Un des indicateurs très importants de notre atmosphère. Il peut être absolu ou relatif. Comment est-il mesuré humidité absolue Et quelle est la formule pour cela? Vous pouvez le découvrir en lisant notre article.
L'humidité de l'air - qu'est-ce que c'est?
Qu'est-ce que l'humidité ? Il s'agit de la quantité d'eau contenue dans tout corps ou milieu physique. Cet indicateur dépend directement de la nature même du milieu ou de la substance, ainsi que du degré de porosité (si nous parlons sur les solides). Dans cet article, nous parlerons d'un type d'humidité spécifique - de l'humidité de l'air.
Du cours de chimie, nous savons tous très bien que l'air atmosphérique se compose d'azote, d'oxygène, de dioxyde de carbone et de certains autres gaz, qui ne représentent pas plus de 1% de la masse totale. Mais outre ces gaz, l'air contient également de la vapeur d'eau et d'autres impuretés.
L'humidité est la quantité de vapeur d'eau qui ce moment(et à cet endroit) est contenu dans la masse d'air. Dans le même temps, les météorologues distinguent deux de ses valeurs: ce sont l'humidité absolue et relative.
L'humidité de l'air est l'une des caractéristiques les plus importantes de l'atmosphère terrestre, qui affecte la nature du climat local. Il est à noter que l'humidité air atmosphérique n'est pas la même - à la fois dans la section verticale et dans l'horizontale (latitudinale). Ainsi, si aux latitudes subpolaires les indicateurs relatifs d'humidité de l'air (dans la couche inférieure de l'atmosphère) sont d'environ 0,2 à 0,5%, alors aux latitudes tropicales - jusqu'à 2,5%. Ensuite, nous découvrirons ce que sont l'humidité absolue et relative. Considérez également quelle différence existe entre ces deux indicateurs.
Humidité absolue : définition et formule
Traduit du latin, le mot absolutus signifie "plein". Sur cette base, l'essence du concept "d'humidité absolue de l'air" devient évidente. Cette valeur, qui montre combien de grammes de vapeur d'eau sont réellement contenus dans un mètre cube masse d'air spécifique. En règle générale, cet indicateur est désigné par la lettre latine F.
G/m 3 est l'unité de mesure dans laquelle l'humidité absolue est calculée. La formule de son calcul est la suivante :
Dans cette formule, la lettre m désigne la masse de vapeur d'eau et la lettre V désigne le volume d'une masse d'air particulière.
La valeur de l'humidité absolue dépend de plusieurs facteurs. Tout d'abord, il s'agit de la température de l'air et de la nature des processus d'advection.
Humidité relative
Considérons maintenant ce qu'est l'humidité relative. Il s'agit d'une valeur relative qui indique la quantité d'humidité contenue dans l'air par rapport à la quantité maximale possible de vapeur d'eau dans cette masse d'air à une température donnée. L'humidité relative de l'air est mesurée en pourcentage (%). Et c'est ce pourcentage que nous pouvons souvent trouver dans les prévisions météorologiques et les bulletins météorologiques.
Il convient également de mentionner un concept aussi important que le point de rosée. C'est le phénomène de la saturation maximale possible de la masse d'air en vapeur d'eau (l'humidité relative de ce moment est de 100%). Dans ce cas, l'excès d'humidité se condense et forme précipitation, brouillard ou nuages.
Méthodes de mesure de l'humidité de l'air
Les femmes savent que vous pouvez détecter l'augmentation de l'humidité dans l'atmosphère à l'aide de vos cheveux gonflés. Cependant, il existe d'autres méthodes et dispositifs techniques plus précis. Ce sont l'hygromètre et le psychromètre.
Le premier hygromètre a été créé au 17ème siècle. L'un des types de cet appareil est précisément basé sur les propriétés des cheveux pour modifier leur longueur avec les changements d'humidité de l'environnement. Aujourd'hui, cependant, il existe également des hygromètres électroniques. Un psychromètre est un instrument spécial doté d'un thermomètre humide et sec. Par la différence de leurs indicateurs et déterminer l'humidité à un moment donné.
L'humidité de l'air comme indicateur environnemental important
Il est considéré comme optimal pour corps humain est l'humidité relative de 40-60%. Les indicateurs d'humidité affectent également grandement la perception de la température de l'air par une personne. Ainsi, à faible humidité, il nous semble que l'air est beaucoup plus froid qu'en réalité (et inversement). C'est pourquoi les voyageurs dans les latitudes tropicales et équatoriales de notre planète éprouvent si durement la chaleur et la chaleur.
Aujourd'hui, il existe des humidificateurs et des déshumidificateurs spéciaux qui aident une personne à réguler l'humidité de l'air dans les espaces clos.
Pour terminer...
Ainsi, l'humidité absolue de l'air est l'indicateur le plus important, ce qui nous donne une idée de l'état et des caractéristiques masses d'air. Dans ce cas, il est nécessaire de pouvoir distinguer cette valeur de l'humidité relative. Et si ce dernier indique la proportion de vapeur d'eau (en pourcentage) présente dans l'air, alors l'humidité absolue est la quantité réelle de vapeur d'eau en grammes dans un mètre cube d'air.
informations générales
L'humidité dépend de la nature de la substance, et dans solides, en outre, sur le degré de broyage ou de porosité. La teneur en eau chimiquement liée, dite constitutionnelle, par exemple les hydroxydes, qui ne sont libérés que lors de la décomposition chimique, ainsi que l'eau hydratée cristalline, n'est pas incluse dans le concept d'humidité.
Unités de mesure et caractéristiques de la définition du concept d'humidité
- L'humidité est généralement caractérisée par la quantité d'eau dans une substance, exprimée en pourcentage (%) de la masse d'origine de la substance humide ( humidité de masse) ou son volume ( humidité globale).
- L'humidité peut également être caractérisée par la teneur en humidité, ou humidité absolue- la quantité d'eau par unité de masse de la partie sèche du matériau. Cette définition de l'humidité est largement utilisée pour évaluer la qualité du bois.
Cette valeur ne peut pas toujours être mesurée avec précision, car dans certains cas, il est impossible d'enlever toute l'eau inconstitutionnelle et de peser l'objet avant et après cette opération.
- L'humidité relative caractérise le taux d'humidité par rapport à nombre maximal humidité qui peut être contenue dans une substance en état d'équilibre thermodynamique. L'humidité relative est généralement mesurée en pourcentage du maximum.
Méthodes de détermination
Titrateur Karl Fischer.
L'établissement du degré d'humidité de nombreux produits, matériaux, etc. importance. Ce n'est qu'à une certaine humidité que de nombreux corps (grain, ciment, etc.) conviennent à l'usage auquel ils sont destinés. L'activité vitale des organismes animaux et végétaux n'est possible qu'à certaines limites d'humidité et d'humidité relative de l'air. L'humidité peut introduire une erreur significative dans le poids de l'article. Les kilogrammes de sucre ou de céréales avec une teneur en humidité de 5 % et 10 % contiendront montant différent sucre sec ou céréales.
La mesure de l'humidité est déterminée en séchant l'humidité et en titrant l'humidité selon Karl Fischer. Ces méthodes sont primaires. En plus d'eux, de nombreux autres ont été développés qui sont calibrés selon les résultats des mesures d'humidité par des méthodes primaires et selon des échantillons d'humidité standard.
L'humidité de l'air
L'humidité de l'air est une valeur qui caractérise la teneur en vapeur d'eau dans diverses parties de l'atmosphère terrestre.
Humidité - la teneur en vapeur d'eau dans l'air; un des plus caractéristiques essentielles le temps et le climat.
L'humidité dans l'atmosphère terrestre varie considérablement. Oui, à la surface de la terre la teneur en vapeur d'eau de l'air varie en moyenne de 0,2 % en volume sous les hautes latitudes à 2,5 % sous les tropiques. La pression de vapeur aux latitudes polaires est inférieure à 1 mb en hiver (parfois seulement des centièmes de mb) et en été inférieure à 5 mb ; sous les tropiques, elle augmente jusqu'à 30 mb, et parfois plus. En sous déserts tropicaux la pression de vapeur est réduite à 5-10 mb.
L'humidité absolue de l'air (f) est la quantité de vapeur d'eau réellement contenue dans 1 m³ d'air :
f = (masse de vapeur d'eau dans l'air)/(volume d'air humide)
Unité d'humidité absolue couramment utilisée : (f) = g/m³
L'humidité relative (φ) est le rapport de son humidité absolue actuelle à l'humidité absolue maximale à une température donnée (voir tableau)
| t(°С) | -30 | -20 | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
| fmax (g/m³) | 0,29 | 0,81 | 2,1 | 4,8 | 9,4 | 17,3 | 30,4 | 51,1 | 83,0 | 130 | 198 | 293 | 423 | 598 |
φ = (humidité absolue)/(humidité maximale)
L'humidité relative est généralement exprimée en pourcentage. Ces grandeurs sont liées entre elles par la relation suivante :
φ = (f×100)/fmax
L'humidité relative est très élevée dans zone équatoriale(moyenne annuelle jusqu'à 85% ou plus), ainsi qu'aux latitudes polaires et en hiver à l'intérieur des continents des latitudes moyennes. En été, les régions de mousson sont caractérisées par une humidité relative élevée. De faibles valeurs d'humidité relative sont observées dans les déserts subtropicaux et tropicaux et en hiver dans les régions de mousson (jusqu'à 50% et moins).
L'humidité diminue rapidement avec l'altitude. À une hauteur de 1,5 à 2 km, la pression de vapeur est en moyenne la moitié de celle à la surface de la terre. La troposphère représente 99% de la vapeur d'eau atmosphérique. En moyenne sur chaque mètre carré La surface de la Terre dans l'air contient environ 28,5 kg de vapeur d'eau.
Littérature
Usoltsev V. A. Mesure de l'humidité de l'air, L., 1959.
Valeurs de mesure de l'humidité du gaz
Les grandeurs suivantes sont utilisées pour indiquer la teneur en humidité de l'air :
L'humidité absolue de l'air est la masse de vapeur d'eau contenue dans une unité de volume d'air, c'est-à-dire densité de la vapeur d'eau contenue dans l'air, [g/m³] ; dans l'atmosphère varie de 0,1 à 1,0 g/m³ (sur les continents en hiver) à 30 g/m³ ou plus (dans la zone équatoriale) ; humidité maximale de l'air (limite de saturation) quantité de vapeur d'eau pouvant être contenue dans l'air à une certaine température en équilibre thermodynamique (valeur maximale de l'humidité de l'air à une température donnée), [g/m³]. Avec une augmentation de la température de l'air, son humidité maximale augmente; pression de vapeur pression exercée par la vapeur d'eau contenue dans l'air (pression de vapeur d'eau dans le cadre de pression atmosphérique), [Pa] ; déficit d'humidité différence entre la pression vapeur saturée et la pression de vapeur [Pa], c'est-à-dire entre l'humidité maximale et l'humidité absolue de l'air [g/m³] ; rapport d'humidité relative de la pression de vapeur à la pression de vapeur saturée, c'est-à-dire l'humidité absolue de l'air au maximum [% d'humidité relative] ; température du point de rosée d'un gaz à laquelle le gaz est saturé de vapeur d'eau °C . L'humidité relative du gaz est de 100 %. Avec un nouvel apport de vapeur d'eau ou lorsque l'air (gaz) est refroidi, des condensats apparaissent. Ainsi, bien que la rosée ne tombe pas à −10 ou −50°C, elle
Lorsqu'il s'agit de notre santé, la connaissance de l'humidité relative de l'air et de la formule pour sa détermination est primordiale. Cependant, il n'est pas nécessaire de connaître la formule exacte, mais ce n'est pas mal du moins en de façon générale imaginez ce que c'est, pourquoi mesurer l'humidité dans la maison et de quelle manière cela peut être fait.
Quelle devrait être l'humidité optimale
L'humidité dans la pièce où une personne travaille, passe ses loisirs ou dort revêt une importance particulière. Nos organes respiratoires sont conçus de manière à ce qu'un air trop sec ou saturé de vapeur d'eau leur soit préjudiciable. Par conséquent, il y a normes d'état, qui régulent ce qui devrait être l'humidité dans la pièce.
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 l'étude, le sommeil, le sport, augmentera l'efficacité et améliorera le bien-être.
L'HUMIDITÉ DE L'AIR. POINT DE ROSÉE.
INSTRUMENTS POUR LA DÉTERMINATION DE L'HUMIDITÉ DE L'AIR.
1. Ambiance.
L'atmosphère est la coquille gazeuse de la Terre, constituée principalement d'azote (plus de 75 %), d'oxygène (un peu moins de 15 %) et d'autres gaz. Environ 1% de l'atmosphère est de la vapeur d'eau. D'où vient-il dans l'atmosphère ?
Une grande partie du territoire le globe occupent les mers et les océans, à la surface desquels l'eau s'évapore constamment à n'importe quelle température. La libération d'eau se produit également lors de la respiration des organismes vivants.
La quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air affecte le temps, le bien-être humain, la conduite des processus technologiques de production, la sécurité des expositions dans le musée, la sécurité des céréales stockées. Par conséquent, il est très important de contrôler le degré d'humidité de l'air et de pouvoir, si nécessaire, le modifier dans la pièce.
2. Humidité absolue.
humidité absolue l'air s'appelle la quantité de vapeur d'eau contenue dans 1 m 3 d'air (densité de vapeur d'eau).
ou alors , où
m est la masse de vapeur d'eau, V est le volume d'air contenant de la vapeur d'eau. P - pression partielle de vapeur d'eau, μ - masse molaire vapeur d'eau, T est sa température.
La densité étant proportionnelle à la pression, l'humidité absolue peut également être caractérisée par la pression partielle de vapeur d'eau.
3.Humidité relative.
Le degré d'humidité ou de sécheresse de l'air est affecté non seulement par la quantité de vapeur d'eau qu'il contient, mais également par la température de l'air. Même si la quantité de vapeur d'eau est la même, à une température plus basse, l'air paraîtra plus humide. C'est pourquoi, dans une chambre froide, il y a une sensation d'humidité.
En effet, à une température plus élevée, l'air peut contenir une quantité maximale de vapeur d'eau plus élevée, et est présent dans l'air lorsque la vapeur est riche. Alors, quantité maximale de vapeur d'eau, qui peut contenir dans 1 m 3 d'air à une température donnée s'appelle densité de vapeur saturante à une température donnée.
La dépendance de la densité et de la pression partielle de la vapeur saturée à la température peut être trouvée dans les tableaux physiques.
Compte tenu de cette dépendance, nous sommes arrivés à la conclusion qu'une caractéristique plus objective de l'humidité de l'air est humidité relative.
humidité relative appelé le rapport de l'humidité absolue de l'air à la quantité de vapeur d'eau nécessaire pour saturer 1 m 3 d'air à une température donnée.
ρ est la densité de vapeur, ρ 0 est la densité de vapeur saturée à une température donnée et φ est l'humidité relative de l'air à une température donnée.
L'humidité relative peut également être déterminée par la pression partielle de la vapeur
P est la pression partielle de vapeur, P 0 est la pression partielle de vapeur saturée à une température donnée, et φ est l'humidité relative de l'air à une température donnée.
4. Point de rosée.
Si l'air contenant de la vapeur d'eau est refroidi de manière isobare, alors à une certaine température, la vapeur d'eau devient saturée, car à mesure que la température diminue, la densité maximale possible de vapeur d'eau dans l'air à une température donnée diminue, c'est-à-dire la densité de vapeur diminue. Avec une nouvelle baisse de température, l'excès de vapeur d'eau commence à se condenser.
Températureà laquelle une quantité donnée de vapeur d'eau dans l'air devient saturée est appelée point de rosée.
Ce nom est associé à un phénomène observé dans la nature - rosée. La rosée est expliquée comme suit. Pendant la journée, l'air, la terre et l'eau de divers réservoirs se réchauffent. Par conséquent, il y a une évaporation intensive de l'eau de la surface des réservoirs et du sol. La vapeur d'eau dans l'air n'est pas saturée aux températures diurnes. La nuit, et surtout le matin, la température de l'air et de la surface de la terre baisse, la vapeur d'eau devient saturée et l'excès de vapeur d'eau se condense sur diverses surfaces.
Δρ est l'excès d'humidité libéré lorsque la température descend en dessous du point de rosée. 
Le brouillard a la même nature. Le brouillard est la plus petite gouttelette d'eau formée à la suite de la condensation de la vapeur, mais pas à la surface de la terre, mais dans l'air. Les gouttelettes sont si petites et légères qu'elles peuvent être suspendues dans l'air. Sur ces gouttelettes, des rayons lumineux sont diffusés et l'air devient opaque, c'est-à-dire la visibilité est difficile.
Avec le refroidissement rapide de l'air, la vapeur, devenue saturée, peut, en contournant la phase liquide, passer immédiatement dans le solide. Ceci explique l'apparition de givre sur les arbres. Quelques intéressants phénomènes optiques dans le ciel (par exemple, un halo) sont causées par le passage des rayons solaires ou lunaires à travers les cirrus, constitués de minuscules cristaux de glace.
5.Instruments pour déterminer l'humidité.
Les appareils les plus simples pour déterminer l'humidité sont des hygromètres de différentes conceptions (condensation, film, cheveux) et un psychromètre.
Principe de fonctionnement hygromètre à condensation basé sur la mesure du point de rosée et la détermination de l'humidité absolue dans la pièce à partir de celui-ci. Connaître la température de la pièce et la densité correspondant à cette température vapeurs saturées trouver l'humidité relative de l'air.
Action hygromètres pour films et cheveux associée à une modification des propriétés élastiques des matériaux biologiques. Avec une augmentation de l'humidité, leur élasticité diminue et le film ou les cheveux sont étirés plus longtemps.
Psychromètre se compose de deux thermomètres, dans l'un desquels le réservoir d'alcool est enveloppé d'un chiffon humide. Étant donné que l'humidité s'évapore constamment du tissu et que, par conséquent, la chaleur est évacuée, la température indiquée par ce thermomètre sera tout le temps plus basse. Moins l'air de la pièce est humide, plus l'évaporation est intense, le thermomètre à réservoir humide refroidit davantage et affiche une température plus basse. Selon la différence de température entre les thermomètres secs et humides, à l'aide de la table psychrométrique appropriée, déterminer l'humidité relative de l'air dans une pièce donnée.
… comment l'humidité relative de l'air affecte-t-elle les paramètres de séchage des peintures et vernis à l'eau ?
Humidité relative de l'air - a un impact significatif sur la vitesse et l'intégralité du séchage de l'eau peinture.
L'humidité relative est un paramètre qui détermine la quantité d'eau supplémentaire que l'air est prêt à absorber sous forme de vapeur.
Humidité relative
L'humidité relative est le rapport entre la quantité de vapeur d'eau dans l'air et la quantité maximale possible de vapeur à une température donnée.
D'après la définition, il devient au moins clair que l'air ne peut contenir qu'une quantité limitée d'eau et que cette quantité dépend de la température.
Lorsque l'humidité de l'air est de 100 %, cela signifie que la quantité maximale possible de vapeur d'eau est dans l'air et que l'air ne peut pas en absorber davantage. Autrement dit, l'évaporation de l'eau dans ces conditions est impossible.
Plus l'humidité relative de l'air est faible, plus plus d'eau peut se transformer en vapeur et plus le taux d'évaporation est élevé. Mais ce processus n'est pas sans fin - si l'évaporation se produit dans un espace clos (par exemple, il n'y a pas de hotte dans le sèche-linge), l'évaporation s'arrêtera à un moment donné.
Humidité absolue
Le tableau montre les valeurs de l'humidité absolue de l'air avec une humidité relative de 100% dans la plage de température qui nous intéresse et le comportement du paramètre d'humidité relative avec l'augmentation de la température.
| Température, °C | Absolu humidité, g/m³ | Relatif humidité, % 5 °C | Relatif humidité, % 15 °C |
| - 20 | 1,08 | - | - |
| - 15 | 1,61 | - | - |
| - 10 | 2,36 | - | - |
| - 5 | 3,41 | - | - |
| 0 | 4,85 | - | - |
| 5 | 6,80 | 100 | - |
| 10 | 9,40 | 72,35 | - |
| 15 | 12,83 | 53,01 | 100 |
| 20 | 17,30 | 39,31 | 74,17 |
| 25 | 23,04 | 29,52 | 55,69 |
| 30 | 30,36 | 22,40 | 42,26 |
| 35 | 39,58 | 17,19 | 32,42 |
D'après les données ci-dessus, on peut voir que tout en maintenant la valeur de l'humidité absolue, avec l'augmentation de la température, la valeur de l'humidité relative diminue.
La valeur de l'humidité absolue maximale à une certaine température permet de calculer l'efficacité du séchoir, ou plus précisément, l'inefficacité du séchoir sans ventilation forcée.
Disons que nous avons un séchoir - une pièce de 7 sur 4 et une hauteur de 3 mètres, soit 84 mètres cubes. Et supposons que nous voulions sécher 100 morceaux de profilés de fenêtre en PVC ou 160 panneaux de façade en panneaux de verre ou en fibrociment de la taille de 600 sur 600 mm dans cette pièce ; qui est d'environ 60 m². surfaces.
Pour peindre une telle surface, 6 litres de peinture seront utilisés; Environ 2 litres d'eau doivent s'évaporer pour que la peinture sèche complètement. Dans le même temps, selon le tableau, à une température de 20 ° C, 84 mètres cubes. l'air peut contenir au maximum 1,5 litre d'eau.
Autrement dit, même si l'air avait initialement une humidité absolue nulle, la peinture à base d'eau dans cette pièce ne se dessèchera pas sans ventilation forcée.
Réduction de l'humidité relative
Puisque pour la polymérisation de la peinture à base d'eau condition nécessaire est l'évaporation complète de l'eau, alors la valeur de l'humidité relative de l'air a un impact significatif sur la vitesse de séchage et même sur les performances du revêtement polymère.
Mais ce n'est pas aussi effrayant que cela puisse paraître. Par exemple, si vous faites entrer de l'air extérieur qui a 100 % d'humidité relative et une température de 5 °C et que vous le chauffez jusqu'à 15 °C, l'air n'aura que 53 % d'humidité relative.
L'humidité n'a pas disparu de l'air, c'est-à-dire que l'humidité absolue n'a pas changé, mais l'air est prêt à absorber deux fois plus d'eau qu'à basse température.
Autrement dit, il n'est pas nécessaire d'utiliser des déshumidificateurs ou des condenseurs pour obtenir des paramètres acceptables pour le séchage de la peinture - il suffit d'élever la température au-dessus de la température ambiante.
Plus la différence de température entre l'air extérieur et l'air introduit dans le sécheur est grande, plus l'humidité relative de ce dernier est faible.