Относительная влажность воздуха в комнате определяется соотношением текущего парциального давления водяного пара в воздухе к максимальному возможному парциальному давлению водяного пара при данной температуре, выраженным в процентах. Психрометрический метод измерения влажности включает использование сухого и влажного термометров.
Рассмотрим ситуацию, когда показания сухого и влажного термометров увеличились на одну и ту же величину. Для анализа изменений относительной влажности воспользуемся следующими аспектами:
а) Психрометрическая таблица
Психрометрическая таблица позволяет определить относительную влажность воздуха, исходя из разности температур сухого и влажного термометров (психрометрической разности) и температуры сухого термометра.
До изменения температуры:
- Пусть первоначальная температура сухого термометра ( T{\text{сух}} ) и влажного термометра ( T{\text{влаж}} ).
- Психрометрическая разность ( \Delta T = T{\text{сух}} - T{\text{влаж}} ).
- Из психрометрической таблицы определяем относительную влажность ( \phi ).
После изменения температуры:
- Температура сухого термометра увеличилась до ( T{\text{сух, новый}} = T{\text{сух}} + \Delta T_{\text{изм}} ).
- Температура влажного термометра увеличилась до ( T{\text{влаж, новый}} = T{\text{влаж}} + \Delta T_{\text{изм}} ).
- Психрометрическая разность остаётся прежней: ( \Delta T{\text{новый}} = T{\text{сух, новый}} - T_{\text{влаж, новый}} = \Delta T ).
Поскольку психрометрическая разность не изменилась, относительная влажность, определяемая по психрометрической таблице, останется прежней. Таблица показывает, что для одной и той же разности температур влажного и сухого термометров при различных температурах сухого термометра, относительная влажность воздуха остается постоянной.
б) Зависимость скорости испарения воды от влажности окружающего воздуха
Скорость испарения воды зависит от разности парциального давления водяного пара на поверхности воды и в окружающем воздухе:
- При низкой относительной влажности: Скорость испарения выше, так как разность давлений велика.
- При высокой относительной влажности: Скорость испарения ниже, так как разность давлений мала.
Когда температуры сухого и влажного термометров увеличиваются на одну и ту же величину, это указывает на то, что парциальное давление водяного пара в воздухе также должно увеличиться пропорционально. Однако, поскольку разность температур (и, следовательно, разность давлений) остается неизменной, скорость испарения воды не изменится. Это подтверждает, что относительная влажность осталась постоянной.
Заключение
Используя оба метода анализа, можно сделать вывод, что при увеличении показаний сухого и влажного термометров на одну и ту же величину относительная влажность воздуха в комнате не изменится.