वायु आर्द्रता को मापने के लिए, निरपेक्ष और सापेक्ष वायु आर्द्रता का उपयोग किया जाता है।

पूर्ण वायु आर्द्रता हवा में जलवाष्प के घनत्व या उसके दबाव से मापी जाती है।

वायु आर्द्रता की डिग्री का एक स्पष्ट विचार सापेक्ष आर्द्रता बी द्वारा दिया जाता है। सापेक्ष वायु आर्द्रता को एक संख्या द्वारा मापा जाता है जो दर्शाता है कि प्रतिशत कितना है पूर्ण आर्द्रतामौजूदा तापमान पर हवा को संतृप्त करने के लिए आवश्यक जल वाष्प के घनत्व पर:

सापेक्ष आर्द्रता को वाष्प दबाव द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है, क्योंकि व्यावहारिक रूप से वाष्प दबाव उसके घनत्व के समानुपाती होता है। इसलिए, बी को इस तरह से निर्धारित किया जा सकता है: सापेक्ष आर्द्रता को एक संख्या द्वारा मापा जाता है जो दर्शाता है कि पूर्ण आर्द्रता संतृप्त जल वाष्प के दबाव का कितना प्रतिशत है हवा अपने मौजूदा तापमान पर:

इस प्रकार, सापेक्ष आर्द्रता न केवल पूर्ण आर्द्रता से, बल्कि हवा के तापमान से भी निर्धारित होती है। सापेक्ष आर्द्रता की गणना करते समय, मान तालिकाओं से लिया जाना चाहिए (तालिका 9.1 देखें)।

आइए जानें कि हवा के तापमान में परिवर्तन उसकी आर्द्रता को कैसे प्रभावित कर सकता है। मान लीजिए हवा की पूर्ण आर्द्रता बराबर है चूँकि 22 डिग्री सेल्सियस पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व बराबर है (तालिका 9.1), तो सापेक्ष आर्द्रता बी लगभग 50% है।

आइए अब मान लें कि इस हवा का तापमान 10°C तक गिर जाता है, लेकिन घनत्व वही रहता है। तब सापेक्ष वायु आर्द्रता 100% होगी, अर्थात वायु जलवाष्प से संतृप्त होगी। यदि तापमान 6 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है (उदाहरण के लिए, रात में), तो प्रत्येक घन मीटर हवा से किलोग्राम जल वाष्प संघनित हो जाएगा (ओस गिर जाएगी)।

तालिका 9.1. विभिन्न तापमानों पर संतृप्त जलवाष्प का दबाव और घनत्व

वह तापमान जिस पर शीतलन प्रक्रिया के दौरान वायु जलवाष्प से संतृप्त हो जाती है, ओस बिंदु कहलाता है। उपरोक्त उदाहरण में, ओस बिंदु है ध्यान दें कि ज्ञात ओस बिंदु के साथ, पूर्ण वायु आर्द्रता तालिका से पाई जा सकती है। 9.1, चूँकि यह ओस बिंदु पर संतृप्त वाष्प घनत्व के बराबर है।

इस पाठ में, पूर्ण और सापेक्ष वायु आर्द्रता की अवधारणा को पेश किया जाएगा, इन अवधारणाओं से जुड़े नियमों और मात्राओं पर चर्चा की जाएगी: संतृप्त भाप, ओस बिंदु, आर्द्रता मापने के लिए उपकरण। पाठ के दौरान हम घनत्व और संतृप्त वाष्प दबाव की तालिकाओं और साइकोमेट्रिक तालिका से परिचित होंगे।

इंसानों के लिए नमी एक बहुत ही महत्वपूर्ण पैरामीटर है। पर्यावरण, क्योंकि हमारा शरीर अपने परिवर्तनों पर बहुत सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, शरीर के कामकाज को विनियमित करने का एक तंत्र, जैसे पसीना, सीधे पर्यावरण के तापमान और आर्द्रता से संबंधित है। उच्च आर्द्रता पर, त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया व्यावहारिक रूप से इसके संक्षेपण की प्रक्रियाओं द्वारा मुआवजा दी जाती है और शरीर से गर्मी को हटाने में बाधा आती है, जिससे थर्मोरेग्यूलेशन में गड़बड़ी होती है। कम आर्द्रता पर, नमी के वाष्पीकरण की प्रक्रिया संघनन प्रक्रियाओं पर हावी हो जाती है और शरीर बहुत अधिक तरल पदार्थ खो देता है, जिससे निर्जलीकरण हो सकता है।

आर्द्रता की मात्रा न केवल मनुष्यों और अन्य जीवित जीवों के लिए, बल्कि प्रवाह के लिए भी महत्वपूर्ण है तकनीकी प्रक्रियाएं. उदाहरण के लिए, पानी के संचालन के ज्ञात गुण के कारण बिजलीहवा में इसकी सामग्री अधिकांश विद्युत उपकरणों के सही संचालन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती है।

इसके अलावा, आर्द्रता की अवधारणा सबसे महत्वपूर्ण मूल्यांकन मानदंड है मौसम की स्थिति, जिसे हर कोई मौसम के पूर्वानुमान से जानता है। यह ध्यान देने योग्य है कि यदि हम आर्द्रता की तुलना करते हैं अलग - अलग समयहमारे सामान्य वर्षों में वातावरण की परिस्थितियाँ, तो यह गर्मियों में अधिक और सर्दियों में कम होता है, जो विशेष रूप से, विभिन्न तापमानों पर वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की तीव्रता से जुड़ा होता है।

आर्द्र वायु की मुख्य विशेषताएँ हैं:

1. हवा में जलवाष्प का घनत्व;
2. सापेक्षिक आर्द्रता।

वायु एक मिश्रित गैस है और इसमें जलवाष्प सहित कई अलग-अलग गैसें होती हैं। हवा में इसकी मात्रा का अनुमान लगाने के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि एक निश्चित आवंटित मात्रा में जल वाष्प का कितना द्रव्यमान है - यह मान घनत्व द्वारा विशेषता है। वायु में जलवाष्प का घनत्व कहलाता है पूर्ण आर्द्रता.

परिभाषा।पूर्ण वायु आर्द्रता- एक में निहित नमी की मात्रा घन मापीवायु।

पद का नामपूर्ण आर्द्रता: (जैसा कि घनत्व के लिए सामान्य पदनाम है)।

इकाइयोंपूर्ण आर्द्रता: (एसआई में) या (हवा में जलवाष्प की थोड़ी मात्रा मापने की सुविधा के लिए)।

FORMULAगणना पूर्ण आर्द्रता:

पदनाम:

हवा में भाप (पानी) का द्रव्यमान, किग्रा (एसआई में) या जी;

भाप के संकेतित द्रव्यमान वाली हवा का आयतन है।

एक ओर, पूर्ण वायु आर्द्रता एक समझने योग्य और सुविधाजनक मूल्य है, क्योंकि यह द्रव्यमान द्वारा हवा में विशिष्ट जल सामग्री का एक विचार देता है; दूसरी ओर, यह मूल्य संवेदनशीलता के दृष्टिकोण से असुविधाजनक है जीवित जीवों द्वारा आर्द्रता का. यह पता चला है कि, उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति हवा में पानी की द्रव्यमान सामग्री को महसूस नहीं करता है, बल्कि अधिकतम संभव मूल्य के सापेक्ष इसकी सामग्री को महसूस करता है।

ऐसी धारणा का वर्णन करने के लिए, निम्नलिखित मात्रा पेश की गई थी: सापेक्षिक आर्द्रता.

परिभाषा।सापेक्षिक आर्द्रतावायु- एक मान जो दर्शाता है कि भाप संतृप्ति से कितनी दूर है।

अर्थात् सापेक्ष आर्द्रता का मान, सरल शब्दों में, निम्नलिखित दर्शाता है: यदि भाप संतृप्ति से दूर है, तो आर्द्रता कम है, यदि यह करीब है, तो यह अधिक है।

पद का नामसापेक्षिक आर्द्रता: .

इकाइयोंसापेक्षिक आर्द्रता: %.

FORMULAगणना सापेक्षिक आर्द्रता:

पदनाम:

जल वाष्प घनत्व (पूर्ण आर्द्रता), (एसआई में) या;

किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त जल वाष्प का घनत्व, (एसआई में) या।

जैसा कि सूत्र से देखा जा सकता है, इसमें पूर्ण आर्द्रता शामिल है, जिससे हम पहले से ही परिचित हैं, और उसी तापमान पर संतृप्त वाष्प घनत्व शामिल है। सवाल उठता है: बाद का मूल्य कैसे निर्धारित किया जाए? इसके लिए विशेष उपकरण हैं। हम विचार करेंगे वाष्पीकरणआर्द्रतामापी(चित्र 4) - एक उपकरण जिसका उपयोग ओस बिंदु निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

परिभाषा।ओसांक- वह तापमान जिस पर भाप संतृप्त हो जाती है।

चावल। 4. संघनन आर्द्रतामापी ()

एक आसानी से वाष्पित होने वाला तरल, उदाहरण के लिए, ईथर, डिवाइस के कंटेनर में डाला जाता है, एक थर्मामीटर (6) डाला जाता है, और एक बल्ब (5) का उपयोग करके कंटेनर के माध्यम से हवा को पंप किया जाता है। बढ़ते वायु परिसंचरण के परिणामस्वरूप, ईथर का गहन वाष्पीकरण शुरू हो जाता है, इससे कंटेनर का तापमान कम हो जाता है और दर्पण पर ओस (संघनित भाप की बूंदें) दिखाई देती हैं (4)। जिस समय दर्पण पर ओस दिखाई देती है, तापमान को थर्मामीटर का उपयोग करके मापा जाता है; यह तापमान ओस बिंदु है।

प्राप्त तापमान मान (ओस बिंदु) का क्या करें? एक विशेष तालिका है जिसमें डेटा दर्ज किया जाता है - संतृप्त जल वाष्प का घनत्व प्रत्येक विशिष्ट ओस बिंदु से मेल खाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए उपयोगी तथ्य, कि जैसे-जैसे ओस बिंदु बढ़ता है, संगत संतृप्त वाष्प घनत्व का मान भी बढ़ता है। दूसरे शब्दों में, हवा जितनी गर्म होगी बड़ी मात्राइसमें नमी हो सकती है, और इसके विपरीत, हवा जितनी ठंडी होगी, उसमें अधिकतम वाष्प सामग्री उतनी ही कम होगी।

आइए अब अन्य प्रकार के हाइग्रोमीटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करें, आर्द्रता विशेषताओं को मापने के लिए उपकरण (ग्रीक हाइग्रोस से - "गीला" और मेट्रो - "मैं मापता हूं")।

बाल आर्द्रतामापी(चित्र 5) - सापेक्ष आर्द्रता मापने के लिए एक उपकरण, जिसमें बाल, उदाहरण के लिए मानव बाल, एक सक्रिय तत्व के रूप में कार्य करते हैं।

हेयर हाइग्रोमीटर की क्रिया हवा की आर्द्रता में परिवर्तन होने पर अपनी लंबाई बदलने के लिए विघटित बालों की संपत्ति पर आधारित होती है (बढ़ती आर्द्रता के साथ, बालों की लंबाई बढ़ती है, घटने के साथ यह घट जाती है), जिससे सापेक्ष आर्द्रता को मापना संभव हो जाता है। बाल एक धातु के फ्रेम पर फैले हुए हैं। बालों की लंबाई में परिवर्तन पैमाने के साथ चलते हुए तीर तक प्रसारित होता है। यह याद रखना चाहिए कि हेयर हाइग्रोमीटर सटीक सापेक्ष आर्द्रता मान नहीं देता है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से घरेलू उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

सापेक्ष आर्द्रता मापने के लिए एक अधिक सुविधाजनक और सटीक उपकरण एक साइकोमीटर है (प्राचीन ग्रीक ψυχρός से - "ठंडा") (चित्र 6)।

एक साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं, जो एक सामान्य पैमाने पर तय होते हैं। इनमें से एक थर्मामीटर को गीला थर्मामीटर कहा जाता है क्योंकि यह कैम्ब्रिक कपड़े में लपेटा जाता है, जिसे डिवाइस के पीछे स्थित पानी के भंडार में डुबोया जाता है। गीले कपड़े से पानी वाष्पित हो जाता है, जिससे थर्मामीटर ठंडा हो जाता है, इसके तापमान को कम करने की प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि गीले कपड़े के पास भाप संतृप्ति तक नहीं पहुंच जाती है और थर्मामीटर ओस बिंदु तापमान दिखाना शुरू नहीं कर देता है। इस प्रकार, एक वेट बल्ब थर्मामीटर इससे कम या उसके बराबर तापमान दिखाता है वास्तविक तापमानपर्यावरण। दूसरे थर्मामीटर को शुष्क थर्मामीटर कहा जाता है और यह वास्तविक तापमान दिखाता है।

डिवाइस के शरीर पर, एक नियम के रूप में, एक तथाकथित साइकोमेट्रिक तालिका (तालिका 2) भी होती है। इस तालिका का उपयोग करके, आप शुष्क बल्ब थर्मामीटर द्वारा दिखाए गए तापमान मान और सूखे और गीले बल्ब बल्बों के बीच तापमान अंतर से आसपास की हवा की सापेक्ष आर्द्रता निर्धारित कर सकते हैं।

हालाँकि, हाथ में ऐसी तालिका के बिना भी, आप निम्नलिखित सिद्धांत का उपयोग करके लगभग आर्द्रता की मात्रा निर्धारित कर सकते हैं। यदि दोनों थर्मामीटरों की रीडिंग एक-दूसरे के करीब हैं, तो आर्द्र थर्मामीटर से पानी के वाष्पीकरण की भरपाई संघनन द्वारा लगभग पूरी तरह से हो जाती है, यानी हवा में नमी अधिक होती है। यदि, इसके विपरीत, थर्मामीटर रीडिंग में अंतर बड़ा है, तो गीले कपड़े से वाष्पीकरण संघनन पर हावी होता है और हवा शुष्क होती है और आर्द्रता कम होती है।

आइए उन तालिकाओं की ओर मुड़ें जो हमें वायु आर्द्रता की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देती हैं।

मेज़ 1. संतृप्त जलवाष्प का घनत्व और दबाव

आइए एक बार फिर ध्यान दें कि, जैसा कि पहले कहा गया है, संतृप्त भाप के घनत्व का मान उसके तापमान के साथ बढ़ता है, यही बात संतृप्त भाप के दबाव पर भी लागू होती है।

मेज़ 2. साइकोमेट्रिक तालिका

आइए याद रखें कि सापेक्ष आर्द्रता सूखे बल्ब रीडिंग (पहली पंक्ति) के मूल्य और सूखे और गीले रीडिंग (पहली पंक्ति) के बीच के अंतर से निर्धारित होती है।

आज के पाठ में हमने हवा की एक महत्वपूर्ण विशेषता - उसकी आर्द्रता - के बारे में सीखा। जैसा कि हम पहले ही कह चुके हैं, ठंड के मौसम (सर्दियों) में आर्द्रता कम हो जाती है और गर्म मौसम (गर्मी) में बढ़ जाती है। इन घटनाओं को नियंत्रित करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, यदि आर्द्रता बढ़ाना आवश्यक है, तो कमरे को अंदर रखें सर्दी का समयवाष्पीकरण प्रक्रियाओं को बढ़ाने के लिए पानी के कई भंडार, हालांकि, यह विधि केवल उचित तापमान पर ही प्रभावी होगी, जो बाहर से अधिक है।

अगले पाठ में हम देखेंगे कि गैस कार्य क्या है और आंतरिक दहन इंजन के संचालन का सिद्धांत क्या है।

ग्रन्थसूची

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गृहकार्य

निरपेक्ष और सापेक्ष वायु आर्द्रता।

वायु आर्द्रता निम्नलिखित संकेतकों द्वारा विशेषता है:

ए) पूर्ण आर्द्रतानम हवा के 1 मीटर 3 में निहित जल वाष्प के द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करता है। निरपेक्ष आर्द्रता को आमतौर पर ω के रूप में दर्शाया जाता है और g/m3 में मापा जाता है। संतृप्ति की स्थिति में हवा की पूर्ण आर्द्रता को नमी क्षमता ω n कहा जाता है। नमी क्षमता का मान हवा के तापमान पर निर्भर करता है, जैसा कि तालिका से देखा जा सकता है। 1.

तालिका नंबर एक

बी) सापेक्षिक आर्द्रता, सही परिभाषा डाल्टन के आंशिक दबाव के नियम से मिलती है। इस कानून के अनुसार दबाव वायुमंडलीय वायुशुष्क हवा पी सेंट और जल वाष्प पी पी के आंशिक दबाव का योग है

पी बी = पी एसटी + पी पी. (2)

किसी दिए गए तापमान पर, जल वाष्प का आंशिक दबाव एक निश्चित सीमा से अधिक नहीं हो सकता है, जिसे "संतृप्ति दबाव" पी एन के रूप में जाना जाता है। हवा में मौजूद वाष्प का आंशिक दबाव हमेशा संतृप्ति दबाव से कम या बराबर होता है, यानी।

पी पी/ पी एन = φ ≤ 1. (3)

नम हवा में वाष्प के आंशिक दबाव और उसी तापमान पर संतृप्ति की स्थिति में उनके दबाव के अनुपात को व्यक्त करने वाला मान φ (प्रतिशत में) कहलाता है सापेक्षिक आर्द्रतावायु;

इस परिभाषा के अनुसार, नम हवा की नमी सामग्री भाप के द्रव्यमान और हवा के शुष्क भाग के द्रव्यमान का अनुपात है

ताप की गुंजाइशआर्द्र हवा, kJ/(kg K) सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है

,

कहाँ डीनमी की मात्रा, साथसी - शुष्क हवा की ताप क्षमता , साथ s =1.005 kJ/kg K

तापीय धारिताआर्द्र हवा को आमतौर पर 1 किलो शुष्क हवा कहा जाता है। 0 0 C के तापमान के साथ शुष्क वायु की एन्थैल्पी (d = 0 पर) को शून्य बिंदु के रूप में लिया जाता है। इसलिए, वायु की एन्थैल्पी का मान सकारात्मक और नकारात्मक हो सकता है। नम हवा की एन्थैल्पी शुष्क हवा और भाप की एन्थैल्पी के योग के बराबर होती है,

हवा के तापमान में बदलाव के साथ जुड़ी हवा की एन्थैल्पी संवेदी गर्मी में बदलाव को दर्शाती है। जब समान तापमान वाली जलवाष्प हवा में प्रवेश करती है, अव्यक्त गर्मी।वायु के नम भाग की एन्थैल्पी में परिवर्तन के कारण वायु की एन्थैल्पी बढ़ जाती है। हवा का तापमान नहीं बदलता.
ί-डीआर्द्र वायु आरेख.

नम हवा की स्थिति में परिवर्तन से संबंधित गणनाओं को सुविधाजनक बनाने के लिए, प्रोफेसर एल.के. रमज़िन ने इसे विकसित किया पहचाननम हवा का एक आरेख जिसमें गैस गतिशीलता के बुनियादी नियमों से उत्पन्न निर्भरता को ग्राफिक रूप से दर्शाया गया है।

आरेख नम हवा की स्थिति में परिवर्तन की प्रक्रियाओं को दृश्य रूप से चित्रित करना संभव बनाता है, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग सिस्टम, सुखाने की प्रक्रियाओं, बाष्पीकरणकर्ताओं, एयर कूलर और अन्य प्रतिष्ठानों की गणना में व्यावहारिक समस्याओं को ग्राफिक रूप से हल करता है, जिससे उन्हें काफी सुविधा मिलती है और गति मिलती है। गणना की गति सटीकता में एक निश्चित कमी की कीमत पर हासिल की जाती है, जो कंडीशनिंग तकनीक के लिए काफी स्वीकार्य है।

पहचानआरेख एक स्थिरांक के लिए बनाया गया है बैरोमीटर का दबाव. उपयोग करते समय पहचानआरेख का उपयोग करके, आपको किसी दिए गए क्षेत्र के लिए गणना की गई आर बी जानने की आवश्यकता है, जो एसएनआईपी द्वारा मानकीकृत है। रूस के क्षेत्र में, परिकलित दबाव Pb 685-760 मिमी Hg की सीमा में हैं। कला। और 15 मिमी एचजी के अंतराल पर सामान्यीकृत होते हैं। कला। इसके तहत पहचानआरेख Р b = 685, 700, 715, 730, 745 और 760 मिमी एचजी के लिए विकसित किए गए हैं। कला।

पहचानआरेख का निर्माण एक तिरछी समन्वय प्रणाली में किया गया है। निरंतर बैरोमीटर के दबाव पर हवा की नमी की मात्रा के मान को एब्सिस्सा अक्ष पर प्लॉट किया जाता है, और एन्थैल्पी मान को ऑर्डिनेट अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। स्थिर एन्थैल्पी मानों की रेखाएँ मैं= स्थिरांक 135° के कोण पर तिरछा जाता है। धुरी के आकार को कम करने के लिए डीग्राफ़ पर नहीं खींचा जाता है, बल्कि कोटि के समकोण पर एक सहायक रेखा खींची जाती है, और एब्सिस्सा से उस पर नमी सामग्री मूल्यों का एक पैमाना (स्केल) प्रक्षेपित किया जाता है डी. रेखाओं से युक्त परिणामी ग्रिड पर डी= स्थिरांक और मैं= स्थिरांक, समताप रेखाएं और वक्र φ = स्थिरांक आलेखित किए जाते हैं।

एयर कंडीशनिंग प्रौद्योगिकी में नकारात्मक अर्थएन्थैल्पी को उसी तरह सशर्त रूप से लिया जाता है नकारात्मक तापमान. यदि हम निरपेक्ष केल्विन पैमाने पर तापमान मापते हैं, तो शून्य एन्थैल्पी मान निरपेक्ष शून्य के तापमान से मेल खाता है।

इज़ोटेर्म सीधी रेखाएँ हैं, इज़ोटेर्म के साथ टी= 0 मूल बिंदु से गुजरता है (पर पहचानचार्ट में तापमान सेल्सियस पैमाने पर मापा जाता है)।

आरेख का उपयोग करते समय, यह ध्यान में रखना चाहिए कि इज़ोटेर्म एक दूसरे के समानांतर नहीं हैं; यह विशेष रूप से सच है जब उच्च मूल्यतापमान यदि φ = 100% के लिए प्लॉट किए गए इज़ोटेर्म के सिरे एक चिकने वक्र से जुड़े हुए हैं, तो सापेक्ष आर्द्रता रेखा φ = 100%, या संतृप्ति रेखा प्राप्त होती है।

संतृप्ति रेखा φ = 100% विभाजित करती है पहचानआरेख को दो भागों में बाँटें। इस रेखा के ऊपर और बाईं ओर अत्यधिक गरम अवस्था में हवा में जल वाष्प की सामग्री को दर्शाने वाले बिंदु हैं। नीचे दिए गए बिंदु और पंक्ति के दाईं ओरφ = 100% सुपरसैचुरेशन की स्थिति में भाप-वायु मिश्रण की स्थिति को दर्शाता है। जैसे ही बैरोमीटर का दबाव बढ़ता है, रेखा φ = 100% ऊपर की ओर खिसक जाती है, और जैसे ही बैरोमीटर का दबाव कम हो जाता है, यह नीचे की ओर खिसक जाती है।

हवा मैं नमी। ओसांक।

वायु आर्द्रता निर्धारित करने के लिए उपकरण।

1.वातावरण.

वायुमंडल पृथ्वी का गैसीय आवरण है, जिसमें मुख्य रूप से नाइट्रोजन (75% से अधिक), ऑक्सीजन (15% से थोड़ा कम) और अन्य गैसें शामिल हैं। वायुमंडल का लगभग 1% भाग जलवाष्प है। यह वातावरण में कहाँ से आता है?

क्षेत्र का बड़ा हिस्सा ग्लोबसमुद्रों और महासागरों पर कब्जा है, जिनकी सतह से पानी किसी भी तापमान पर लगातार वाष्पित होता रहता है। जीवित जीवों के श्वसन के दौरान भी पानी निकलता है।

हवा में निहित जल वाष्प की मात्रा मौसम, मानव कल्याण, उत्पादन में तकनीकी प्रक्रियाओं, संग्रहालय में प्रदर्शनों की सुरक्षा और भंडारण सुविधाओं में अनाज की सुरक्षा को प्रभावित करती है। इसलिए, हवा की नमी की डिग्री और यदि आवश्यक हो, तो कमरे में इसे बदलने की क्षमता को नियंत्रित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

2. पूर्ण आर्द्रता.

पूर्ण आर्द्रतावायु 1 मी 3 वायु (जल वाष्प घनत्व) में निहित जल वाष्प की मात्रा है।

या , कहाँ

m जलवाष्प का द्रव्यमान है, V वायु का आयतन है जिसमें जलवाष्प होता है। P जलवाष्प का आंशिक दबाव है, μ जलवाष्प का दाढ़ द्रव्यमान है, T इसका तापमान है।

चूँकि घनत्व दबाव के समानुपाती होता है, पूर्ण आर्द्रता को जल वाष्प के आंशिक दबाव से भी पहचाना जा सकता है।

3.सापेक्षिक आर्द्रता.

हवा की आर्द्रता या शुष्कता की डिग्री न केवल उसमें मौजूद जलवाष्प की मात्रा से प्रभावित होती है, बल्कि हवा के तापमान से भी प्रभावित होती है। भले ही जलवाष्प की मात्रा समान हो, कम तापमान पर हवा अधिक आर्द्र दिखाई देगी। यही कारण है कि ठंडे कमरे में नमी महसूस होती है।

यह इस तथ्य से समझाया गया है कि उच्च तापमान पर हवा में जलवाष्प की अधिकतम मात्रा अधिक हो सकती है, और वाष्प होने पर हवा में समाहित हो जाता है अमीर. इसीलिए, जलवाष्प की अधिकतम मात्रा, कौन में हो सकता हैकिसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर 3 हवा को कहा जाता है किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प घनत्व।

तापमान पर संतृप्त वाष्प के घनत्व और आंशिक दबाव की निर्भरता भौतिक तालिकाओं में पाई जा सकती है।

इस निर्भरता को ध्यान में रखते हुए, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि वायु आर्द्रता की एक अधिक उद्देश्यपूर्ण विशेषता है सापेक्षिक आर्द्रता.

सापेक्षिक आर्द्रतापूर्ण वायु आर्द्रता और भाप की मात्रा का अनुपात है जो किसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर 3 हवा को संतृप्त करने के लिए आवश्यक है।

ρ वाष्प घनत्व है, ρ 0 किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प घनत्व है, और φ किसी दिए गए तापमान पर सापेक्ष वायु आर्द्रता है।

आंशिक वाष्प दबाव के माध्यम से सापेक्ष आर्द्रता भी निर्धारित की जा सकती है

P वाष्प का आंशिक दबाव है, P 0 किसी दिए गए तापमान पर संतृप्त वाष्प का आंशिक दबाव है, और φ किसी दिए गए तापमान पर हवा की सापेक्ष आर्द्रता है।

4. ओसांक.

यदि जलवाष्प युक्त वायु को समदाबीय रूप से ठंडा किया जाता है, तो एक निश्चित तापमान पर जलवाष्प संतृप्त हो जाता है, क्योंकि घटते तापमान के साथ किसी दिए गए तापमान पर हवा में जलवाष्प का अधिकतम संभव घनत्व कम हो जाता है, अर्थात। संतृप्त भाप का घनत्व कम हो जाता है। जैसे-जैसे तापमान और गिरता है, अतिरिक्त जलवाष्प संघनित होने लगती है।

तापमान, जिस पर वायु में निहित जलवाष्प संतृप्त हो जाता है, कहलाता है ओसांक.

यह नाम प्रकृति में देखी गई एक घटना से जुड़ा है - ओस गिरना. ओस से होने वाले नुकसान को इस प्रकार समझाया गया है। दिन के दौरान, विभिन्न जल निकायों में हवा, पृथ्वी और पानी गर्म हो जाते हैं। परिणामस्वरूप, जलाशयों और मिट्टी की सतह से पानी का तीव्र वाष्पीकरण होता है। हवा में मौजूद जलवाष्प दिन के तापमान पर असंतृप्त होता है। रात में, और विशेष रूप से सुबह में, हवा और पृथ्वी की सतह का तापमान गिर जाता है, जल वाष्प संतृप्त हो जाता है, और अतिरिक्त जल वाष्प विभिन्न सतहों पर संघनित हो जाता है।

Δρ वह अतिरिक्त नमी है जो तब निकलती है जब तापमान ओस बिंदु से नीचे चला जाता है।

कोहरे का भी यही स्वभाव है. कोहरा पानी की छोटी बूंदें हैं जो भाप के संघनन के परिणामस्वरूप पृथ्वी की सतह पर नहीं, बल्कि हवा में बनती हैं। बूंदें इतनी छोटी और हल्की होती हैं कि उन्हें हवा में लटकाया जा सकता है। इन बूंदों पर प्रकाश की किरणें बिखर जाती हैं और हवा अपारदर्शी यानी अपारदर्शी हो जाती है। दृश्यता कठिन हो जाती है.

जब हवा तेजी से ठंडी होती है, तो भाप, संतृप्त होकर, तरल चरण को बायपास कर सकती है और तुरंत ठोस में बदल सकती है। यह पेड़ों पर पाले की उपस्थिति की व्याख्या करता है। कुछ दिलचस्प ऑप्टिकल घटनाआकाश में (उदाहरण के लिए, एक प्रभामंडल) छोटे बर्फ के क्रिस्टल से बने सिरस बादलों के माध्यम से सौर या चंद्र किरणों के पारित होने के कारण होता है।

5. आर्द्रता निर्धारित करने के लिए उपकरण।

आर्द्रता निर्धारित करने के लिए सबसे सरल उपकरण विभिन्न डिजाइनों (संक्षेपण, फिल्म, बाल) के हाइग्रोमीटर और एक साइकोमीटर हैं।

परिचालन सिद्धांत संघनन आर्द्रतामापीओस बिंदु को मापने और उससे कमरे में पूर्ण आर्द्रता निर्धारित करने पर आधारित है। कमरे में तापमान और इस तापमान के अनुरूप संतृप्त वाष्प घनत्व को जानकर, हम हवा की सापेक्ष आर्द्रता पाते हैं।

कार्रवाई फिल्म और बाल हाइग्रोमीटरजैविक सामग्रियों के लोचदार गुणों में परिवर्तन से संबंधित। जैसे-जैसे आर्द्रता बढ़ती है, उनकी लोच कम हो जाती है, और फिल्म या बाल अधिक लंबाई तक खिंच जाते हैं।

साइक्रोमीटरइसमें दो थर्मामीटर होते हैं, जिनमें से एक में एक नम कपड़े में लिपटे अल्कोहल का भंडार होता है। चूँकि कपड़े से नमी लगातार वाष्पित हो रही है और इसलिए, गर्मी दूर हो रही है, इस थर्मामीटर द्वारा दिखाया गया तापमान हमेशा कम होगा। कमरे में हवा जितनी कम आर्द्र होती है, वाष्पीकरण उतना ही तीव्र होता है; गीले टैंक वाला थर्मामीटर अधिक मजबूती से ठंडा होता है और कम तापमान दिखाता है। सूखे और गीले थर्मामीटर के बीच तापमान के अंतर के आधार पर, उपयुक्त साइकोमेट्रिक तालिका का उपयोग करके, किसी दिए गए कमरे में सापेक्ष वायु आर्द्रता निर्धारित की जाती है।

भाप क्या है और इसके मुख्य गुण क्या हैं?
क्या हवा को गैस माना जा सकता है?
क्या आदर्श गैस नियम हवा पर लागू होते हैं?

विश्व की सतह के लगभग 70.8% भाग पर जल व्याप्त है। जीवित जीवों में 50 से 99.7% तक पानी होता है। लाक्षणिक रूप से कहें तो जीवित जीव चेतन जल हैं। वायुमंडल में बूंदों, बर्फ के क्रिस्टल और जल वाष्प के रूप में लगभग 13-15 हजार किमी 3 पानी है। वायुमंडलीय जल वाष्प पृथ्वी के मौसम और जलवायु को प्रभावित करता है।

वायुमंडल में जलवाष्प.

महासागरों, समुद्रों, झीलों और नदियों की विशाल सतहों के बावजूद, हवा में जल वाष्प हमेशा संतृप्त नहीं होता है। चलती वायुराशिइस तथ्य की ओर जाता है कि हमारे ग्रह पर कुछ स्थानों पर इस पलपानी का वाष्पीकरण संघनन पर प्रबल होता है, जबकि अन्य में, इसके विपरीत, संघनन प्रबल होता है। लेकिन हवा में लगभग हमेशा कुछ मात्रा में जलवाष्प मौजूद रहता है।

वायु में जलवाष्प का घनत्व कहलाता है पूर्ण आर्द्रता.

इसलिए पूर्ण आर्द्रता किलोग्राम प्रति घन मीटर (किलो/एम3) में व्यक्त की जाती है।

जलवाष्प का आंशिक दबाव

वायुमंडलीय वायु विभिन्न गैसों और जलवाष्प का मिश्रण है। प्रत्येक गैस उसमें मौजूद पिंडों पर हवा द्वारा उत्पन्न कुल दबाव में योगदान करती है।

यदि अन्य सभी गैसें अनुपस्थित हों तो जलवाष्प जो दबाव उत्पन्न करेगा, उसे कहा जाता है जलवाष्प का आंशिक दबाव.

जलवाष्प के आंशिक दबाव को वायु आर्द्रता के संकेतकों में से एक के रूप में लिया जाता है। इसे दबाव इकाइयों - पास्कल या मिलीमीटर पारा में व्यक्त किया जाता है।

चूँकि वायु गैसों का मिश्रण है वातावरणीय दबावशुष्क हवा (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, कार्बन डाइऑक्साइड, आदि) और जल वाष्प के सभी घटकों के आंशिक दबाव के योग से निर्धारित होता है।

सापेक्षिक आर्द्रता।

जलवाष्प के आंशिक दबाव और पूर्ण आर्द्रता के आधार पर, यह तय करना अभी भी असंभव है कि इन परिस्थितियों में जलवाष्प संतृप्ति के कितना करीब है। अर्थात्, जीवित जीवों द्वारा पानी के वाष्पीकरण और नमी की हानि की तीव्रता इस पर निर्भर करती है। इसीलिए एक मान पेश किया जाता है जो दर्शाता है कि किसी दिए गए तापमान पर जल वाष्प संतृप्ति के कितना करीब है - सापेक्षिक आर्द्रता.

सापेक्ष वायु आर्द्रताकिसी दिए गए तापमान पर हवा में निहित जल वाष्प के आंशिक दबाव पी और दबाव पीएच का अनुपात है। एक ही तापमान पर संतृप्त भाप का n, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया:

सापेक्ष आर्द्रता आमतौर पर 100% से कम होती है।

जैसे-जैसे तापमान घटता है, हवा में जलवाष्प का आंशिक दबाव संतृप्त वाष्प दबाव के बराबर हो सकता है। भाप संघनित होने लगती है और ओस गिरने लगती है।

वह तापमान जिस पर जलवाष्प संतृप्त हो जाता है, कहलाता है ओसांक.

हवा की सापेक्ष आर्द्रता ओस बिंदु द्वारा निर्धारित की जा सकती है।

साइकोमीटर.

वायु आर्द्रता को विशेष उपकरणों का उपयोग करके मापा जाता है। हम आपको उनमें से एक के बारे में बताएंगे - साइक्रोमीटर.

साइकोमीटर में दो थर्मामीटर होते हैं (चित्र 11.4)। उनमें से एक का जलाशय सूखा रहता है, और यह हवा का तापमान दिखाता है। दूसरे का जलाशय कपड़े की एक पट्टी से घिरा हुआ है, जिसके सिरे को पानी में डुबोया गया है। पानी वाष्पित हो जाता है और इससे थर्मामीटर ठंडा हो जाता है। सापेक्षिक आर्द्रता जितनी अधिक होती है, वाष्पीकरण उतना ही कम होता है और गीले कपड़े से घिरे थर्मामीटर द्वारा दर्शाया गया तापमान सूखे थर्मामीटर द्वारा बताए गए तापमान के करीब होता है।

100% की सापेक्ष आर्द्रता पर, पानी बिल्कुल भी वाष्पित नहीं होगा और दोनों थर्मामीटरों की रीडिंग समान होगी। इन थर्मामीटरों के बीच तापमान अंतर के आधार पर, विशेष तालिकाओं का उपयोग करके, आप हवा की आर्द्रता निर्धारित कर सकते हैं।

आर्द्रता मान.

मानव त्वचा की सतह से नमी के वाष्पीकरण की तीव्रता आर्द्रता पर निर्भर करती है। और नमी का वाष्पीकरण होता है बडा महत्वशरीर के तापमान को स्थिर बनाए रखने के लिए. में अंतरिक्ष यानमनुष्यों के लिए सबसे अनुकूल सापेक्ष वायु आर्द्रता (40-60%) बनाए रखी जाती है।

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मौसम विज्ञान में मौसम पूर्वानुमान के संबंध में आर्द्रता को जानना बहुत महत्वपूर्ण है। यद्यपि वायुमंडल में जलवाष्प की सापेक्ष मात्रा अपेक्षाकृत कम (लगभग 1%) है, फिर भी इसकी भूमिका वायुमंडलीय घटनाएँमहत्वपूर्ण। जलवाष्प के संघनन से बादलों का निर्माण होता है और बाद में वर्षा होती है। साथ ही, यह अलग दिखता है एक बड़ी संख्या कीगर्मी। इसके विपरीत, पानी का वाष्पीकरण गर्मी के अवशोषण के साथ होता है।

बुनाई, कन्फेक्शनरी और अन्य उद्योगों में, प्रक्रिया के सामान्य प्रवाह के लिए एक निश्चित आर्द्रता की आवश्यकता होती है।

इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और उपकरणों के निर्माण के दौरान और नैनोटेक्नोलॉजी में उत्पादन में आर्द्रता शासन को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है।

कला कृतियों और पुस्तकों के भंडारण के लिए आवश्यक स्तर पर हवा में नमी बनाए रखने की आवश्यकता होती है। यदि उच्च आर्द्रता है, तो दीवारों पर लगे कैनवस ढीले हो सकते हैं, जिससे पेंट की परत को नुकसान होगा। इसीलिए आप संग्रहालयों की दीवारों पर साइकोमीटर देख सकते हैं।