Какова относительная влажность?

Степень насыщения воздуха влагой зависит от температуры среды. Относительная влажность является разностью от степени насыщения, максимально возможной при актуальной температуре.

Простыми словами это объясняется так:

  1. Абсолютная влажность при актуальной температуре является табличной величиной. Например, при температуре 100 градусов, степень насыщения равна 598 г/м3, что составляет 100% насыщения атмосферы при данной температуре.
  2. Если относительная влажность при данной температуре равна 299 г/м3, то это значение составляет 50% насыщения при температуре 100 градусов, что указывает на дефицит насыщения.
Для определения точного значения влажности требуется вычислить актуальную величину относительно табличной и приравнять полученное значение к 100%, при данной температуре.

Чему равна степень сухости для влажного насыщенного пара?

Насыщенный влажный пар — это такой тип пара, который находится в термодинамическом равновесии с жидкостью из которой он образован. При этом условии, степень насыщения пара при температуре кипения равняется 100%.


Оперируя таблицей влажности, можно сделать вывод, что при температуре 100 градусов степень насыщения равна 598 г/м3.

foto48010-2

Степень сухости насыщенного влажного пара указывает на разницу между состоянием насыщения, при температуре парообразования, и реальным процентным содержанием воды в паре. Данное значение обозначается буквой «x» и всегда равно 0 или больше 0.

Например, пар является сухим на 80%, это указывает на 20% содержание воды в данном газе. Коэффициент сухости пара может также указывать на состояние потери термодинамического равновесия.

Сравнение сухого и влажного НП

Сухой и влажный пар образуется из насыщенного в результате эффекта термодинамического равновесия.

Различия газов заключаются в их характеристиках:

  • во влажном паре 100% содержания воды при актуальной для текущего давления температуре парообразования;
  • влажный тип пара более плотный из-за содержания молекул воды;
  • энтальпия и энтропия влажного газа ниже, а значит требуется меньше тепловой энергии для его образования;
  • объем сухого пара выше, так как он содержит меньше молекул воды.

Температурные параметры паров также отличаются. Сухой пар, образованный до достижения термодинамического равновесия более холодный. Тот же тип пара, но образованный из влажного, путем перегрева, более горячий, так как его температура выше температуры парообразования.

foto48010-3

Таблица

Ниже представлена таблица влажности водяного насыщенного пара по температуре и давлению:

Температура °С Давление кПа Влажность г/м3
0 0,6 4,8
10 1,2 9,4
20 2,3 17,3
30 4,2 30,3
40 7,3 51,2
50 12,3 83
60 20 130
70 31 198
80 47,3 293
90 70,1 423
100 101 598

Значения влажности являются установленными эталонными значениями при определенной температуре и давлении. Это таблица абсолютной влажности насыщенного пара при температуре парообразования.


Параметры

К основным параметрам влажного насыщенного пара относятся следующие характеристики:

  1. foto48010-4Температура насыщения. Зависит от атмосферного давления, которое влияет на температуру парообразования.

    При давлении 101 кПа температура парообразования составляет 100 градусов.

  2. Давление. Влияет на уровень влажности. При давлении 101 кПа и температуре 100 градусов уровень влажности составляет 598 г/м3.
  3. Коэффициент сухости. Указывает на процентное содержание воды в паре при заданном объеме и прямо указывает на дефицит увлажнения среды.
  4. Величина удельного объема влажного пара составляет 1,45 м3 при давлении 1 Бар.
  5. Энтальпия. Указывает на количество тепловой энергии, затрачиваемой на парообразование. Для влажного пара это значение составляет 605 ккал/кг при давлении 5 кг/см2.
  6. Уровень влажности. Табличная величина, прямо зависящая от температуры и давления.

Параметры влажного насыщенного пара сильно зависимы от взаимодействия пара с внешней средой.

При условии образования в герметичном сосуде, насыщенный пар стабилен. Образуясь в открытой емкости, параметры могут меняться, при изменении скорости ветра, температуры стенок сосуда, скорости парообразования.

Объем

Объем влажного пара это произведение степени сухости и удельного объема сухого пара при актуальной температуре и давлении. Связано это с тем, что основной массой в данной смеси является сухой пар и некоторое количество жидкой взвеси воды.

Как определить паросодержание в области?

Рассмотрим, как рассчитать параметр.

Формула и правила расчета

Расчет влажности насыщенного пара проводится по следующей формуле:

foto48010-5

Формула состоит из следующих значений:

  • « » — относительная влажность;
  • «p» — абсолютная влажность;
  • «po» — плотность пара;
  • «100%» — отношение к полному насыщению влагой.

По данной формуле рассчитывается относительная влажность водяного пара. Абсолютная влажность вычисляется по формуле:

foto48010-6

Уравнение состоит из:

  • «pa» — абсолютная влажность;
  • «m» — масса вещества;
  • «v» — объем вещества.

Более громоздкие и сложные вычисления этого параметра делаются с учетом температур и разницы давления.


Несколько примеров

Задача:

  1. Масса водяного пара 400 г.
  2. Общий объем 500 м3.
  3. Абсолютная влажность неизвестна.
foto48010-7

Ответ: абсолютная влажность насыщенного пара массой 400 г и объемом 500 м3, составляет 0,0008 г/м3.

Задача:

  1. Абсолютная влажность 500 г/м3.
  2. Плотность пара 0,1 кг/м3.
  3. Относительная влажность неизвестна.
foto48010-8

Ответ: относительная влажность воздуха составляет 20 %, что указывает на состояние дефицита насыщения.

Видео по теме статьи

О влажности воздуха, насыщенном и ненасыщенном паре расскажет видео:

Заключение

Влажность насыщенного пара — важный параметр, который позволяет определить состояние среды, скорость парообразования относительно изменения температуры. Эти знания помогают узнать скорость испарения, зависимость испарения от резких изменений температуры.