приоритетного Национального Проекта "Образование".

Оцените автора
Добавить комментарий

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector