Pour quantifier l’humidité de l’air, l’humidité absolue et relative de l’air est utilisée.

L'humidité absolue de l'air est mesurée par la densité de la vapeur d'eau dans l'air, ou sa pression.

Une idée plus claire du degré d'humidité de l'air est donnée par l'humidité relative B. L'humidité relative de l'air est mesurée par un nombre indiquant quel pourcentage est humidité absolue sur la densité de vapeur d'eau nécessaire pour saturer l'air à sa température existante :

L'humidité relative peut également être déterminée par la pression de vapeur, car en pratique la pression de vapeur est proportionnelle à sa densité. Par conséquent, B peut être déterminé de cette façon : l'humidité relative est mesurée par un nombre indiquant le pourcentage de l'humidité absolue par rapport à la pression de la vapeur d'eau. saturer l'air à sa température actuelle :

Ainsi, l’humidité relative est déterminée non seulement par l’humidité absolue, mais aussi par la température de l’air. Lors du calcul de l'humidité relative, les valeurs ou doivent être tirées des tableaux (voir tableau 9.1).

Voyons comment les changements de température de l'air peuvent affecter son humidité. Soit l'humidité absolue de l'air égale à Puisque la densité de la vapeur d'eau saturante à 22 °C est égale (tableau 9.1), alors l'humidité relative B est d'environ 50 %.

Supposons maintenant que la température de cet air descende à 10°C, mais que la densité reste la même. L'humidité relative de l'air sera alors de 100 %, c'est-à-dire que l'air sera saturé de vapeur d'eau. Si la température descend jusqu'à 6 °C (par exemple la nuit), des kg de vapeur d'eau se condenseront sur chaque mètre cube d'air (la rosée tombera).

Tableau 9.1. Pression et densité de vapeur d'eau saturante à différentes températures

La température à laquelle l’air devient saturé de vapeur d’eau pendant son processus de refroidissement est appelée point de rosée. Dans l'exemple ci-dessus, le point de rosée est. Notez qu'avec un point de rosée connu, l'humidité absolue de l'air peut être trouvée à partir du tableau. 9.1, car elle est égale à la densité de vapeur saturante au point de rosée.

Paires saturées et insaturées

Vapeur saturée

Lors de l'évaporation, simultanément à la transition des molécules du liquide à la vapeur, processus inverse. En se déplaçant de manière aléatoire à la surface du liquide, certaines des molécules qui l'ont quitté retournent dans le liquide.

Si l'évaporation se produit dans conteneur fermé, alors d'abord le nombre de molécules sortant du liquide sera plus de numéro molécules retournant dans le liquide. Par conséquent, la densité de vapeur dans le récipient augmentera progressivement. À mesure que la densité de vapeur augmente, le nombre de molécules retournant dans le liquide augmente également. Bientôt, le nombre de molécules quittant le liquide deviendra égal au nombre molécules de vapeur retournant au liquide. A partir de ce moment, le nombre de molécules de vapeur au-dessus du liquide sera constant. Pour l'eau à température ambiante, ce nombre est approximativement égal à 10 $ ^ (22) $ de molécules par 1 $ par 1 cm ^ 2 $ de surface. Il se produit ce qu'on appelle l'équilibre dynamique entre la vapeur et le liquide.

La vapeur qui est en équilibre dynamique avec son liquide est appelée vapeur saturée.

Cela signifie que dans un volume donné et à une température donnée, il ne peut y avoir une plus grande quantité de vapeur.

En équilibre dynamique, la masse du liquide dans un récipient fermé ne change pas, bien que le liquide continue de s'évaporer. De la même manière, la masse de vapeur saturée au dessus de ce liquide ne change pas, même si la vapeur continue à se condenser.

Pression de vapeur saturée. Lorsqu'on comprime de la vapeur saturée dont la température est maintenue constante, l'équilibre va d'abord commencer à être perturbé : la densité de la vapeur va augmenter, et par conséquent, plus de molécules passeront du gaz au liquide que du liquide au gaz ; cela continuera jusqu'à ce que la concentration de vapeur dans le nouveau volume devienne la même, correspondant à la concentration de vapeur saturée à une température donnée (et que l'équilibre soit rétabli). Ceci s'explique par le fait que le nombre de molécules sortant du liquide par unité de temps dépend uniquement de la température.

Ainsi, la concentration des molécules de vapeur saturée à température constante ne dépend pas de son volume.

Puisque la pression d’un gaz est proportionnelle à la concentration de ses molécules, la pression de la vapeur saturée ne dépend pas du volume qu’elle occupe. La pression $р_0$ à laquelle le liquide est en équilibre avec sa vapeur s'appelle pression de vapeur saturée.

Lorsque la vapeur saturée est comprimée, la majeure partie se transforme en état liquide. Le liquide occupe moins de volume que la vapeur de même masse. En conséquence, le volume de vapeur, alors que sa densité reste inchangée, diminue.

Dépendance de la pression de vapeur saturée sur la température. Pour un gaz parfait, une dépendance linéaire de la pression sur la température est valable à volume constant. Appliquée à la vapeur saturée de pression $р_0$, cette dépendance s'exprime par l'égalité :

Puisque la pression de vapeur saturée ne dépend pas du volume, elle dépend donc uniquement de la température.

La dépendance $P_0(T)$ déterminée expérimentalement diffère de la dépendance $p_0=nkT$ pour un gaz parfait. Avec l'augmentation de la température, la pression de la vapeur saturée augmente plus vite que la pression d'un gaz parfait (section de la courbe $AB$). Cela devient particulièrement évident si vous tracez une isochore passant par le point $A$ (ligne pointillée). Cela se produit parce que lorsqu’un liquide est chauffé, une partie de celui-ci se transforme en vapeur et la densité de la vapeur augmente.

Donc, d'après la formule $p_0=nkT$, la pression de vapeur saturée augmente non seulement en raison d'une augmentation de la température du liquide, mais également en raison d'une augmentation de la concentration en molécules (densité) de la vapeur. La principale différence dans le comportement d'un gaz parfait et d'une vapeur saturée est la modification de la masse de la vapeur avec un changement de température à volume constant (dans un récipient fermé) ou avec un changement de volume à température constante. Rien de tel ne peut arriver avec un gaz parfait (le MCT d'un gaz parfait ne prévoit pas de transition de phase du gaz au liquide).

Une fois tout le liquide évaporé, le comportement de la vapeur correspondra au comportement d'un gaz parfait (section $BC$ de la courbe).

Vapeur insaturée

Si dans un espace contenant de la vapeur d'un liquide, une évaporation supplémentaire de ce liquide peut se produire, alors la vapeur située dans cet espace est insaturé.

La vapeur qui n’est pas en équilibre avec son liquide est dite insaturée.

La vapeur insaturée peut être transformée en liquide par simple compression. Une fois cette transformation amorcée, la vapeur en équilibre avec le liquide devient saturée.

Humidité

L'humidité de l'air est la teneur en vapeur d'eau de l'air.

L'air atmosphérique qui nous entoure, en raison de l'évaporation continue de l'eau de la surface des océans, des mers, des réservoirs, des sols humides et des plantes, contient toujours de la vapeur d'eau. Plus il y a de vapeur d’eau dans un certain volume d’air, plus la vapeur se rapproche de l’état de saturation. En revanche, plus la température de l’air est élevée, plus la quantité de vapeur d’eau nécessaire pour le saturer est importante.

Selon la quantité de vapeur d'eau présente dans l'atmosphère à une température donnée, l'air présente différents degrés d'humidité.

Quantifier l'humidité

Afin de quantifier l'humidité de l'air, ils utilisent notamment les notions absolu Et humidité relative.

L'humidité absolue est le nombre de grammes de vapeur d'eau contenue dans 1 m^3$ d'air dans des conditions données, c'est-à-dire la densité de vapeur d'eau $p$ exprimée en g/$m^3$.

L'humidité relative de l'air $φ$ est le rapport de l'humidité absolue de l'air $p$ à la densité $p_0$ de vapeur saturée à la même température.

L'humidité relative est exprimée en pourcentage :

$φ=((p)/(p_0))·100%$

La concentration de vapeur est liée à la pression ($p_0=nkT$), donc l'humidité relative peut être définie en pourcentage pression partielle$р$ vapeur dans l'air à la pression $р_0$ de vapeur saturée à la même température :

$φ=((p)/(p_0))·100%$

Sous pression partielle comprendre la pression de vapeur d'eau qu'elle produirait si tous les autres gaz étaient présents air atmosphériqueétaient absents.

Si l'air humide est refroidi, à une certaine température, la vapeur qu'il contient peut être amenée à saturation. Avec un refroidissement supplémentaire, la vapeur d'eau commencera à se condenser sous forme de rosée.

Point de rosée

Le point de rosée est la température à laquelle l'air doit se refroidir pour que la vapeur d'eau qu'il contient atteigne un état de saturation à pression constante et à une humidité de l'air donnée. Lorsque le point de rosée est atteint dans l'air ou sur les objets avec lesquels il entre en contact, la vapeur d'eau commence à se condenser. Le point de rosée peut être calculé à partir des valeurs de température et d'humidité de l'air ou déterminé directement hygromètre à condensation.À humidité relative de l'air$φ = 100 %$ le point de rosée coïncide avec la température de l'air. À $φ

Quantité de chaleur. Capacité thermique spécifique d'une substance

La quantité de chaleur est une mesure quantitative de la variation de l’énergie interne d’un corps lors d’un échange thermique.

La quantité de chaleur est l’énergie qu’un corps dégage lors d’un échange thermique (sans effectuer de travail). La quantité de chaleur, comme l'énergie, se mesure en joules (J).

Capacité thermique spécifique d'une substance

La capacité thermique est la quantité de chaleur absorbée par un corps lorsqu'il est chauffé à 1 $ de degré.

La capacité thermique d’un corps est désignée par la lettre latine majuscule C.

De quoi dépend la capacité thermique d’un corps ? Tout d’abord de par sa masse. Il est clair que chauffer, par exemple, un kilo d’eau de 1 $ nécessitera plus de chaleur que chauffer 200 grammes de $.

Qu’en est-il du type de substance ? Faisons une expérience. Prenons deux récipients identiques et versons de l'eau pesant 400$ g dans l'un et dans l'autre - huile végétale pesant 400$ g, commençons à les chauffer en utilisant des brûleurs identiques. En observant les lectures du thermomètre, nous verrons que l'huile chauffe plus rapidement. Pour chauffer l'eau et l'huile à la même température, l'eau doit être chauffée plus longtemps. Mais plus nous chauffons l’eau longtemps, plus elle reçoit de chaleur du brûleur.

Ainsi, différentes quantités de chaleur sont nécessaires pour chauffer la même masse de différentes substances à la même température. La quantité de chaleur nécessaire pour chauffer un corps et, par conséquent, sa capacité thermique dépendent du type de substance qui compose le corps.

Ainsi, par exemple, pour augmenter la température d'une eau pesant 1$ kg de 1°$С, il faut une quantité de chaleur égale à 4 200$ J, et pour chauffer la même masse de 1°$С huile de tournesol la quantité de chaleur requise est de 1 700 $ J.

Une grandeur physique qui montre la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer 1$ kg d'une substance de 1°$C est appelée la capacité thermique spécifique de cette substance.

Chaque substance a sa propre capacité thermique spécifique, désignée par la lettre latine $c$ et mesurée en joules par kilogramme-degré (J/(kg$·°$C)).

Capacité thermique spécifique de la même substance dans différents états d'agrégation(solide, liquide et gazeux) est différent. Par exemple, la capacité thermique spécifique de l'eau est de 4 200 $ J/(kg$·°$С) et la capacité thermique spécifique de la glace est de 2 100 $ J/(kg$·°$С) ; l'aluminium à l'état solide a une capacité thermique spécifique égale à 920$ J/(kg$·°$С) et à l'état liquide - 1 080$ J/(kg$·°$С).

Notez que l’eau a une capacité thermique spécifique très élevée. Par conséquent, l'eau des mers et des océans, se réchauffant en été, absorbe de l'air grand nombre chaleur. Grâce à cela, dans les endroits situés à proximité de grands plans d'eau, l'été n'est pas aussi chaud que dans les endroits éloignés de l'eau.

Calcul de la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer un corps ou dégagée par celui-ci lors du refroidissement

De ce qui précède, il ressort clairement que la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer un corps dépend du type de substance qui le compose (c'est-à-dire sa capacité thermique spécifique) et de la masse du corps. Il est également clair que la quantité de chaleur dépend du degré d’augmentation de la température corporelle.

Ainsi, pour déterminer la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer un corps ou dégagée par celui-ci lors du refroidissement, il faut multiplier la capacité thermique spécifique du corps par sa masse et par la différence entre ses températures finale et initiale :

où $Q$ est la quantité de chaleur, $c$ est la capacité thermique spécifique, $m$ est la masse du corps, $t_1$ est la température initiale, $t_2$ est la température finale.

Lorsqu'un corps est chauffé, $t_2 > t_1$ et, donc, $Q > 0$. Quand le corps refroidit $t_2

Si la capacité thermique du corps entier $C est connue, Q$ est déterminé par la formule

Chaleur spécifique de vaporisation, fusion, combustion

La chaleur de vaporisation (chaleur d'évaporation) est la quantité de chaleur qui doit être transmise à une substance (à pression et température constantes) pour transformer complètement une substance liquide en vapeur.

La chaleur de vaporisation est égale à la quantité de chaleur dégagée lorsque la vapeur se condense en liquide.

La transformation d'un liquide en vapeur à température constante n'entraîne pas une augmentation de l'énergie cinétique des molécules, mais s'accompagne d'une augmentation de leur énergie potentielle, puisque la distance entre les molécules augmente considérablement.

Chaleur spécifique de vaporisation et de condensation. Des expériences ont établi que pour convertir complètement 1$ kg d'eau en vapeur (au point d'ébullition), il faut dépenser 2,3$ MJ d'énergie. Pour transformer d’autres liquides en vapeur, une quantité de chaleur différente est nécessaire. Par exemple, pour l’alcool, c’est 0,9$ MJ.

Une quantité physique qui montre la quantité de chaleur nécessaire pour convertir un liquide pesant 1 $ kg en vapeur sans changer de température est appelée chaleur spécifique de vaporisation.

La chaleur spécifique de vaporisation est désignée par la lettre $r$ et mesurée en joules par kilogramme (J/kg).

La quantité de chaleur nécessaire à la vaporisation (ou libérée lors de la condensation). Pour calculer la quantité de chaleur $Q$ nécessaire pour transformer un liquide de n'importe quelle masse prise au point d'ébullition en vapeur, la chaleur spécifique de vaporisation $r$ doit être multipliée par la masse $m$ :

Lorsque la vapeur se condense, la même quantité de chaleur est libérée :

Chaleur spécifique de fusion

La chaleur de fusion est la quantité de chaleur qui doit être transmise à une substance à pression constante et à température constante égale au point de fusion afin de la convertir complètement d'un état cristallin solide à un liquide.

La chaleur de fusion est égale à la quantité de chaleur libérée lorsqu’une substance cristallise à partir d’un état liquide.

Lors de la fusion, toute la chaleur fournie à une substance va augmenter l'énergie potentielle de ses molécules. L'énergie cinétique ne change pas puisque la fusion se produit à température constante.

Étudier expérientiellement la fonte diverses substances de la même masse, vous pouvez remarquer que différentes quantités de chaleur sont nécessaires pour les transformer en liquide. Par exemple, pour faire fondre un kilogramme de glace, vous devez dépenser 332 $ J d'énergie, et pour faire fondre 1 $ kg de plomb, vous devez dépenser 25 $ kJ.

Une grandeur physique qui montre la quantité de chaleur qui doit être transmise à un corps cristallin pesant 1$ kg afin de le transformer complètement à l'état liquide à la température de fusion est appelée la chaleur spécifique de fusion.

La chaleur spécifique de fusion est mesurée en joules par kilogramme (J/kg) et est désignée par la lettre grecque $λ$ (lambda).

La chaleur spécifique de cristallisation est égale à la chaleur spécifique de fusion, car lors de la cristallisation, la même quantité de chaleur est libérée que celle absorbée lors de la fusion. Par exemple, lorsque de l'eau pesant 1 $ kg gèle, la même énergie de 332 $ J est libérée, ce qui est nécessaire pour convertir la même masse de glace en eau.

Pour trouver la quantité de chaleur nécessaire pour faire fondre un corps cristallin de masse arbitraire, ou chaleur de fusion, il faut multiplier la chaleur spécifique de fusion de ce corps par sa masse :

La quantité de chaleur dégagée par le corps est considérée comme négative. Par conséquent, lors du calcul de la quantité de chaleur dégagée lors de la cristallisation d'une substance de masse $m$, il faut utiliser la même formule, mais avec un signe moins :

Chaleur spécifique de combustion

La chaleur de combustion (ou pouvoir calorifique, pouvoir calorifique) est la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète du carburant.

Pour chauffer les corps, l'énergie libérée lors de la combustion du carburant est souvent utilisée. Les carburants conventionnels (charbon, pétrole, essence) contiennent du carbone. Lors de la combustion, les atomes de carbone se combinent aux atomes d’oxygène présents dans l’air, entraînant la formation de molécules de dioxyde de carbone. L'énergie cinétique de ces molécules s'avère supérieure à celle des particules d'origine. L'augmentation de l'énergie cinétique des molécules lors de la combustion est appelée libération d'énergie. L'énergie dégagée lors de la combustion complète du carburant est la chaleur de combustion de ce carburant.

La chaleur de combustion du carburant dépend du type de carburant et de sa masse. Plus la masse de carburant est grande, plus plus de quantité chaleur dégagée lors de sa combustion complète.

Une quantité physique indiquant la quantité de chaleur libérée lors de la combustion complète d'un carburant pesant 1 $ kg est appelée chaleur spécifique de combustion du carburant.

La chaleur spécifique de combustion est désignée par la lettre $q$ et mesurée en joules par kilogramme (J/kg).

La quantité de chaleur $Q$ dégagée lors de la combustion de $m$ kg de combustible est déterminée par la formule :

Pour connaître la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion complète d'un carburant de masse arbitraire, il faut multiplier la chaleur spécifique de combustion de ce carburant par sa masse.

Équation du bilan thermique

Dans un système thermodynamique fermé (isolé des corps externes), une modification de l'énergie interne de n'importe quel corps du système $∆U_i$ ne peut pas conduire à une modification de l'énergie interne de l'ensemble du système. Ainsi,

$∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$

Si aucun travail n'est effectué par aucun corps à l'intérieur du système, alors, selon la première loi de la thermodynamique, un changement dans l'énergie interne de tout corps se produit uniquement en raison de l'échange de chaleur avec d'autres corps de ce système : $∆U_i= Q_i$. En prenant en compte ($∆U_1+∆U_2+∆U_3+...+∆U_n=∑↙(i)↖(n)∆U_i=0$), on obtient :

$Q_1+Q_2+Q_3+...+Q_n=∑↙(i)↖(n)Q_i=0$

Cette équation est appelée équation du bilan thermique. Ici $Q_i$ est la quantité de chaleur reçue ou dégagée par le $i$ième corps. N'importe laquelle des quantités de chaleur $Q_i$ peut désigner la chaleur libérée ou absorbée lors de la fusion de tout corps, de la combustion de combustible, de l'évaporation ou de la condensation de vapeur, si de tels processus se produisent avec différents corps du système et seront déterminés par le correspondant relations.

L'équation du bilan thermique est une expression mathématique de la loi de conservation de l'énergie lors du transfert de chaleur.

Humidité absolue

L'humidité absolue est la quantité d'humidité (en grammes) contenue dans un mètre cube d'air. En raison de sa petite valeur, il est généralement mesuré en g/m3. Mais étant donné qu'à une certaine température de l'air, seule une certaine quantité d'humidité peut être contenue au maximum dans l'air (avec une augmentation de la température, cette quantité maximale possible d'humidité augmente, avec une diminution de la température de l'air, la quantité maximale possible d'humidité diminue), le le concept a été introduit Humidité relative.

Humidité relative

Une définition équivalente est le rapport entre la fraction massique de vapeur d'eau dans l'air et le maximum possible à une température donnée. Mesuré en pourcentage et déterminé par la formule :

où : - humidité relative du mélange (air) considéré ; - pression partielle de vapeur d'eau dans le mélange ; - pression de vapeur saturée à l'équilibre.

La pression de vapeur saturée de l'eau augmente considérablement avec l'augmentation de la température (voir graphique). Par conséquent, avec le refroidissement isobare (c'est-à-dire à pression constante) de l'air avec une concentration de vapeur constante, il arrive un moment (point de rosée) où la vapeur est saturée. Dans ce cas, la vapeur « supplémentaire » se condense sous forme de brouillard ou de cristaux de glace. Les processus de saturation et de condensation de la vapeur d'eau jouent rôle énorme en physique atmosphérique : processus et formation des nuages fronts atmosphériques sont largement déterminés par les processus de saturation et de condensation ; la chaleur dégagée lors de la condensation de la vapeur d'eau atmosphérique fournit le mécanisme énergétique pour l'émergence et le développement des cyclones tropicaux (ouragans).

Estimation de l'humidité relative

Humidité relative de l'eau- mélange d'air peut être estimé si sa température est connue ( T) et la température du point de rosée ( Td). Quand T Et Td exprimée en degrés Celsius, alors l'expression est vraie :

Où est estimée la pression partielle de vapeur d’eau dans un mélange ? e p :

Et la pression de vapeur humide de l'eau dans le mélange à température est estimée e s :

Vapeur d'eau sursaturée

En l'absence de centres de condensation, lorsque la température diminue, un état de sursaturation peut se former, c'est-à-dire que l'humidité relative devient supérieure à 100 %. Les ions ou les particules d'aérosol peuvent jouer le rôle de centres de condensation ; c'est sur la condensation de vapeur sursaturée sur des ions formés lors du passage d'une particule chargée dans une telle vapeur que repose le principe de fonctionnement de la chambre de Wilson et des chambres de diffusion : gouttelettes d'eau. la condensation sur les ions formés forme une trace visible (piste) des particules chargées.

Un autre exemple de condensation de vapeur d'eau sursaturée est celui des traînées de condensation des avions, qui se produisent lorsque la vapeur d'eau sursaturée se condense sur les particules de suie provenant des gaz d'échappement des moteurs.

Moyens et méthodes de contrôle

Pour déterminer l'humidité de l'air, des instruments appelés psychromètres et hygromètres sont utilisés. Le psychromètre d'August se compose de deux thermomètres : sec et humide. Un thermomètre à bulbe humide indique une température plus basse qu'un thermomètre à bulbe sec car... son réservoir est enveloppé dans un tissu imbibé d'eau qui le refroidit en s'évaporant. Le taux d'évaporation dépend de l'humidité relative de l'air. Sur la base des lectures de thermomètres secs et humides, l'humidité relative de l'air est déterminée à l'aide de tables psychrométriques. DANS dernièrement Les capteurs d'humidité intégrés (généralement avec sortie de tension) sont devenus largement utilisés, en raison de la propriété de certains polymères de modifier leurs caractéristiques électriques (telles que la constante diélectrique du milieu) sous l'influence de la vapeur d'eau contenue dans l'air. Pour vérifier les instruments de mesure de l'humidité, ils utilisent installations spéciales- des hygrostats.

L'humidité de l'air est caractéristique importante environnement. Mais tout le monde ne comprend pas vraiment ce que signifient les bulletins météorologiques. et l'humidité absolue sont des concepts liés. Il n’est pas possible de comprendre l’essence de l’un sans comprendre l’autre.

Air et humidité

L'air contient un mélange de substances présentes dans état gazeux. Il s'agit principalement d'azote et d'oxygène. eux dans composition générale(100 %) en contient respectivement environ 75 % et 23 % en poids. Environ 1,3 % est de l'argon, moins de 0,05 % est du dioxyde de carbone. Le reste (la quantité manquante est d'environ 0,005 % au total) est constitué de xénon, d'hydrogène, de krypton, d'hélium, de méthane et de néon.

Il y a également une certaine quantité d’humidité dans l’air à tout moment. Il pénètre dans l'atmosphère après l'évaporation des molécules d'eau des océans du monde et des sols humides. Dans un espace confiné, son contenu peut différer de environnement externe et dépend de la disponibilité de sources supplémentaires de revenus et de consommation.

Pour plus définition précise caractéristiques physiques et les indicateurs quantitatifs, deux notions sont utilisées : l'humidité relative et l'humidité absolue. Au quotidien, des excès se forment lors du séchage des vêtements et lors de la cuisson. Les humains et les animaux l'excrétent par la respiration, les plantes par les échanges gazeux. En production, les changements dans le taux de vapeur d'eau peuvent être associés à la condensation due aux changements de température.

Absolu et caractéristiques de l'utilisation du terme

Dans quelle mesure est-il important de connaître la quantité exacte de vapeur d’eau dans l’atmosphère ? Sur la base de ces paramètres, les prévisions météorologiques, la possibilité de précipitations et leur volume, ainsi que les trajectoires de mouvement des fronts sont calculées. Sur cette base, les risques de cyclones et surtout d'ouragans, qui peuvent constituer un grave danger pour la région, sont déterminés.

Quelle est la différence entre les deux notions ? Leur point commun est que l’humidité relative et l’humidité absolue mesurent la quantité de vapeur d’eau dans l’air. Mais le premier indicateur est déterminé par calcul. La seconde peut être mesurée par des méthodes physiques avec le résultat en g/m 3.

Cependant, avec les changements de température ambiante, ces indicateurs changent. On sait que l'air peut contenir une certaine quantité maximale de vapeur d'eau - humidité absolue. Mais pour les modes +1°C et +10°C ces valeurs seront différentes.

La dépendance de la teneur quantitative en vapeur d'eau dans l'air sur la température est affichée dans l'indicateur d'humidité relative. Il est calculé à l'aide de la formule. Le résultat est exprimé en pourcentage (un indicateur objectif de la valeur maximale possible).

Influence des conditions environnementales

Comment l'humidité absolue et relative de l'air évolue-t-elle avec une augmentation de la température, par exemple de +15°C à +25°C ? À mesure qu’elle augmente, la pression de la vapeur d’eau augmente. Cela signifie qu'un plus grand nombre de molécules d'eau peuvent tenir dans une unité de volume (1 mètre cube). Par conséquent, l’humidité absolue augmente également. La valeur relative diminuera. En effet, la teneur réelle en vapeur d'eau est restée la même, mais la valeur maximale possible a augmenté. Selon la formule (en divisant l'un par l'autre et en multipliant le résultat par 100 %), le résultat sera une diminution de l'indicateur.

Comment l’humidité absolue et relative changera-t-elle à mesure que la température diminue ? Que se passe-t-il lorsque l'on passe de +15°C à +5°C ? L'humidité absolue diminuera. En conséquence, dans 1 mètre cube. La quantité maximale de mélange d'air et de vapeur d'eau pouvant contenir est plus petite. Le calcul à l'aide de la formule montrera une augmentation de l'indicateur final - le pourcentage d'humidité relative augmentera.

Signification pour les humains

S'il y a un excès de vapeur d'eau, vous vous sentez étouffé ; s'il y en a trop peu, vous ressentez une sensation de peau sèche et de soif. Évidemment, l’humidité de l’air humide est plus élevée. En cas d'excès, l'eau en excès n'est pas retenue à l'état gazeux et se transforme en milieu liquide ou solide. Dans l'atmosphère, il se précipite, cela se manifeste par des précipitations (brouillard, gel). À l'intérieur, une couche de condensation se forme sur les objets intérieurs et le matin il y a de la rosée à la surface de l'herbe.

Une augmentation de température est plus facile à tolérer dans une pièce sèche. Cependant, le même régime, mais à une humidité relative supérieure à 90 %, provoque une surchauffe rapide du corps. Le corps combat ce phénomène de la même manière : la chaleur est libérée par la sueur. Mais dans l'air sec, il s'évapore (sèche) rapidement de la surface du corps. Dans un environnement humide, cela n'arrive pratiquement pas. Le mode le plus approprié (confortable) pour une personne est de 40 à 60 %.

Pourquoi est-ce nécessaire ? Dans les matériaux en vrac par temps humide, la teneur en matière sèche par unité de volume diminue. Cette différence n’est pas si significative, mais avec des volumes importants, elle peut « aboutir » à une quantité vraiment détectable.

Les produits (céréales, farine, ciment) ont un seuil d'humidité acceptable auquel ils peuvent être stockés sans perte de qualité ou de propriétés technologiques. Ainsi, suivre les indicateurs et les maintenir à un niveau optimal est obligatoire pour les installations de stockage. En réduisant l'humidité de l'air, on parvient à la réduire dans les produits.

Appareils

En pratique, l’humidité réelle est mesurée par des hygromètres. Auparavant, il y avait deux approches. L’une est basée sur les changements dans l’allongement des cheveux (humains ou animaux). L'autre est basée sur la différence des lectures du thermomètre dans un environnement sec et humide (psychrométrique).

Dans un hygromètre à cheveux, l'aiguille du mécanisme est reliée à un cheveu tendu sur un châssis. Il change en fonction de l'humidité de l'air ambiant propriétés physiques. L'aiguille s'écarte de la valeur de référence. Ses mouvements sont suivis sur une échelle.

On sait que l’humidité relative et l’humidité absolue de l’air dépendent de la température ambiante. Cette fonctionnalité est utilisée dans un psychromètre. Lors de la détermination, les lectures sont prises à partir de deux thermomètres adjacents. Le flacon d'un (sec) est dans des conditions normales. Dans l'autre (humide), il est enveloppé dans une mèche reliée à un réservoir d'eau.

Dans de telles conditions, le thermomètre mesure l'environnement en tenant compte de l'humidité qui s'évapore. Et cet indicateur dépend de la quantité de vapeur d'eau dans l'air. La différence de lectures est déterminée. La valeur de l'humidité relative est déterminée à l'aide de tableaux spéciaux.

Récemment, les capteurs utilisant les modifications sont devenus plus largement utilisés. caractéristiques électriques certains matériaux. Pour confirmer les résultats et vérifier les instruments, il existe des réglages de référence.

Quand nous parlons de sur notre santé, la connaissance de l'humidité relative de l'air et de la formule pour la déterminer vient en premier. Cependant, il n'est pas nécessaire de connaître la formule exacte, mais ce serait bien de connaître au moins aperçu général imaginez ce que c'est, pourquoi mesurer l'humidité dans la maison et de quelles manières cela peut être fait.

Quelle devrait être l’humidité optimale ?

L'humidité dans une pièce où une personne travaille, passe son temps libre ou dort est particulièrement importante. Nos organes respiratoires sont conçus de telle manière qu’un air trop sec ou saturé de vapeur d’eau leur est nocif. Par conséquent, il existe des normes nationales qui réglementent le taux d’humidité de l’air intérieur.

Zone d'humidité optimale

En général, il existe une douzaine de façons de contrôler l’humidité de l’air et de la ramener à la normale. Cela créera les conditions les plus favorables pour étudier, dormir, faire du sport, augmenter les performances et améliorer le bien-être.