Punkt rosy a wilgotność bezwzględna: Zależności i wyjaśnienia
- Szczegóły
Woda to substancja wyjątkowa, występująca we wszystkich trzech stanach skupienia: ciekłym, stałym i gazowym. Poziom pary wodnej w atmosferze wzrasta dzięki parowaniu z różnych źródeł, takich jak oceany, jeziora, rzeki, rośliny i gleba. W zależności od ilości wody w otoczeniu, poziom pary wodnej może być niski lub wysoki.
Wilgotność bezwzględna i względna: Podstawowe pojęcia
Wilgotność bezwzględna jest miarą rzeczywistej ilości pary wodnej w powietrzu, niezależną od temperatury. Wyraża się ją w gramach pary wodnej na metr sześcienny powietrza. Im więcej pary wodnej, tym wyższa wilgotność bezwzględna. Z kolei wilgotność właściwa odnosi się do ilości pary wodnej zawartej w jednostce masy powietrza, wyrażonej w gramach na kilogram.
Wilgotność względna (RH), wyrażona w procentach, również mierzy poziom pary wodnej, ale w zależności od temperatury powietrza. Jest to miara rzeczywistej ilości pary wodnej w porównaniu z całkowitą ilością pary, która może znajdować się w powietrzu w danej temperaturze i objętości.
Meteorolodzy do oceny wilgotności biorą pod uwagę temperaturę punktu rosy, zwłaszcza wiosną i latem. Temperatura punktu rosy to temperatura, do której powietrze musi zostać schłodzone, aby zostało nasycone. Podczas gdy punkt rosy informuje o zawartości wilgoci w powietrzu, wilgotność względna nie, ponieważ jest zależna od temperatury. Nie można określić wilgotności względnej na podstawie samej znajomości punktu rosy, musi być również znana temperatura.
Temperatura punktu rosy: Co to takiego?
Punkt rosy, a dokładniej temperatura punktu rosy, to temperatura, przy której schładzane powietrze staje się powietrzem nasyconym. Dalsze schładzanie powoduje, że powietrze zaczyna pozbywać się pary wodnej. Im mocniej je schłodzimy poniżej temperatury punktu rosy, tym więcej pary wodnej wykropli się w postaci rosy, wody.
Przeczytaj także: Punkt rosy a jakość powłok malarskich Jotun
Zjawisko to ma miejsce przy ochładzaniu powietrza, w którym jest jakaś ilość pary wodnej. Punkt, w którym schładzane powietrze zaczyna pozbywać się pary wodnej i pojawiają się kropelki wody. Najpierw jedna, potem więcej. I wtedy właśnie zaczyna robić się niebezpiecznie w dachu. Wtedy, gdy para wodna (obecna w powietrzu zawsze i wszędzie) zaczyna się skraplać i pojawia się woda.
Wilgotność bezwzględna maksymalna
Zawartość pary wodnej w powietrzu może się jednak zmieniać, może wzrastać, ale nie może przekroczyć pewnej maksymalnej wartości. Ta maksymalna ilość pary wodnej, jaka się zmieści w 1 m3 powietrza, to wilgotność bezwzględna maksymalna. Wilgotność bezwzględna maksymalna, czyli maksymalna ilość pary wodnej, jaka się może zmieścić w 1 m3 powietrza, zależy od temperatury powietrza. Inaczej rzecz ujmując wilgotność bezwzględna maksymalna osiągana jest wtedy, gdy w powietrzu o danej temperaturze nie zmieści się już więcej pary wodnej, gdy powietrze w tej temperaturze maksymalnie nasyci się parą wodną. Inną nazwą wilgotności bezwzględnej maksymalnej jest właśnie wilgotność nasycenia. To po prostu granica.
Wilgotność bezwzględna i wilgotność względna
Stosunek wilgotności bezwzględnej (tej konkretnej zmierzonej/zważonej) do wilgotności bezwzględnej maksymalnej (czyli tej granicznej) w danej temperaturze to wilgotność względna. Wilgotność względna mówi nam zatem, jaki jest poziom wilgotności w danej temperaturze WZGLĘDEM tej maksymalnej, tej wilgotności nasycenia. Wilgotność względna najczęściej jest wyrażana w procentach. Sprawdzamy prognozę pogody i tam jest podane, że w dniu takim i takim temperatura jest taka a taka oraz, że wilgotność względna powietrza wynosi powiedzmy około 60%. Czyli w tym dniu w konkretnej temperaturze stopień nasycenia powietrza parą wodną wynosi 60%. 60% z tej wilgotności maksymalnej, z wilgotności nasycenia.
Maksymalna ilość pary wodnej w zależności od temperatury
Poniższa tabela przedstawia maksymalną ilość pary wodnej w 1 m3 powietrza w zależności od temperatury.
| Temperatura [°C] | Maksymalna ilość pary wodnej w 1 m3 powietrza [gramy] |
|---|---|
| -20 | 1,1 |
| -10 | 2,4 |
| 0 | 4,8 |
| +10 | 9,4 |
| +20 | 17,3 |
| +30 | 30,3 |
Przykład: Powiedzmy, że według prognozy pogody jest +30°C oraz wilgotność względna 80%. I załóżmy, że temperatura bardzo gwałtownie spadnie do +10°C. Co się stanie? Skoro mamy 80% wilgotności względnej przy 30°C, to ilość pary wodnej w 1 m3 wynosi 80% z 30,3 g, czyli 24,24 g. I teraz nagle ochładzamy to powietrze do +10°C. Wiemy, że w tej temperaturze maksymalna ilość pary wodnej to 9,4 g/m3, a startowaliśmy od 24,24 g/m3. Co się stanie z nadwyżką pary ponad te 9,4 g? Wykropli się. Z każdego 1 m3 wykropli się 14,84 g pary wodnej (24,24 - 9,4 = 14,84).
Przeczytaj także: Zasada działania osuszaczy chłodniczych i adsorpcyjnych
Richard Mollier i jego wkład w termodynamikę
Richard Mollier, niemiecki fizyk, zajmował się eksperymentalnymi badaniami termodynamicznymi, szczególnie w odniesieniu do wody, pary wodnej i wilgotności powietrza. Jego praca stała się podstawą wielu dziedzin nauki i techniki. W 1932 roku na konferencji w Los Angeles uhonorowano jego wkład w naukę, nazywając jego wykresy opisujące termodynamiczny stan pary wodnej wykresami Molliera.
Kalkulator wilgotności LAB-EL to program, który pozwala na wykonywanie przeliczeń różnych parametrów, służących do opisu warunków klimatycznych. Przydaje się on w meteorologii, procesach technologicznych czy przy projektowaniu klimatyzacji. Temperatura punktu rosy, szronu, powietrza, wilgotność względna, ciśnienie powietrza, pary wodnej to tylko niektóre z wielu wielkości, których pomiary wykonuje Kalkulator.
Zjawisko dotyczące punktu rosy jest proste do zrozumienia, ale owiane jest różnymi mitami. Na przykład, mówi się, że wyjęta z lodówki szklana butelka piwa bezalkoholowego w upalny dzień „poci się”. Rzeczywiście w takiej sytuacji pojawia się na szkle cienka warstwa wody, może nawet kilka kropel. Ale nie pochodzi ta „woda” ze środka. Butelka nic nie „wypaca”. Aby to sprawdzić, wystarczy… spróbować.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
tags: #punkt #rosy #a #wilgotność #bezwzględna #zależność
