Czym Jest Wilgotność Powietrza? Definicja i Znaczenie
- Szczegóły
Wilgotność powietrza to termin określający ilość pary wodnej zawartej w powietrzu. Innymi słowy: wilgotność jest wartością, która wskazuje stężenie wody zawieszonej w powietrzu w środowisku, a w szczególności w pomieszczeniu. Należy podkreślić, że wilgotność jest wartością powiązaną z temperaturą, co zostanie wyjaśnione poniżej. Sama para wodna w powietrzu pochodzi z parowania zachodzącego ze swobodnych powierzchni wodnych i powierzchni lądowych (gruntu, roślinności...).
Podstawowe Pojęcia Związane z Wilgotnością Powietrza
- Nasycenie powietrza: To stan, w którym ilość pary wodnej w powietrzu jest tak duża, na jaką pozwalają warunki (temperatura oraz ciśnienie).
- Punkt rosy: To temperatura, do której należy ochłodzić powietrze, aby para wodna zaczęła się skraplać. Inaczej temperatura konieczna do wystąpienia saturacji (nasycenia) powietrza.
- Temperatura termometru wilgotnego: Oznacza odczyt temperatury z termometru owiniętego mokrym materiałem po odparowaniu wody.
- Amplituda: To różnica pomiędzy najniższą a najwyższą temperaturą w danym okresie. Przykładowym przedziałem czasowym może być doba lub rok.
Rodzaje Wilgotności Powietrza
Mówiąc o wilgotności, rozróżnia się wilgotność względną i wilgotność bezwzględną.
Wilgotność Bezwzględna
Wilgotność bezwzględna odnosi się do masy wody podzielonej przez objętość powietrza. Opisuje dokładną ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, którą wyraża się w gramach wody na kilogram powietrza.
Wilgotność Względna
Wilgotność względna to stosunek wilgotności bezwzględnej w danym momencie do maksymalnej możliwej wilgotności bezwzględnej. Jest to procentowe określenie stopnia nasycenia powietrza parą wodną. Relative humidity is a percentage measurement of the content of steam in the air. It is expressed by the ratio of pressure of steam contained in the air to the maximum possible steam pressure in a given temperature (vapour pressure).
Wpływ Temperatury na Wilgotność Względną
W formule definiującej wilgotność względną występuje w mianowniku ułamka wartość E, która jest funkcją temperatury powietrza. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza wartość E rośnie. Oznacza to, że zmiany temperatury powietrza, przy niezmienionej zawartości pary wodnej w powietrzu (e, prężności aktualnej) muszą pociągać za sobą zmiany wilgotności względnej (f). W przypadku niezmienionej zawartości pary wodnej (e) wzrost temperatury powoduje spadek (zmniejszenie się) wilgotności względnej.
Przeczytaj także: Proces filtracji krwi w organizmie
Zauważmy, że w różnych temperaturach powietrza taka sama wartość wilgotności względnej (np. 50%) będzie oznaczała zupełnie rożne ilości pary wodnej znajdującej się w powietrzu. Przykładowo wilgotność względna 50% w temperaturze 0°C wystąpi przy e = 3,05 hPa, w temperaturze +20°C przy e = 11,7 hPa (patrz tab.
Czynniki Wpływające na Wilgotność Powietrza
Wilgotność zależy od kilku czynników, które wpływają na jej obecność i ilość. Przede wszystkim jest to związane z klimatem: chłodniejsze lokalizacje mają zazwyczaj niższy poziom wilgotności w porównaniu z lokalizacjami o cieplejszym klimacie. Powodem jest to, że im wyższa jest temperatura, tym wyższa może być wilgotność otoczenia. Temperatura nie jest jednak jedynym czynnikiem - istnieją inne, związane z codziennymi czynnościami wykonywanymi w domu.
Proste czynności, takie jak gotowanie bez odpowiedniego układu wyciągowego, branie prysznica lub wieszanie ubrań w pomieszczeniach, mogą przyczynić się do nieprawidłowego poziomu wilgotności.
Znaczenie Wentylacji
Z tych wszystkich powodów istnieje jedna koncepcja, która jest szczególnie związana z wilgotnością, niezależnie od tego, czy przyczyny jej obecności w pomieszczeniu są naturalne, czy też są wynikiem pewnych działań - mamy oczywiście na myśli wentylację. W rzeczywistości te różnice ciśnień są odpowiedzialne za wszystkie prądy powietrzne, w tym ten, który nazywamy wiatrem.
Powietrze faktycznie przemieszcza się z jednego punktu do drugiego w wyniku różnicy gęstości powietrza między dwoma miejscami: różnica gęstości może być spowodowana różnym stężeniem pary wodnej (wilgotności), co z kolei jest spowodowane różnicą temperatur.
Przeczytaj także: Poradnik czyszczenia filtra Stihl MS 290
Wentylacja jest zatem procesem, w którym brak równowagi w ilości wilgoci lub ciśnienia w powietrzu w jednym punkcie jest kompensowany przez prąd. Tak więc, gdy występuje różnica w wilgotności i ciśnieniu między powietrzem w naszym domu a powietrzem na zewnątrz, wytwarzany jest prąd, który wchodzi do środka z zewnątrz.
Dlatego ważne jest, aby zapewnić odpowiednią wentylację w domu; m.in. należy wentylować pomieszczenia przez co najmniej kilka minut każdego dnia. Jeśli to jest niemożliwe, istnieją obecnie układy, które są w stanie kontrolować wilgotność w pomieszczeniu i pomagać użytkownikom w utrzymaniu pomieszczenia w zdrowych normach wilgotności.
Wpływ Wilgotności na Zdrowie i Samopoczucie
Powietrze, które nas otacza, ma ogromny wpływ na nasze zdrowie, samopoczucie i jakość życia. Odpowiedni poziom wilgotności w pomieszczeniach zamkniętych to jeden z najważniejszych czynników wpływających na komfort oddychania, kondycję skóry oraz funkcjonowanie układu oddechowego.
W zamkniętych pomieszczeniach jej poziom powinien wynosić od 40% do 60%, aby zapewnić optymalne warunki dla naszego zdrowia i komfortu.
Skutki Zbyt Niskiej Wilgotności
Zbyt niska wilgotność powietrza (poniżej 30%) często występuje w okresie zimowym, kiedy centralne ogrzewanie wysusza powietrze w domach. Wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, jak negatywnie suche powietrze wpływa na nasz organizm.
Przeczytaj także: Zastosowania wody destylowanej i wodociągowej
- Niedostateczna wilgotność wysusza błony śluzowe nosa, gardła i dróg oddechowych.
- Skóra, będąca największym organem ludzkiego ciała, jest szczególnie wrażliwa na brak wilgoci.
- Osoby przebywające w pomieszczeniach z suchym powietrzem często skarżą się na podrażnienie oczu.
Skutki Zbyt Wysokiej Wilgotności
Choć większość osób koncentruje się na problemach wynikających z suchego powietrza, warto również pamiętać, że zbyt wysoka wilgotność powietrza jest równie niekorzystna.
- Roztocza to mikroskopijne organizmy żyjące w kurzu domowym, które rozwijają się w wilgotnych warunkach.
- Przy zbyt wysokiej wilgotności powietrza powyżej 70% w miejscach o niższej temperaturze może gromadzić się wilgoć. Wtedy jest prawdopodobne, że rzeczy w pomieszczeniu wykonane z materiałów organicznych, mogą wydzielać przykre zapachy od grzybów pleśniowych lub zgnilizny.
- Ponadto mogą wystąpić szkody budowlane lub materiałowe.
Jak Kontrolować Wilgotność Powietrza w Domu?
Aby zadbać o odpowiednią wilgotność powietrza, warto zainwestować w higrometr - urządzenie mierzące poziom wilgotności w pomieszczeniu. Jeśli powietrze w Twoim domu jest zbyt suche, skutecznym rozwiązaniem jest zastosowanie nawilżacza powietrza.
Jeśli to jest niemożliwe, istnieją obecnie układy, które są w stanie kontrolować wilgotność w pomieszczeniu i pomagać użytkownikom w utrzymaniu pomieszczenia w zdrowych normach wilgotności.
- Wilgotność powyżej 70% wilgotności względnej: jest zbyt wysoka i dlatego powinna zostać skorygowana za pomocą technologii lub technik osuszania.
- Wilgotność poniżej 25%: należy poprawić wentylację. Ubrania można powiesić wewnątrz domu lub otworzyć drzwi łazienki po prysznicu, aby rozproszyć wilgoć.
Pomiary Wilgotności Powietrza
Do pomiaru wilgotności powietrza służą urządzenia zwane wilgotnościomierzami, które w zależności od budowy i zasady działania dzieli się na higrometry i psychrometry.
Higrometr
Pomiar z wykorzystaniem higrometru polega na pochłanianiu wilgoci z powietrza przez dany materiał absorbujący, w wyniku czego zmieniają się jego właściwości, a następnie wyznaczaniu wilgotności bezwzględnej. Wyróżnia się higrometry włosowe, kondensacyjne, pojemnościowe, z ogrzewanymi czujnikami, przenośne stacje meteo i termohigrometry (mierzące, oprócz wilgotności powietrza, także temperaturę powietrza i temperaturę punktu rosy).
Higrometr Włosowy
Higrometr włosowy jest nieskomplikowanym, tanim przyrządem, służącym do pomiaru wilgotności względnej. Elementem mierzącym (reagującym na zmiany wilgotności względnej) jest w nim odtłuszczony włos ludzki (dokładniej pęczek włosów). Włos, gdy wilgotność względna rośnie, absorbuje parę wodną z powietrza i zmienia swoją grubość i długość; przy wzroście wilgotności względnej włos się wydłuża, przy zmniejszaniu się wilgotności względnej - kurczy.
Higrometry włosowe pozwalają na dość pewny (dokładność pomiaru nie jest obarczona większym błędem niż 5%) pomiar wilgotności względnej od 30 do 100%. Pomiar wilgotności w zakresie od 20 do 30% obarczony jest błędem przekraczającym 5%.
Psychrometr
Psychrometry wyznaczają wilgotność powietrza, mierząc ochłodzenie ciała, z którego paruje woda lub poprzez wyznaczenie punktu rosy. Psychrometr składa się z dwóch termometrów - suchego wskazującego temperaturę powietrza i mokrego wskazującego tzw. „temperaturę termometru mokrego” niższą od temperatury powietrza. Różnica wskazań obu termometrów (różnica psychrometryczna) umożliwia wyznaczenie wilgotności względnej powietrza w oparciu o tabelę psychrometryczną. W powietrzu nasyconym parą wodną (o wilgotności względnej wynoszącej 100%) oba termometry wskazują tę samą temperaturę.
Zalecane Wartości Wilgotności
Jeśli chodzi o zalecane wartości wilgotności, powinny one wynosić od 30% do 65%.
Tab. 1. Prężność maksymalna pary wodnej w funkcji temperatury powietrza
| Temperatura (°C) | Prężność maksymalna (hPa) |
|---|---|
| -10 | 2,6 |
| -5 | 4,0 |
| 0 | 6,1 |
| 5 | 8,7 |
| 10 | 12,3 |
| 15 | 17,0 |
| 20 | 23,4 |
| 25 | 31,7 |
| 30 | 42,4 |
tags: #czym #jest #wilgotność #powietrza #definicja
