Круговорот воды в природе
Количество водяного пара в воздухе можно охарактеризовать физической величиной — абсолютная влажность.
Абсолютная влажность равна плотности водяного пара, содержащегося в воздухе. Она показывает, какая масса водяного пара содержится в воздухе объёмом 1 м3.
При каждой температуре существует максимальная абсолютная влажность воздуха, равная плотности насыщенного водяного пара ρ0 при этой температуре. С увеличением температуры плотность насыщенного пара возрастает.
Зависимость плотности насыщенного водяного пара от температуры
Интенсивность процессов испарения воды и конденсации пара зависит от того, насколько водяной пар в воздухе далёк от насыщения. Представим, что в помещении находится насыщенный водяной пар. Будет ли сохнуть в таком помещении мокрое полотенце? Нет, не будет, так как количество вылетающих молекул воды, содержащейся в полотенце, будет равно количеству молекул, возвращающихся обратно в жидкость. Если же пар ещё не достиг насыщения, то испарение будет преобладать и через некоторое время полотенце высохнет.
Испарение идёт тем интенсивнее, чем более далёк пар от насыщения.
Для характеристики степени близости пара к насыщению служит физическая величина относительная влажность.
Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха ρ к плотности ρ0 насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженное в процентах.
Чем меньше относительная влажность, тем быстрее сохнут вещи, больше воды испаряет кожа человека и животных, поверхность растений. Человек чувствует себя наиболее комфортно при относительной влажности 40— 60%.
К увеличению относительной влажности ведёт увеличение абсолютной влажности при постоянной температуре. Относительная влажность также будет расти, если при постоянной абсолютной влажности охлаждать воздух. При некоторой температуре она достигнет 100% — находящийся в воздухе водяной пар станет насыщенным. Дальнейшее охлаждение приведёт к конденсации пара.
Температуру, при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным, называют точкой росы.
Приборы для измерения влажности воздуха
Волосной гигрометр. В основе работы волосного гигрометра лежит свойство обезжиренного человеческого волоса изменять длину при изменении относительной влажности воздуха. При увеличении влажности воздуха волос удлиняется, а при уменьшении — укорачивается.
Конденсационный гигрометр. В коробку наливают легко испаряющуюся жидкость (обычно эфир) и через другое отверстие в неё вставляют термометр 6. С помощью груши продувают воздух через коробку, что вызывает сильное испарение эфира и быстрое охлаждение коробки. Её полированная поверхность запотевает. Появление капелек росы указывает на то, что находящийся в воздухе вблизи коробки водяной пар при понижении температуры стал насыщенным. Температура, которую при этом показывает термометр, и есть точка росы.
Гигрометр психрометрический. Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха, а влажный — температуру влажной ткани. Показания термометров будут разными. Вода с ткани испаряется, влажный термометр охлаждается. Чем больше отно си тельная влажность воздуха, тем менее интенсивно происходит процесс испарения и тем меньше разность показаний термометров.