Nazwisko i imię	Numer grupy	Numer ćwiczenia	Temat ćwiczenia
Anna Miszkiel	IX		Pomiar wilgotności powietrza za pomocą psychometru

Wilgotność bezwzględna powietrza jest to masa pary wodnej zawartej w 1 m³ powietrza. Jej wymiarem jest
.

Bezwzględna wilgotność atmosferyczna waha się od ok. 0.002
zimą do ok. 0.02
latem.

W praktyce nie ma większego znaczenia ilość pary w 1 m³, lecz stopień nasycenia powietrza parą wodną zależy jeszcze od temperatury, dlatego wprowadza się pojęcie wilgotności względnej

Wilgotność względną powietrza to stosunek masy pary wodnej m₁ zawartej w pewnej objętości powietrza do tej masy pary wodnej m₂, która by tę objętość w danej temperaturze nasyciła.

Masa pary m w danej objętości zależy od gęstości ρ (
), a gęstość jest wprost proporcjonalna do ciśnienia p, możemy więc zapisać:
gdzie a- współczynnik proporcjonalności oraz
p₁- prężność pary wodnej zawartej w powietrzu w pewnej temperaturze, p₂- prężność pary wodnej nasyconej w tej temperaturze.

Wilgotność względną wyrażamy zwykle w %

Np. wilgotność W = 50% oznacza wg. wzoru, że
, czyli powietrze zawiera połowę tej masy pary wodnej, która byłaby potrzebna do nasycenia; W = 100% oznacza nasycenia.

Wilgotność względna powietrza ma podstawowe znaczenie w spichlerzach zbożowych, magazynach żywnościowych, a także bibliotekach, muzeach itp. Do jej pomiarów stosuje się higrometry (włosowy, Aluarda, Daniela) oraz psychometry.

POMIAR WILGOTNOŚCI POWIETRZA ZA POMOCĄ PSYCHOMETRU

Na wspólnej podstawie są zawieszone dwa jednakowe termometry. Zbiorniczek z rtęcią jednego z nich, owinięty muślinem, jest stale zwilżany wodą z naczynka n, w którym zanurzony jest jeden koniec muślinu.

Woda parując zużywa ciepło. Pobiera je z najbliższego otoczenia , a więc z termometru, który tym samym oziębia się i to tym bardziej, im szybsze jest parowanie, czyli im suchsze jest powietrze. Termometr jednocześnie uzupełnia swe ciepło z otoczenia. Przy pewnej różnicy temperatur między termometrem mokrym
a suchym
, czyli otoczeniem, dopływ ciepła dokładnie pokrywa straty i wówczas różnica temperatur obu termometrów się ustala.

Biorąc pod uwagę różnicę temperatur obu termometrów, możemy z tablic psychometrycznych odczytać wilgotność powietrza lub ją obliczyć, korzystając ze wzoru:
gdzie: p₂ - prężność pary wodnej nasyconej w temp. termometru suchego, p₁ -prężność pary wodnej znajdującej się w powietrzu

Prężność pary wodnej p₁ znajdującej się w powietrzu obliczamy ze wzoru:
gdzie: p - prężność pary wodnej nasyconej w temp. termometru mokrego t₂, k - stały współczynnik, t₁ - temp. termometru suchego, t₂ - temp. termometru mokrego, b - ciśnienie atmosferyczne

W przybliżeniu można przyjąć, że szybkość parowania V (tzn. masa m wody przechodzącej w stan pary w ciągu 1 s.) jest proporcjonalna do różnicy między ciśnieniem p pary nasyconej tej cieczy w danej temperaturze a ciśnieniem pary p₁ panującym w danej chwili nad cieczą oraz do powierzchni parującej S i odwrotnie proporcjonalna do ciśnienia barometrycznego.

Ilość ciepła pobranego na parowanie Q₁ jest z kolei proporcjonalna do szybkości parowania.

Mamy zatem: Q₁ V,
gdzie: B - współczynnik proporcjonalności.

Dopływ ciepła do termometru wilgotnego jest wprost proporcjonalny do różnicy temperatury otoczenia t₁ (czyli termometru suchego) i temp. termometru wilgotnego ( t₂) oraz do ogrzewanej powierzchni:
gdzie: C - współczynnik proporcjonalności

Z chwilą ustalenia się temperatury t₂ dopływ ciepło równa się odpływowi Q₁ = Q₂ stąd:
gdzie: k - stały współczynnik charakterystyczny dla danego układu (przyrządu)

Powietrze w pokoju jest prawie nieruchome, psychometr wskazywał by więc wilgotność tylko swego najbliższego otoczenia nasyconego parą z mokrego muślinu. Aby tego uniknąć, przedmuchuje się powietrze za pomocą wiatraczka.

---