Основные сведения о влажном воздухе

Перед тем как рассмотреть процесс конденсации воды в градирнях, необходимо ознакомится с терминами «влажный термометр» и «относительная влажность». Известно, что мы дышим влажным воздухом, поскольку он не бывает сухим даже в пустыне. Вместе с этим он никогда не является полностью насыщенным. Влажный воздух представляет собой невидимый газ как и водяной пар. Отметим, что в 1 кг воздуха водяного пара содержится всего несколько грамм.

Водяной пар мы можем наблюдать над кипящей с водой емкостью (рис. 72.1), то есть над границей жидкого и парового фазового состояния. Далее пар поглощается окружающим воздухом.

Для измерения влажности воздуха используют специальный прибор, называемый гигрометром. Если его включить в помещении с абсолютно сухим воздухом при температуре 25 С, показания гигрометра будут равны 0% относительной влажности (НR).

Другими словами, в данном воздухе содержится 0 грамм влаги. Если в помещении закипятить воду, окружающий воздух начнет ее поглощать, и показания прибора начнут повышаться. Допустим, если в 1 кг воздуха содержится 10 грамм влаги, то показания гигрометра покажут нам 50% влажности (рис.72.2).

При значительном выделении пара, помещение будет полностью заполнено туманом, и показания гигрометра станут равными 100%. Как это произошло? Поскольку температура воздуха равна 25 С, то в каждом килограмме воздуха может находиться порядка 20 г водяного пара. Остальной водяной пар будет конденсироваться и превращаться в невидимый туман (рис.72.3).

Аналогичная ситуация наблюдается и с сахаром, когда мы его растворяем в воде. Вначале он полностью растворяется, но, когда раствор становится насыщенным, он начинает оседать на дне стакана (в виде невидимого раствора).

Сейчас попробуем объяснить, почему в 1 кг воздуха находится 10 г водяного пара, если показания НR=50% (температура воздуха 25 С). Для наглядности примера рассмотрим диаграмму влажного воздуха рис.72.4.

По горизонтали, на представленной диаграмме, отображены значения температур по сухому термометру (Ts). На вертикальном отрезке указано содержание паров воды в 1 кг сухого воздуха. Показания относительной и абсолютной влажности на диаграмме можно определить на вертикальном отрезке, согласно необходимой температура на горизонтальной оси. Так вертикаль А В С соответствует 25 С. Количество водяного пара отображено горизонтальными отрезками. Например горизонталь ВВ? соответствует 10 г водяного пара на 1 кг воздуха. Наклонные кривые отображают относительную влажность НR в процентах (например, кривая ВВ?равна НR=50%).

Таким образом получается, что точка В отображает состояние воздуха при температуре 25 С, относительной влажности 50% и при этом содержит 10 г водяного пара в 1 кг воздуха.

Верхняя кривая отображает воздух полностью насыщенный водяным паром (НR=100%). Стоит отметить, что данные на рис.72.4 определены экспериментальным путем и являются правдивыми.