Vlažnost

Vlažnost je količina vodene pare u zraku. U dnevnom jeziku, za izraz "vlažnost" pretpostavlja se da se govori o relativnoj vlažnosti. Relativna vlažnost je definisana kao omjer parcijalnog pritiska vodene pare u djeliću zraka naspram zasićenog pritiska pare vodene pare pri određenoj temperaturi. Vlažnost se može izraziti kao apsolutna vlažnost i specifična vlažnost. Relativna vlažnost je važna metrika korištena u prognozama vremena. Vlažnost pokazuje vjerovatnuću za padavinu, rosu ili maglu. Visoka vlažnost čini da ljudi osjećaju vrućinu kada su vani u ljetnim danima, jer smanjuje efektivnost znojenja, koje hladi tijelo, smanjivanjem isparavanja znoja sa kože. Ovaj efekat je izračunat u tabeli toplotnog indeksa.

Vrste vlažnosti

Apsolutna vlažnost

Apsolutna vlažnost je količina vode od određenoj zapremini zraka. Najčesšća jedinica je grama po metru kubnom, iako se može koristiti bilo koja jedinica za masu i zapreminu. Funti po stopi kubnoj je uobičajna jedinica u SAD-u.

Ako bi se sva voda u jednom metru kubnom zraka kondenzovala u spremnik, spremnik bi se mogao izvagati i time utvrditi apsolutna vlažnost. Količina pare u tom kubiku zraka je apsolutna vježnost tog metra kubnog zraka. Više tehnički: masa vodene pare $m_{w}$, po metru kubnom zraka, $V_{a}$ .

$AV={m_{w} \over V_{a}}$

Apsolutna vlažnost kreće se u intervalu od 0 grama po metru kubnom u suhom zraku do 30 grama po metru kubnom (0,03 unca po metru kubnom) kada je para zasićena na 30 °C.[1] (Također pogledajte tabelu apsolutne vlažnosti)

Apsolutna vlažnost mijenja se kako se pritisak zraka mijenja. Ovo je veoma nezgodno za proračune u hemijskom inženjeringu. Kao rezultat toga, apsolutna vlažnost je u hemijskom inženjeringu općenito definisana kao masa vodene pare po jedinici mase suhog zraka, poznato i kao omjer mješavine masa (pogledajte ispod), što je mnogo rigoroznije za proračune ravnoteže toplote i mase. Masa vode po jedinici zapremine u jednačini iznad bi tada bila definisana kao zapreminska vlažnost. Zbog moguće zabune, British Standards BS 1339 (izmijenjen 2002. godine) sugeriše izbjegavanje pojma "apsolutna vlažnost". Jedinice uvijek treba pažljivo provjeriti. Većina tabela vlažnosti data je u jedinicama g/kg ili kg/kg, međutim, može se koristiti svaka jedinica za masu.

Inženjerstvo fizikalnih i termodinamičkih osobina mješavina plin-para naziva se psihrometrija.

Omjer mješavine ili omjer vlažnosti

Omjer mješavine ili omjer vlažnosti je izražen kao omjer kilograma vodene pare, $m_{w}$, po kilogramu suhog zraka, $m_{d}$, pri datom pritisku. Kolokvijalni izraz sadržaj vlage se, također, koristi umjesto termina omjer mješavine/vlagžnosti. Omjer vlažnosti je standardna osa na psihrometrijskim tabelama, te je koristan parametar u psihrometrijskim proračunima, jer se ne mijenja sa temperaturom, osim kada se zrak ohladi ispod temperature rošenja.

Taj omjer dat je kao:

$OMi={m_{w} \over m_{d}}$

Omjer mješavine može se izraziki preko parcijalnog pritiska vodene pare:

$OMi=\delta {p_{w} \over {p_{a}-p_{w}}}$

gdje je

$\delta =0.62197$ omjer specifičnih plinskih konstanti, vodene pare naspram suhog zraka

$p_{w}=$ parcijalnih pritisak vodene pare u vlažnom zraku

$p_{a}=$ atmosferski pritisak vlažnog zraka

Relativna vlažnost

Glavni članak: Relativna vlažnost

Relativna vlažnost je definisana kao omjer parcijalnog pritiska vodene pare u plinovitoj mješavini zraka i vodene pare naspram zasićenog pritiska vode pri datoj temperaturi. Relativna vlažnost se izražava u procentima, a računa se na slijedeće način:

$RV={p_{({\rm {H_{2}O}})} \over p_{({\rm {H_{2}O)}}}^{*}}\times 100\%$

gdje je:

• ${p_{({\rm {H_{2}O)}}}}$ parcijalni pritisak vodene pare u plinovitoj mješavini;
• ${p_{({\rm {H_{2}O)}}}^{*}}$ pritisak pare zasićenja vode pri temperaturi plinovite mješavine; i
• $RV_{\,_{\,}}$ relativna vlažnost plinovite mješavine koja se razmatra.

Specifična vlažnost

Specifična vlažnost je omjer vodene pare i zraka (uključujući vodenu paru i suhi zrak) u određenoj masi. Omjer specifične vlažnosti je izražen kao omjer kilograma vodene pare, $m_{w}$, po kilogramu zraka (uključujući vodenu paru), $m_{t}$ .

Taj omjer se može iskazati kao:

$SH={m_{w} \over m_{t}}$

Specifična vlažnost je povezana sa omjerom mješavine (i obrnuto) preko:

$SV={OM \over 1+OM}$

$MR={SV \over 1-SV}$

Mjerenje i regulisanje vlažnosti

Higrometar je sprava za mjerenje vlažnosti zraka

Postoje razne sprave za mjerenje i regulisanje vlažnosti. Sprava, kojom se mjeri vlažnost, naziva se psihrometar ili higrometar. Vlagostat se koristi kako bi se regulisala vlažnost zgrade sa deovlaživačemr. Ovo možemo uporediti sa termometrom i termostatom, koji služe za kontrolisanje temperature.

Globalno, vlažnost se mjeri korištenjem udaljenih satelita. Ovi sateliti mogu detektovati koncentracije vode u troposferi pri visinama između 4 i 12 kilometara. Sateliti, koji mogu mjeriti vodenu paru, imaju senzore koji su osjetljivi na infracrveno zrasčenje. Vodena para, spefifično, apsorbuje i ponovo zrači u ovom spktralnom pojasu.

Vlažnost i gustoća zraka

Glavni članak: Gustoća zraka

vlažan zrak je manje gust od suhog zraka, zato što molekule voda (m = 18) manje gustoće od molekule dušika (m = 28) i molekule oksigena (m = 32). Oko 78% molekula u suhom zraku su dušik (N₂). Ostalih 21% od molekula u suhom zraku je oksigen (O₂). Posljednjih 1% molekula suhog zraka je mješavina ostalih plinova. Za bilo koji plin, pri datoj temperaturi i pritisku, broj sadržanih molekula je konstantan za određenu zapreminu - pogledajte zakon idealnog plina. Tako kada molekule vode (pare) pomiješaju sa suhim zrakom, broj molekula zraka mora se smanjiti za isti broj u datoj zapremini, bez povećanja pritiska ili temperature. Otuda, masa po jedinici zapremine plina (njegova gustoća) se smanjuje. Isaac Newton otkrio je ovaj fenomen i pisao o njemu u svojoj knjizi Opticks.

Također pogledajte

• Vlaga
• Relativna vlažnost
• Savoryova skala krtosti
• Koncentracija
• Toplotni indeks
• Tačka rosišta
  • Deprasija tačke rosišta
• Indikator vlažnosti
• Higrometar
  • Psihrometrika

Reference

• United States Environmental Protection Agency, "IAQ in Large Buildings". Retrieved Jan. 9, 2006.

Vanjski linkovi

• Glossary definition of absolute humidity - National Science Digital Library
• Glossary definition of psychrometric tables - National Snow and Ice Data Center
• Glossary definition of specific humidity - National Snow and Ice Data Center
• FREE Humidity & Dewpoint Calculator Arhivirano 30. 8. 2009. na Wayback Machine - Vaisala
• Free Windows Program, Dewpoint Units Conversion Calculator - PhyMetrix