Właściwości wilgotnościowe
powietrza
Wykład 5
Wilgotność bezwzględna (g)
g
określa zawartość pary wodnej
łł
g �ł
(wyrażonej w gramach)
3
�łm śł
w 1 m3 powietrza.
�ł �ł
Aktualne ciśnienie pary
wodnej w powietrzu
e [hPa]
= aktualna prężność.
1 N
1 hPa = 100 Pa 1 Pa =
1 m2
Maksymalne ciśnienie pary wodnej
E ( t )
80
t [�C] E(t) [hPa]
P
70
-10 2.87
[hPa]
60
-5 4.22
50 0 6.12
5 8.74
40
10 12.30
30
15 17.08
20
20 23.42
10
25 31.71
0
30 42.47
-10 0 10 20 30 40
35 56.27
t [�C]
Maksymalne ciśnienie pary wodnej
E ( t )
80
P
70
[hPa]
60
50
�ł 17,2696�"t �ł
40
+1,810418
�ł �ł
17,2696�"t
�ł �ł
łł
30
E = exp +1,810418 = e�ł t+237,45
�ł �ł
t + 237,45
�ł łł
20
10
�ł 17,25�"t �ł
E = 6,123�"exp
�ł �ł
0
t + 237,45
�ł łł
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
d = E(t0) - e
60
50
E(t0)
40
30
d
E(td) = e
20
10
e
0
t0
td
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
Temperatura punktu rosy jest to temperatura, przy
której podczas procesu ochładzania powietrza zaczyna
się skraplać zawarta w tym powietrzu para wodna.
Inaczej: jest to temperatura, przy której aktualne
ciśnienie pary wodnej w powietrzu byłoby równe
ciśnieniu pary wodnej nasyconej (maksymalnemu
ciśnieniu pary wodnej w danej temperaturze):
e = E(td)
Niedosyt ciśnienia pary wodnej jest to różnica
pomiędzy maksymalnym ciśnieniem pary wodnej w
danej temperaturze a aktualnym ciśnieniem pary
wodnej:
d = E(t) - e
Wilgotność względna
80
P
e
[hPa]70
f =
E(t0)
60
50
E(t0)
40
30
f = 50 %
20
10
e
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
Ciśnienie pary wodnej nasyconej a rodzaj
powierzchni ciała
E2 < E3
E1 < E2
Kapilara
Duże
Kropla wody
Duże
naczynie
naczynie
Wklęsła Powierzchnie płaska wypukła
W tej samej temperaturze, ciśnienie pary wodnej nasyconej w
przestrzeni nad płaska powierzchnią wody jest większe od ciśnienia
pary wodnej nasyconej znajdującej się nad powierzchnią wklęsłą i
jest mniejsze od ciśnienia pary wodnej nasyconej znajdującej się nad
powierzchnią wypukłą
Wilgotność względna ( f ) jest to stosunek aktualnego
cisnienia pary wodnej w powietrzu do maksymalnego
ciśnienia pary wodnej w danej temperaturze powietrza:
80
e
P
f = �"100%
70
[hPa]
E(t)
60
80 %
50
60 %
40
30
40 %
20
10
0
t [�C]
-10 0 10 20 30 40
80
P
[hPa]70
d = E(tx) - e
60
50
E(t0)
40
30
d
20
10
e
0
t0
td t t
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
d = E(t0) - e
60
50
E(t0)
40
d
30
d
20
10
0
t0
td
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
I
60
d
50
E(t0)
40
50 %
30
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
II
60
50
E(t0)
d
40
50 %
30
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
III
60
50
E(t0)
d
40
50 %
30
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
I
60
50
E(t0)
40
50 %
30
d
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
II
60
50
E(t0)
40
50 %
30
d
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
80
P
[hPa]70
60
50
E(t0)
40
50 %
30
20
10
0
t0
-10 0 10 20 30 40
t [�C]
Dobowy przebieg ciśnienia pary wodnej w
warstwie przygruntowej powietrza
Dobowy przebieg wilgotności względnej
powietrza w warstwie przygruntowej
Psychrometr
t
t
t
K�(E(t )  e)
e=E(t )  ł�(t-t )
ł
ł
ł
k�( t - t )
e=E  ł�(t-t )
ł
ł
ł
Zasada działania
=
Psychrometr (przykładowy pomiar)
e=E(t )  ł�(t-t )
ł
ł
ł
ł=0,655
ł
ł
ł
E(t )=E(15,3)=17,4
t=21,5
t =15,3
e=17,4  0,655�(21,5-15,3)
e=13,35 [hPa]
d=E(t)  e = 25,68-13,35=12,33 [hPa]
f = e/E(t) �100% = 52%
E(td) = e
E(11,22) = 13,35
td = 11,22 [�C]
WPN 2001
A
awica 2005
A
awica 2005
t [�C]
f [%]
Które powietrze jest cięższe  suche czy
wilgotne,
przy założeniu stałej temperatury i ciśnienia?
Powietrze suche
Powietrze wilgotne
pozbawione pary wodnej
nasycone parą wodną
1 m3 1 m3
?
T = const
P = const
Które powietrze jest cięższe  suche czy wilgotne,
przy założeniu stałej temperatury i ciśnienia?
Główne składniki powietrza suchego
Masa molowa
28 g N2
78%
4
:
32 g
21% 1
O2
Ar
0,93%
H2O ??
18 g
Które powietrze jest cięższe  suche czy wilgotne,
przy założeniu stałej temperatury i ciśnienia?
Prawo Avogadro ???
W tej samej objętości różnych gazów i
przy tej samej temperaturze i ciśnieniu
znajduje się zawsze ta sama liczba
cząsteczek.
6,023 x 10 23
w 1 molu
Które powietrze jest cięższe  suche czy wilgotne,
przy założeniu stałej temperatury i ciśnienia?
Powietrze suche
Powietrze wilgotne
pozbawione pary wodnej
nasycone parą wodną
Jest cięższe niż
1 m3 1 m3
?
T = const
P = const