Relatív páratartalom
A relatív páratartalom a levegő , vagy a száradási fokú , általánosan jegyezni φ , megfelel annak az aránynak a parciális nyomása a vízgőz a levegőben lévő felett telített gőz nyomása (vagy gőznyomás ) ugyanazon a. Hőmérsékletet. Ezért a levegő vízgőztartalma és annak maximális befogadóképessége közötti viszony mértéke ilyen körülmények között. Ez az arány megváltozik, ha a hőmérséklet vagy a nyomás megváltozik, annak ellenére, hogy a levegő abszolút nedvességtartalma nem változott. Higrométerrel mérjük .
Leírás
A telített gőznyomás megfelel a telített levegőben lévő vízgőz parciális nyomásának. A telítettségű gőznyomás a hőmérséklet növekvő függvénye. Ez a maximális vízgőznyomás, amelyet a levegő tartalmazhat meghatározott hőmérsékleten és nyomáson.
A relatív páratartalom a figyelembe vett levegőben ténylegesen jelen lévő víz gőznyomásának (a víz parciális nyomása a levegőben ) és a telített nyomás értékének aránya . Leggyakrabban százalékban fejezik ki, és a következővé válik:
![\ varphi \; [\%] = {\ frac {P _ {{\ text {vap}}}} {P _ {{\ text {sat}}} (T)}} \ 100-szor](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/37200b64f1d759313759c38ca183874026969927)
Ebből a kifejezésből a következő értelmezéseket vonhatjuk le:
- amint a telített gőznyomás növekszik a hőmérséklet hatására, ugyanannyi abszolút vízmennyiség esetén a meleg levegő relatív páratartalma alacsonyabb, mint a hideg levegőé. A zárt térfogat relatív páratartalmának csökkentése érdekében elegendő azt felmelegíteni;
- Ha a térfogathoz vízgőzt adunk anélkül, hogy megváltoztatnánk annak hőmérsékletét, a telítettség elérése (100%) után a relatív páratartalom folyékony részecskék nélkül már nem változik a levegőben.
Alkalmazások
Kényelem
Az emberek és a melegvérű állatok evapotranspirációval szabályozzák testhőmérsékletüket . Valóban, a párolgás a verejték vezet közvetlen hűtés a bőrt. A környezeti levegő relatív páratartalma, valamint a szél sebessége befolyásolja az izzadtság párolgását, és ezáltal a test lehűlését. A túl alacsony páratartalom növeli a hűtést és növeli az izzadás hatékonyságát, míg a túl magas páratartalom korlátozza a hűtést, és ezért felerősíti a hőérzetet. A magas hő ezért száraz időben elviselhetőbb, mivel az izzadás hatékonyan hűti a testet. A rendkívüli hideg száraz időben is elviselhetőbb, de a hővezetés és nem a párolgás miatt.
Az Amerikai Fűtési, Hűtési és Légkondicionáló Mérnökök Társasága (ASHRAE) szerint 30 és 60 % közötti relatív páratartalom fenntartása ajánlott (50% alatt, ha korlátozni akarjuk a poratkák elszaporodását . ). És szerint a kanadai Központ Munkavédelmi, a „nedvesség 20% alatti kényelmetlenséget okozhat a kiszáradástól a nyálkahártyákat, és hozzájárul a kiütések . ”
Elképzelhető, hogy a komfortzónában (azaz 20 ° C körül és 50% páratartalom mellett ) az 1 ° C-os hőmérséklet növekedése a relatív páratartalom 2-3 % -os csökkenését okozza, és fordítva. Ez csak egy ötlet, mert a páratartalom-diagramokban a kapcsolatok görbékből állnak. Air át 20 ° C-on és 50% relatív páratartalom mellett tartalmaz 8,65 g víz per köbméter ; ugyanazon a hőmérsékleten, de 100% relatív páratartalom mellett 17,3 g / m 3 , azaz kétszer annyit tartalmaz.
Folyamattervezés
A relatív páratartalom értéke fontos folyamatban mérnöki , különösen a műveleti egységet , amely a levegőre szárítószerként. Valóban, a relatív páratartalom értéke egy szilárd vagy folyékony termék vízének aktivitásával összehasonlítva lehetővé teszi a levegő és a termék közötti vízcsere irányának megismerését, valamint az egyensúlyi értéket. . Hagyományosan a környezeti levegőt felmelegítik (relatív páratartalmának csökkenése, és ezáltal szárítási teljesítményének növekedése), mielőtt érintkezésbe hozzák a szárítandó termékkel.
A relatív páratartalom szerepet játszik a száraz termékek szállítási műveleteiben is: ha a relatív páratartalom túl magas, akkor általában a száraz termékek 50% fölött képesek felszívni a nedvességet, és megváltoztathatják tulajdonságaikat, különös tekintettel az áramlásukra vagy az adalékanyagok keletkezésére.
Szélvédő páramentesítő / páramentesítő
A relatív (és az abszolút) páratartalom csökkentése érdekében a hűtési rendszer, például egy légkondicionáló berendezés a levegő hőmérsékletét a víz harmatpontja alá csökkenti . Ez a lehűlés 100% -ra növeli a relatív páratartalom mértékét. Ezen a ponton vízcseppek képződnek. Ezután a gravitáció választja el őket a levegőtől, és a víz kifolyik a rendszerből. A lehűlt levegő és a nedvesség egy részéből megszabadulva ezután áthalad a rendszer második részén, amely általában valamivel magasabb hőmérsékletre melegíti fel, mint a beömlőnyílásnál. Ezután a rendszer kimenetén a levegő páratartalma jelentősen csökken. Páramentesítés esetén sokkal jobb szárítóereje van.
Koncertterem
Ezen a területen a hőmérséklet kevésbé fontos, mint a páratartalom. A hangszerek (nagyon gyakran fából készült) hangja sokat reagál a páratartalomra. Fontos, hogy a szellőztető, fűtő és légkondicionáló rendszert úgy tervezzük meg, hogy megakadályozzuk a kalóriaellátást a páratartalom túlzott csökkenésével. Fontosabb a relatív páratartalom tiszteletben tartása, mint a hely hőmérséklete. Példa a problémára: a nagy tehetetlenséggel rendelkező térfogatok, az "éjszakai túlszellőzés" (fáziseltolásos szabályozás eszközei) telítési problémákat vetnek fel. Általában kevésbé komoly a magas páratartalom megközelítése (természetesen telítettség nélkül), mint nagyon alacsony, 30% alatti páratartalom mellett maradni.
Meteorológia
A páratartalom a levegőben lévő vízgőz mennyiségét méri, a folyékony vizet és a jeget nem számítva. A felhők kialakulásához és a csapadékképződéshez a levegőnek a képződő cseppek közelében el kell érnie a 100% feletti relatív páratartalmat. Erre a túltelítettségre van szükség a vízmolekulák felületi feszültségének leküzdéséhez, és annak érdekében, hogy egyesüljenek egy kondenzációs magként szolgáló poron . Miután a cseppek eljutnak egy bizonyos átmérőig, a relatív páratartalom 100% -ra csökken a közelükben. Ez általában akkor történik, amikor a levegő emelkedik és hűl.
Általában az eső ilyenkor olyan levegőben esik, amely nem feltétlenül telített (100% alatti relatív páratartalom). Az esőcseppekben lévő víz egy része ezért leesve ebben a levegőben elpárolog, növelve annak páratartalmát, de nem mindig elegendő ahhoz, hogy a relatív páratartalom elérje a 100% -ot. Még az is megeshet, hogy az esőcseppek teljesen elpárolognak, mielőtt a földre érnének , ha a levegő elég száraz, emiatt virga képződik, és csapadék nincs a földön.
Az eső elpárolgása, a levegőbe esés szintén hűti, mert a párolgáshoz olyan energiabevitelre van szükség, amely a környezetből származik. Ha elegendő hűtés van a talajon, a levegő hőmérséklete elérheti a környezet harmatpontját , ami 100% -ra növeli a relatív páratartalmat. Ezután szemtanúi lehetünk a köd vagy a harmat kialakulásának . A levegő vízhiánya kondenzáció formájában azonban ebben az esetben csökkenti az abszolút páratartalmat .
Végül a levegő sugárzással történő hűtése (különösen éjszaka) vagy hűvösebb felületre való elmozdulás csökkenti a hőmérsékletét. Az ott maradó vízgőz mennyisége állandó, relatív páratartalma ezért megnő, és a telítettség elérésekor köd, köd vagy harmat képződésének lehetünk tanúi.
Megjegyzések és hivatkozások
- " Hő kényelem az irodában " , Kanadai Munkahelyi Egészségügyi és Biztonsági Központ (CCOHS) .
- [PDF] Higrometria , az Armacell.com webhelyen, 2003. július 11
- (en) Folyamatmérnök eszközei , " Párás levegő - levegő relatív páratartalma - Légi pszichrometrika " a powderprocess.net webhelyen (hozzáférés: 2018. október 30. )