湿度的基本概念
空气中含有一定量的水蒸气,来自江河湖海和土壤水分的不断蒸
发。空气中的水蒸气含量越多,就越潮湿,反之就越干燥。空气中的
干燥和潮湿程度,就叫空气的湿度。空气的湿度通常有以下几个概念:
1.绝对湿度(absolutehumidity)单位体积内的空气中,实际所含
的水蒸气量,称为空气的绝对湿度。用密度单位“g/m3”表示。如lm3
的空气中含有10.8g水蒸气,绝对湿度就是10.8g/m3。某温度下的绝
对湿度,也可以用水汽压强单位毫米高水银柱(mmHg)近似地表示。
如水汽压强是8mmHg,绝对湿度可近似地表示为8g/m3。湿度与温度
和水的蒸发强度有直接的关系,一般温度高,蒸发到空气中的水汽就
多,绝对湿度就大,反之就小。绝对湿度与温度成正比。
设空气的水汽密度为ρv,与之相对应的水蒸气分压为Pv,则根
据理想气体状态方程有如下关系
ρv=PvM/RT(1)
式中,M为水汽的摩尔气体质量;R为摩尔气体常数;T为绝对
温度。
2.饱和湿度(saturatedhumidity)在一定温度下,空气中水蒸气
的最大含量,称为饱和湿度。饱和湿度的单位以g/m3表示。在一定
的温度下,空气中的水蒸气含量不会无限制地增多。当空气中的水蒸
气含量达到最大限度时,空气中的水蒸气量就达到饱和。大气是由干
空气和水蒸气组成的混合气体,大气具有一定的压强,就是通常所说
的大气压。水蒸气也具有一定的压强,称为水蒸气分压力。大气压等
于空气的分压力与水蒸气分压力之和。
饱和湿度不是固定不变的,饱和湿度随温度的上升而增大,温度
越高,单位体积中所能容纳的水蒸气含量就越多,水汽压就越大,直
到达到饱和,此时饱和水汽压也增大到该温度下的最大值,多余的水
蒸气就会出现凝结现象。例如:20℃时饱和水汽压为17.12g/m3,
30℃时增大到30.04g/m3。饱和湿度与温度成正比。
3.相对湿度(relativehumidity)在一定温度下,空气中实际含有
的水汽量与同温度下的空气最大水汽量之比的百分数,称为相对湿
度。即一定温度下绝对湿度占饱和湿度的百分比数。
相对湿度=绝对湿度/饱和湿度×100%
绝对湿度=饱和湿度×相对湿度
RH=(Pv/Pw)
T
×100%(2)
式中,Pv为空气水蒸气分压;Pw为空气温度T同温时水的饱和
水汽压。
相对湿度只表示空气离饱和的程度,不表示空气湿度的绝对大
小。例如,温度在10℃、15℃时,若相对湿度均为70%,其绝对湿
度是不同的,10°C时绝对湿度是6.45g/m3,15℃时为8.95g/m3。通
常所说的相对湿度小,就表示空气距同温度下的饱和湿度远,空气较
干燥;相反就表示距离同温度下的饱和湿度近,空气较潮湿。某温度
下的相对湿度为100%时,水汽达到饱和,水汽压达到同温度下的最
大值。
温度与相对湿度的关系是:如果某一时刻的温度不变,绝对湿度
的高低决定相对湿度的大小。因为在一定的温度下,空气的饱和湿度
是固定不变的,所以,绝对湿度越高,占饱和湿度的百分比也越高,
相对湿度必然越大,反之则越小。温度越高,饱和湿度升高越快则相
湿度越小。空气的绝对湿度、饱和湿度、相对湿度与温度之间有着相
应的关系。温度如发生了变化,则各种湿度也随之发生变化。在仓库
的湿度和温度管理工作中,主要用相对湿度来确定库内的干燥程度。
一般地说,贮存中的中药商品环境相对湿度应该在70%左右,低于
60%则干燥,高于80%则潮湿。
空气的干湿程度和空气中所含有的水汽量接近饱和的程度有关,
而和空气中含有水汽的绝对量却无直接关系。绝对湿度给出了水分在
空间的具体含量,相对湿度则给出了大气的潮湿程度。
4.露点(dewpoint)某温度下的饱和水汽压随温度的上升而增大,
温度上升,饱和水汽就变为不饱和水汽。相反地,如果要将不饱和水
汽变为饱和水汽,只要把温度降低到一定程度,不饱和水汽就可以变
为饱和水汽,此时多余的水蒸气就会产生凝结形成水珠。使空中的不
饱和水汽变成饱和水汽时的温度,或使空气中水蒸气产生凝结时的温
度,称为“露点”。
露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因
为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达
到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示
空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时,周围环境的
温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度,结露的可能性
就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。
例如:某库温为30℃,绝对湿度为23.0g/m3,30℃时的饱和湿
度为30.38g/m3,则相对湿度是76%,若绝对湿度不变,库温下降,
则库温内相对湿度随温度下降而上升。当温度下降到25℃时,查表
可知:空气中最大水汽含量为23.0g/m3(与30℃时的绝对湿度相等),
绝对湿度与饱和湿度百分比正好为100%,此时未饱和水汽变为饱和
水汽,25℃便是露点。
常温下的饱和湿度
℃g/m3℃g/m3℃g/m3℃g/m3
-300.33-92.3388.302523.0
-250.55-82.5498.802624.4
-240.60-72.76109.402725.8
-230.66-62.991110.02827.2
-220.73-53.241210.72928.7
-210.80-43.511311.43030.3
-200.88-33.811412.13132.1
-190.96-24.131512.83233.9
-181.05-14.471613.63335.7
-171.1504.841714.53437.6
-161.2715.221815.43539.6
-151.3825.601916.33641.8
-141.5135.982017.33744.0
-131.6546.402118.33846.3
-121.8056.842219.43948.7
-111.9667.302320.64051.2
-102.1477.802421.84565.4
本文发布于:2022-11-16 10:24:51,感谢您对本站的认可!
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