Относительная влажность воздуха. Температура точки росы.

Отношение действительного содержания водяного пара во влажном воздухе к максимально возможному содержанию его в том же объеме влажного воздуха при данной температуре называется относительной влажностью и обозначается через φ. Таким образом:

.

Если температура влажного воздуха меньше температуры насыщенных водяных паров при данном давлении, то ρ_макс представляет собой плотность сухого насыщенного пара, т.е. . Если ρ_макс равно плотности перегретого пара при данной t и давлении смеси р. Т.к. влажный воздух – идеальный газ, то по закону Бойля–Мариотта плотность измеряется прямо пропорционально давлению, если , то тогда ; при , .

Если ненасыщенный воздух, состояние пара в котором определяется точкой 1 нагревать при постоянном давлении, то давление насыщения р_н будет увеличиваться, а, т.к. парциальное давление пара р_п остается неизменным, то относительная влажность будет уменьшаться до тех пор, пока температура воздуха не достигнет t_нр, а давление насыщения р_н не станет равным р (точка 2). При дальнейшем нагревании и числитель и знаменатель, которые принимают вид: будут const, поэтому и относительная влажность тоже const. Если этот воздух охлаждать при постоянном давлении, то р_н будет уменьшаться, соответственно относительная влажность φ будет увеличиваться. При значении р_н=р_п получаем φ =1, т. е. воздух станет насыщенным. Дальнейшее охлаждение будет вызывать пересыщение и начнется конденсация пара, при которой влага будет выделяться из смеси в виде росы. Поэтому t, при которой у влажного воздуха с заданным парциальным давлением пара φ =1, называется температурой точки росы и обозначается через t_р. Очевидно, что температура точки росы тем выше, чем больше парциальное давление пара во влажном воздухе.

10) Id – диаграмма влажного воздуха.

Расчёты процессов изменения состояния влажного воздуха удобно проводить графически, с помощью id – диаграммы, в которой по оси абсцисс откладывается влагосодержание воздуха d,, а по оси ординат – его энтальпия I. Диаграмма построена для давления в воздухе Р=745 мм рт. ст.

На диаграмму наносят прямые линии I = const, t = const. На каждой изотерме находят точки с одним и тем же значением φ, которые дают систему кривых (φ=const). Линии φ = const поднимаются до изотермы, соответствующей температуре насыщения (при р = 745 мм рт. ст. t_нр = 99,4°С). После чего круто поднимается вверх. Действительно, при t>t_нр, ; .

, и решая уравнение, относительно φ, получаем: .

Следовательно, при t > t_нр величина φ зависит только от влагосодержания и для заданного значения d остается постоянной, сколько бы ни повышалась температура. Кроме этого, на Id – диаграмму наносится система линий постоянной температуры мокрого термометра.