Akademia
Techniczno - Humanistyczna
Bielsko - Biała
Ochrona Środowiska
Ćw.4
Wyznaczanie parametrów wilgotności powietrza.
Katarzyna Skalska
Gr. I
Wstęp teoretyczny
Wilgotność powietrza to wielkość , którą można określić w różny sposób , za każdym razem inaczej określając ilość pary wodnej zawartej w danej objętości powietrza .
Wilgotność możemy scharakteryzować w sposób:
1. bezpośredni, tzn. podając masę pary w jednostce objętości powietrza;
2. pośredni, określając wkład jaki wnosi ciśnienie pary wodnej do całkowitego ciśnienia wszystkich gazów atmosferycznych .
Wilgotność względna powietrza jest to stosunek masy pary wodnej aktualnie zawartej w jednostce objętości powietrza do masy, która odpowiadałaby stanowi nasycenia w tej samej temperaturze. Wilgotność względna wyrażana w [ % ].
Dla pary nienasyconej masa pary wodnej zawartej w jednostce objętości jest w przybliżeniu proporcjonalna do ciśnienia pary, stąd :
wilgotność względna [ % ] = * 100
w zależności tej ciśnienie pary nasyconej jest ciśnieniem w temperaturze powietrza.
Wilgotność względna może się zmieniać, gdy zawartość pary w powietrzu pozostaje stała, jest to możliwe przy zmianach temperatury powietrza.
Dlatego też, wilgotność względna bywa najwyższa nad ranem, gdy temperatura jest najniższa. W niektórych przypadkach para w powietrzu może osiągnąć stan nasycenia. W momencie, gdy para kondensuje się, to tworzy się zamglenie lub mgła. Następnie temperatura wzrasta, wilgotność względna maleje i mgła lub zamglenie zanika. Największa wilgotność wypada od listopada do lutego.
Niedosyt wilgotności powietrza jest to różnica między maksymalnie możliwym ciśnieniem pary wodnej w danej temperaturze powietrza a jego wielkością aktualną. Wskaźnik niedosytu wilgotności powietrza jest uznawany za stosunkowo czuły i często stosowany w agrometeorologii.
Prężność pary wodnej wykazuje dobowy i roczny przebieg podobny do biegu temperatury powietrza. Najwyższe wartości prężności pary wodnej notuje się latem, a najniższe w zimie.
Metody pomiaru wilgotności:
Higrometry są to przyrządy, które służą do pomiaru wilgotności .
Higrometry włosowe:
Rozmiary wielu substancji organicznych zmieniają się przy zmianie wilgotności względnej. Zjawisko to było wykorzystywane w pewnych higrometrach, na przykład przy zmianach wilgotności względnej zmienia swoją długość ludzki włos. Zmiany te mogą być zwielokrotnione za pomocą systemu dźwigni i wykorzystywane do poruszania wskazówki .Na tej zasadzie działa higrometr włosowy.
Psychrometr:
Nazywany jest również wilgotnym lub suchym termometrem - higrometrem.
Termometr wilgotny jest taki sam jak zwykły termometr używany do pomiaru temperatury powietrza, ale zbiornik z rtęcią zastąpiony jest cienkim batystem , który stale zwilżany jest za pomocą knota .
Termometr suchy i zwilżony, powinny być wentylowane, a także osłonięte przed promieniowaniem słonecznym.
Gęstość powietrza suchego zależy od ciśnienia oraz temperatury.
W pobliżu powierzchni Ziemi, przy ciśnieniu jednej atmosfery standardowej
C p = 1013,25 hPa, przy temperaturze 15 0 C ( T = 288,15 K ), gęstość powietrza suchego wynosi 1,225 kg / m .
Obliczenia wykonane w ćwiczeniu:
Dane:
ts =15oC = 288K
tw = 10oC = 283K
Wzór 1:
Aktualna prężność pary wodnej:
Niedosyt wilgotności powietrza Δ oblicza się ze wzoru:
Wartość niedosytu wilgotności informuje o ilości pary wodnej, którą może jeszcze pomieścić powietrze w chwili obserwacji.
Niedosyt wilgotności powietrza obliczamy ze wzoru:
Literatura:
A. Woś „Zarys klimatu Polski”, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1996r.
A. Woś „Klimat Polski”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999r.
H.Radlicz - Ruhlowa, A. Szuster „Hydrologia i hydraulika z elementami hydrogeologii”, Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa
aktualne ciśnienie pary
ciśnienie pary nasyconej
Wyszukiwarka