ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์: คุณลักษณะของการวัดและคำจำกัดความ

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:52

ความชื้นเป็นลักษณะสำคัญของสิ่งแวดล้อม แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าค่าของตัวบ่งชี้ที่ระบุในรายงานสภาพอากาศมีความหมายว่าอย่างไร ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์เป็นแนวคิดที่เกี่ยวข้องกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะเข้าใจแก่นแท้ของสิ่งหนึ่งโดยไม่เข้าใจอีกสิ่งหนึ่ง

อากาศและความชื้น

อากาศมีส่วนผสมของสารในสถานะก๊าซ อย่างแรกคือไนโตรเจนและออกซิเจน องค์ประกอบทั้งหมด (100%) ประกอบด้วยประมาณ 75% และ 23% โดยน้ำหนักตามลำดับ อาร์กอนประมาณ 1.3% น้อยกว่า 0.05% เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนที่เหลือ (เศษส่วนของมวลที่หายไปทั้งหมดประมาณ 0.005%) คือซีนอน ไฮโดรเจน คริปทอน ฮีเลียม มีเทน และนีออน

ยังมีความชื้นในอากาศอยู่เสมอ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศหลังจากการระเหยของโมเลกุลน้ำจากมหาสมุทรโลกด้วยดินชื้น ในพื้นที่ปิด เนื้อหาอาจแตกต่างจากสภาพแวดล้อมภายนอกและขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาของรายได้และการบริโภคเพิ่มเติม

สำหรับคำจำกัดความลักษณะทางกายภาพและตัวชี้วัดเชิงปริมาณที่แม่นยำยิ่งขึ้น มีการใช้แนวคิดสองประการ: ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์ ในชีวิตประจำวันไอน้ำส่วนเกินจะเกิดขึ้นเมื่อตากเสื้อผ้าในกระบวนการทำอาหาร คนและสัตว์ขับถ่ายด้วยการหายใจ พืชเป็นผลจากการแลกเปลี่ยนก๊าซ ในการผลิต การเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนของไอน้ำอาจเกิดจากการควบแน่นเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ

ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศสัมพัทธ์: คุณสมบัติของการใช้คำศัพท์

การรู้ปริมาณไอน้ำในบรรยากาศสำคัญแค่ไหน? พารามิเตอร์เหล่านี้ใช้ในการคำนวณพยากรณ์อากาศ ความเป็นไปได้ของฝนและปริมาณน้ำฝน และเส้นทางการเคลื่อนที่ของแนวรบ จากสิ่งนี้ ความเสี่ยงของพายุไซโคลนและโดยเฉพาะพายุเฮอริเคน ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อภูมิภาค จะถูกกำหนด

แนวคิดทั้งสองต่างกันอย่างไร? โดยทั่วไปแล้ว ทั้งความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์จะบ่งบอกถึงปริมาณไอน้ำในอากาศ แต่ตัวบ่งชี้แรกถูกกำหนดโดยการคำนวณ วิธีที่สองสามารถวัดได้โดยวิธีทางกายภาพด้วยผลลัพธ์เป็น g/m3.

อย่างไรก็ตาม เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลง ตัวเลขเหล่านี้ก็เปลี่ยนไป เป็นที่ทราบกันดีว่าปริมาณไอน้ำสูงสุดที่สามารถบรรจุในอากาศได้คือความชื้นสัมบูรณ์ แต่สำหรับโหมด +1°C และ+10°C ค่าเหล่านี้จะแตกต่างกัน

การพึ่งพาปริมาณไอน้ำในอากาศกับอุณหภูมิจะแสดงในตัวบ่งชี้ความชื้นสัมพัทธ์ คำนวณโดยใช้สูตร ผลลัพธ์จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ (ตัวบ่งชี้วัตถุประสงค์ของค่าสูงสุดที่เป็นไปได้)

อิทธิพลของสภาพแวดล้อม

ความชื้นสัมบูรณ์และความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศจะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เช่น จาก +15 °C เป็น +25°C เมื่อเพิ่มขึ้นความดันของไอน้ำจะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของน้ำจะพอดีกับปริมาตรของหน่วย (1 m3) มากขึ้น ส่งผลให้ความชื้นสัมบูรณ์เพิ่มขึ้นด้วย ญาติจะลดลง เนื่องจากปริมาณไอน้ำที่แท้จริงยังคงอยู่ที่ระดับเดิม แต่ค่าสูงสุดที่เป็นไปได้จะเพิ่มขึ้น ตามสูตร (หารด้วยอย่างอื่นแล้วคูณผลลัพธ์ด้วย 100%) ผลลัพธ์จะเป็นตัวบ่งชี้ที่ลดลง

ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมพัทธ์จะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่ออุณหภูมิลดลง? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณลดจาก +15 °C เป็น +5 °C? สิ่งนี้จะลดความชื้นสัมบูรณ์ ดังนั้นใน 1 m3 ส่วนผสมของไอน้ำในอากาศสามารถใส่ในปริมาณที่น้อยกว่าได้มากที่สุด การคำนวณตามสูตรจะแสดงการเพิ่มขึ้นของตัวบ่งชี้สุดท้าย - เปอร์เซ็นต์ของความชื้นสัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้น

ความหมายสำหรับบุคคล

หากมีไอน้ำมากเกินไปจะรู้สึกอับชื้นหากขาดก็รู้สึกได้ผิวแห้งและกระหายน้ำ เห็นได้ชัดว่าความชื้นของอากาศบริสุทธิ์สูงขึ้น น้ำส่วนเกินจะไม่ถูกกักไว้ในสถานะก๊าซและผ่านเข้าไปในตัวกลางที่เป็นของเหลวหรือของแข็ง มันพุ่งลงมาในชั้นบรรยากาศซึ่งเกิดจากการตกตะกอน (หมอก, น้ำค้างแข็ง) ภายในอาคาร ชั้นของคอนเดนเสทก่อตัวขึ้นบนสิ่งของภายใน น้ำค้างบนหญ้าในตอนเช้า

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะทนได้ง่ายกว่าในสภาพแวดล้อมที่แห้ง อย่างไรก็ตามในโหมดเดียวกัน แต่ที่ความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 90% ทำให้ร่างกายร้อนจัดอย่างรวดเร็ว ร่างกายต่อสู้กับปรากฏการณ์นี้ในลักษณะเดียวกัน - ความร้อนถูกปลดปล่อยออกมาด้วยเหงื่อ แต่ในอากาศแห้ง มันจะระเหย (แห้ง) ออกจากพื้นผิวของร่างกายอย่างรวดเร็ว ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นจริง โหมดที่เหมาะสมที่สุด (สบาย) สำหรับบุคคลคือ 40-60%

วัดความชื้นสัมพัทธ์และสัมบูรณ์

มีไว้เพื่ออะไร? ในวัสดุจำนวนมากในสภาพอากาศเปียก ปริมาณวัตถุแห้งต่อหน่วยปริมาตรจะลดลง ความแตกต่างนี้ไม่มีนัยสำคัญนัก แต่ด้วยปริมาณมาก มันสามารถ "ส่งผล" เป็นจำนวนที่กำหนดจริงๆ ได้

ผลิตภัณฑ์ (เมล็ดพืช แป้ง ซีเมนต์) มีเกณฑ์ความชื้นที่ยอมรับได้ ซึ่งสามารถจัดเก็บได้โดยไม่สูญเสียคุณภาพหรือคุณสมบัติทางเทคโนโลยี ดังนั้น ตัวชี้วัดการตรวจสอบและการบำรุงรักษาให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสถานที่จัดเก็บ การลดความชื้นในอากาศยังลดในผลิตภัณฑ์อีกด้วย

เครื่องมือ

ในทางปฏิบัติ ความชื้นจริงวัดด้วยไฮโกรมิเตอร์ ก่อนหน้านี้มีสองเข้าใกล้. หนึ่งขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงการขยายตัวของเส้นผม (คนหรือสัตว์) อีกวิธีหนึ่งอิงจากความแตกต่างระหว่างการอ่านเทอร์โมมิเตอร์ในสภาพแวดล้อมที่แห้งและชื้น (ไซโครเมทริก)

ในไฮโกรมิเตอร์ของเส้นผม เข็มของกลไกจะเชื่อมต่อกับเส้นผมที่ยืดอยู่บนเฟรม มันเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพขึ้นอยู่กับความชื้นของอากาศโดยรอบ ลูกศรเบี่ยงเบนจากค่าอ้างอิง การเคลื่อนไหวของเธอถูกติดตามในระดับที่ใช้

ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมพัทธ์ อย่างที่คุณทราบ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแวดล้อม คุณลักษณะนี้ใช้ในไซโครมิเตอร์ เมื่อพิจารณาแล้ว ให้อ่านค่าของเทอร์โมมิเตอร์ที่อยู่ติดกันสองตัว ขวดหนึ่ง (แห้ง) อยู่ภายใต้สภาวะปกติ อีกอันหนึ่ง (เปียก) พันด้วยไส้ตะเกียงซึ่งเชื่อมต่อกับอ่างเก็บน้ำ

ในสภาวะเช่นนี้ เทอร์โมมิเตอร์จะวัดสภาพแวดล้อมโดยคำนึงถึงความชื้นที่ระเหยออกไป และตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับปริมาณไอน้ำในอากาศ ความแตกต่างจะถูกกำหนด ค่าความชื้นสัมพัทธ์ถูกกำหนดโดยตารางพิเศษ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ เซ็นเซอร์ที่ใช้การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุบางชนิดได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น เพื่อยืนยันผลลัพธ์และยืนยันเครื่องมือ มีการตั้งค่าอ้างอิง