Wilgotność powietrza

 

 

Charakterystyki 

wilgotności

• 1. Ciśnienie pary wodnej  (e) – ciśnienie cząstkowe, 

jakie wywiera para wodna znajdująca się aktualnie 
w powietrzu, jednostka – hPa

• 2. Ciśnienie maksymalne pary wodnej (E) – 

ciśnienie pary wodnej nasyconej – najwyższe 
cisnienie pary wodnej możliwe w danej 
temperaturze, jednostka- hPa

    Wartość E wzrasta wraz ze wzrostem temperatury

  t

E

t

E

40

73,72

-5

4,21

45

56,2

-10

2,68

30

42,41

-15

1,90

25

31,66

-20

1,25

20

23,27

-25

0.8

15

17,05

-30

0,5

10

12,28

-35

0,309

5

8,72

-40

0,185

0

6,11

-45

0.108

Wniosek, 

w bardzo niskich temperaturach powietrza 
już minimalna ilość pary wodnej nasyca 
powietrze, 

w wysokich temperaturach  do nasycenia 
powietrza potrzeba bardzo dużo pary 
wodnej.

 

 

• 3. Wilgotność względna (f) – jest to stosunek aktualnego 

ciśnienia pary wodnej do maksymalnego w danej temperaturze

• w różnych temperaturach powietrza taka sama wartość wilgotności względnej (np. 

50%) będzie oznaczała zupełnie rożne ilości pary wodnej znajdującej się w 

powietrzu. Przykładowo wilgotność względna 50% w temperaturze 0°C wystąpi 

przy e = 3.05 hPa, w temperaturze +20°C przy e = 11.7 hPa (patrz tab.1.). 

Wartość E jest funkcją temperatury powietrza. Wraz ze wzrostem temperatury 

powietrza wartość E rośnie.      zmiany temperatury powietrza, przy niezmienionej 

zawartości pary wodnej w powietrzu muszą pociągać za sobą zmiany wilgotności 

względnej (f). W przypadku niezmienionej zawartości pary wodnej (e) wzrost 

temperatury powoduje spadek (zmniejszenie się) wilgotności względnej. W 

przypadku spadku temperatury powietrza następuje wzrost wilgotności powietrza; 

ale do pewnych granic 

• Przykład. 

• W powietrzu, które ma temperaturę 20°C  wartość e = 12.3 hPa. Obniżamy temperaturę tego 

powietrza do 0°C. W takim razie e = 12.3, zaś wartość ciśnienia maksymalnego pary wodnej  

(E) jest taka, jaka wynika z temperatury tego powietrza (20°C; E = 23.4 (patrz tab. 1), co 

oznacza, że wilgotność względna wynosi ~52.6% (12.3 / 23.4). 

• Przy obniżeniu temperatury do 15°C wilgotność względna tego powietrza wzrośnie do 72.3% 

(12.3 / 17.0), przy dalszym obniżeniu temperatury, do 10°C wartość ciśnienia maksymalnego 

pary wodnej  E zrównała się z wartością prężności aktualnej e (e = E) i wilgotność względna 

osiągnęła wartość 100% (12.3 / 12.3), czyli powietrze jest już całkowicie nasycone parą 

wodną. Dalszy spadek temperatury powietrza powoduje, że cały nadmiar ilości pary wodnej 
ponad wartość E wynikający z nowej, obniżonej temperatury powietrza ulegnie kondensacji.

  

f =e/E *100%

 

 

• 4. Niedosyt wilgotności powietrza (Δ ) – różnica miedzy 

maksymalnym ciśnieniem pary wodnej i aktualnym w danej 

temperaturze, jednostka hPa 

• od wartości niedosytu wilgotności zależy między innymi prędkość zachodzących 

procesów parowania; im jest on większy, tym parowanie jest (może być) szybsze. 

• 5 Temperatura punktu rosy (t

d

) – temperatura , w której zawarta w 

powietrzu para wodna staje się parą wodna nasyconą czyli e=E

• Wróćmy do przykładu. Od chwili, gdy powietrze osiągnęło temperaturę punktu rosy (10°C) i temp. 

powietrza dalej powoli spada, cały czas wilgotność względna ma wartość 100% i temperatura punktu 

rosy tego powietrza jest równa jego temperaturze. Cały nadmiar pary wodnej, ponad wartość ciśnienia 

maksymalnego pary wodnej  (E) ulega kondensacji, czyli wykropleniu. Tak więc, po ochłodzeniu  

powietrza do 5°C, jego wilgotność względna wyniesie dalej 100%, jego temperatura punktu rosy (td) 

wyniesie 5°,  e będzie = E (czyli 8.7 hPa,) wykropleniu w tej objętości powietrza ulegnie tyle wody, ile 

wynosi różnica między e= E w temperaturze, gdy po raz pierwszy powietrze  to doszło do temperatury 

punktu rosy (czyli 10°) a  e=E przy temperaturze 5°. [Policzymy: 12.3 - 8.7 = 3.6 hPa, tab. 1]. Dalsze 

ochłodzenie do temperatury 0°C doprowadzi do tego, że temperatura punktu rosy tego powietrza 

spadnie do 0°C,  (gdzie  e=E = 6.1 hPa)  a wykropleniu będzie ulegać   kolejna ilość wody, 

•  Tak więc, z chwilą, gdy powietrze osiągnęło wilgotność względną równą100%, czyli temperaturę punktu 

rosy, zachodzące procesy kondensacji powodujące zmianę stanu skupienia wody w powietrzu, przy 
dalszym spadku

 

temperatury powietrza powodują utrzymywanie się wilgotności względnej na poziomie 

100% i obniżanie się ilości pary wodnej w powietrzu. Spada przy tym, tak samo jak i temperatura 

powietrza, temperatura punktu rosy (f(e)), przy czy obie wartości są sobie równe (td = tp).

 

 Δ=E-e

 

 

• 5. Wilgotność bezwzględna (a) – ilość 

gramów pary wodnej w jednostce 
objętości powietrza, określa się ją w 
g/m

3

 

 

 

Metody pomiaru 

wilgotności

 

 

Metoda psychrometryczna

• Wykorzystuje się w niej zależność 

intensywności parowania od 
niedosytu ciśnienia pary wodnej.

 

 

•  

Wilgotność powietrza określa się na podstawie 

wskazań temperatury przez dwa jednakowe 
termometry zwykłe, z których jeden ma 
zbiorniczek owinięty batystem zwilżonym wodą 
destylowaną (tzw. termometr zwilżony). Woda ze 
zwilżonego batystu paruje obniżając temperaturę 
termometru. Obniża się ona do momentu 
ustalenia równowagi cieplnej między zbiornikiem 
termometru a otoczeniem. Różnica wskazań obu 
termometrów pozwala wyznaczyć ciśnienie pary 
wodnej (e) wg wzoru:

     
                

 

 

e= E’- A (t-t’)*p

• gdzie :
E’ – maksymalne ciśnienie pary wodnej w 

temperaturze termometru zwilżonego (t’)

A – stała psychrometryczna
T – temperatura powietrza ( termometr suchy)
T ‘  temperatura  termometru zwilżonego
P- ciśnienie pary wodnej

Wzór ten nosi nazwę wzoru 

psychrometrycznego

 

 

Przyrządy do pomiaru wilgotności 

powietrza oparte na metodzie 

psychrometrycznej

 

1.  Psychrometr 
     Augusta

 

 

2. Psychrometr Assmanna

• służy do pomiaru temperatury i 

wilgotności powietrza poza klatką 
meteorologiczną

• Budowa
1- termometr suchy
2- termometr zwilżony
3 -obudowa termometrów
4- aspirator  (obudowa z wentylatorem 

wewnątrz)

5- tulejki izolacyjne
• Przekrój dolnej części przyrządu

 

 

Metoda higroskopowa (absorbcyjna)

• Wykorzystuje się w niej zjawisko zmiany 

długości włosa od wilgotności względnej 
powietrza. Zmiana nie zachodzi w sposób 
liniowy- im powietrze jest bliższe nasycenia 
parą wodną tym zmiany są mniejsze

• Wykorzystywana w przyrządach: 

higrometrze włosowym 
higrografie

 

 

Higrometr włosowy

• Pasmo odtłuszczonych włosów 

ludzkich (blondynki!!) 
przymocowane jest z jednej 
strony do górnej ramki 
przyrządu, z drugiej  do 
ciężarka w dolnej części. 
Ciężarek połączony jest z 
ramieniem dźwigni będącej osia 
wskazówki. Zmiany długości 
włosa są przekazywane na 
wyskalowaną odpowiednio 
tarczę 

• Przeznaczenie: 
     pomiar wilgotności względnej

 

 

Higrometr w różnych wersjach: 

ludowej i.......... naukowej

 

 

Higrograf

• Budowa 
• Pasmo odtłuszczonych włosów 

ludzkich (blondynki!!) 

• System dźwigni 
• Bęben z systemem zegarowym
•  Zmiany długości włosa są 

przekazywane przez system 

dźwigni i rysik na taśmę 

papierową (higrogram) nałożoną 

na obracający się bęben

•  przeznaczenie:
     ciągła rejestracja wilgotności 

względnej

 

 

 

 

Termohigrograf

 

• Przyrząd rejestrujący na tym samym pasku 

przebieg temperatury powietrza i wilgotności 
względnej powietrza

 

 

 

 

Wyznaczanie charakterystyk wilgotności 

powietrza

• 1 Pomiar psychrometrem
• 2. Wyznaczenie charakterystyk wilgotności  (e, f,  ) za 

pomocą podanych wzorów

•               Wartości stałej psychrometrycznej A

Psychrometr 
Augusta
( prędkość 
przepływu 
powietrza 0,8 m/s)

Psychrometr 
Assmanna
( prędkość 
przepływu 
powietrza 2 m/s)

Dla wody

A= 0,0007946

A=0,0006623

Dla lodu

A= 0,0007060

A= 0,0005695

 

 

Wyznaczanie charakterystyk za 

pomocą Tablic Psychrometrycznych

• Tablice Psychrometryczne skonstruowano przy 

założeniu:

•  pomiar psychrometrem Augusta
• wartość cienienia atmosferycznego p=1000 hPa
• Mogą być stosowane we wszystkich przypadkach, niezależnie od 

cisnienia atmosf., jeżeli wysokość stacji n.p.m. nie przekracza 500 
m n.p.m

• Jeżeli pomiar był wykonywany: 

• w miejscach powyżej 500 m n.p.m
• psychrometrem Assmanna 

wprowadza się poprawki

 

 

Pomiar psychrometrem Augusta

• Wartości charakterystyk wilgotności odczytujemy z 

tablic:

    

Tablica 1 

(dla ujemnych wartości powietrza – 

lodu)

     Tablica 2    ( dla dodatnich wartości powietrza- 

wody)

      Odczyt z tablic dokonujemy na podstawie 
      wartości   t   i    t’ 
      odczytujemy wartości e, f, Δ i t

d

 

 

Pomiar psychrometrem Assmanna

1. Dokonujemy odczytu z tablicy 1 lub 2  
2. Do odczytanych wartości wprowadzamy 

poprawki

Dla wartości e:

e

p

 = e (tab.1,2) + poprawka z tab.11

Dla wartości 

Δ

Δ

p

 = Δ

(

tab.1,2) -  poprawka z tab.1

Dla wartości f 
                f

p

= f(tab.1,2) + poprawka z tab.12, 13

 Nową (poprawioną) wartość t

d

 odczytujemy z tab. 

 

 

Praca samodzielna:

• W tablicach psychrometrycznych odszukaj wartości e, f, 

Δ i t

d

•

 

dla następujących przykładów:

 Pomiar psychrometrem Augusta:

 1.    t = 21,5 C,  t’ = 17,5 C
 2.    t = 1,5 C,    t’ = 0,7 C

Pomiar psychrometrem Assmanna:

 1.    t = 11,5 C,  t’ = 7,5 C
 2.    t = 3,5 C,    t’ = 2,7 C