Havanın nem içeriği sıcaklığa bağlıdır. Bağıl nem

Nem, atmosferdeki su buharı miktarıdır. Bu özellik, birçok canlının refahını büyük ölçüde belirler ve aynı zamanda gezegenimizdeki hava ve iklim koşullarını da etkiler. İçin normal operasyon insan vücudu hava sıcaklığından bağımsız olarak belirli bir aralıkta olmalıdır. Hava neminin iki ana özelliği vardır - mutlak ve bağıl:

• Mutlak nem, bir metreküp havanın içerdiği su buharı kütlesidir. Mutlak nem birimi g/m3'tür. Bağıl nem belirli bir hava sıcaklığında mutlak nemin mevcut ve maksimum değerlerinin oranı olarak tanımlanır.
• Bağıl nem genellikle % olarak ölçülür. Sıcaklık arttıkça havanın mutlak nemi de -30°C'de 0,3'ten +100°C'de 600'e yükselir. Bağıl nemin değeri esas olarak Dünya'nın iklim bölgelerine (orta, ekvator veya kutup enlemleri) ve yılın mevsimine (sonbahar, kış, ilkbahar, yaz) bağlıdır.

Nemi belirlemek için yardımcı terimler vardır. Örneğin, nem içeriği (g/kg), yani. kilogram hava başına su buharı ağırlığı. Veya havanın tamamen doymuş olduğu kabul edildiğinde "çiy noktasının" sıcaklığı, yani. bağıl nemi %100'dür. Doğada ve soğutma teknolojisinde bu olay, sıcaklığı çiğ noktası sıcaklığından daha düşük olan cisimlerin yüzeylerinde su damlacıkları (yoğuşma), don veya don şeklinde gözlemlenebilir.

entalpi

Entalpi diye bir şey de var. Entalpi, belirli bir sıcaklık ve basınçta ısıya dönüştürülebilen moleküler yapısında depolanan enerji miktarını belirleyen bir cismin (maddenin) özelliğidir. Ancak tüm enerji ısıya dönüştürülemez, çünkü. vücudun iç enerjisinin bir kısmı, moleküler yapısını korumak için maddede kalır.

Nem hesabı

Nem değerlerini hesaplamak için basit formüller kullanılır. Bu nedenle, mutlak nem genellikle p ile gösterilir ve şu şekilde tanımlanır:

p = m su. buhar / V hava

nerede m su. buhar - su buharı kütlesi (g)
V hava - içinde bulunduğu havanın hacmi (m 3).

Bağıl nem için genel olarak kabul edilen gösterim φ'dir. Bağıl nem aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

φ \u003d (p / p n) * 100%

burada p ve p n, mutlak nemin mevcut ve maksimum değerleridir. Bağıl nemin değeri en sık kullanılır, çünkü insan vücudunun durumu büyük ölçüde hava hacmindeki nemin ağırlığından (mutlak nem) değil, bağıl su içeriğinden etkilenir.

Nem, hemen hemen tüm canlıların ve özellikle de insanların normal işleyişi için çok önemlidir. Değeri (deneysel verilere göre), sıcaklıktan bağımsız olarak% 30 ila 65 arasında olmalıdır. Örneğin, kışın düşük nem (havadaki az miktarda su nedeniyle), bir kişide tüm mukoza zarının kurumasına neden olarak soğuk algınlığı riskini artırır. Aksine, yüksek nem, termoregülasyon ve terleme süreçlerini kötüleştirir. deri. Bu boğulma hissi yaratır. Ek olarak, hava nemini korumak önemli bir faktördür:

• üretimde birçok teknolojik işlemi gerçekleştirmek için;
• mekanizmaların ve cihazların çalışması;
• binaların bina yapılarının, ahşaptan yapılmış iç elemanların (mobilya, parke vb.), arkeolojik ve müze eserlerinin tahrip olmasına karşı güvenlik.

entalpi hesaplama

Entalpi, bir kilogram nemli havada bulunan potansiyel enerjidir. Ayrıca gazın denge durumunda emilmez ve dış ortama salınmaz. Nemli havanın entalpisi, onu oluşturan parçaların entalpilerinin toplamına eşittir: kesinlikle kuru hava ve su buharı. Değeri aşağıdaki formüle göre hesaplanır:

ben = t + 0.001(2500 +1.93t)d

Burada t hava sıcaklığıdır (°С) ve d nem içeriğidir (g/kg). Entalpi (kJ/kg) belirli bir miktardır.

Islak termometre sıcaklığı

Yaş termometre sıcaklığı, havanın su buharı ile adyabatik (sabit entalpi) doyma sürecinin gerçekleştiği değerdir. Spesifik değerini belirlemek için bir I - d diyagramı kullanılır. İlk olarak, ona belirli bir hava durumuna karşılık gelen bir nokta uygulanır. Daha sonra bu noktadan doyma çizgisiyle (φ = %100) geçen bir adyabatik ışın çizilir. Ve zaten kesişme noktalarından, projeksiyon sabit bir sıcaklığa (izoterm) sahip bir segment şeklinde indirilir ve ıslak ampulün sıcaklığı elde edilir.

I-d diyagramı, hava durumundaki bir değişiklikle ilgili çeşitli süreçleri hesaplamak / çizmek için ana araçtır - ısıtma, soğutma, nem alma ve nemlendirme. Görünüşü, hava sıkıştırma, havalandırma ve iklimlendirme için sistemlerde ve birimlerde meydana gelen süreçlerin anlaşılmasını büyük ölçüde kolaylaştırdı. Bu diyagram, ısı-nem dengesini belirleyen ana parametrelerin (sıcaklık, bağıl nem, nem içeriği, entalpi ve su buharının kısmi basıncı) tam bağımlılığını grafiksel olarak gösterir. Tüm değerler belirli bir değerde belirtilir atmosferik basınç. Genellikle 98 kPa'dır.

Diyagram, eğik koordinatlar sisteminde yapılır, yani. eksenleri arasındaki açı 135 ° 'dir. Bu, doymamış nemli hava bölgesinde (φ = 5 - 99%) bir artışa katkıda bulunur ve hava ile meydana gelen işlemlerin grafik çizimini büyük ölçüde kolaylaştırır. Diyagram aşağıdaki satırları gösterir:

• eğrisel - nem (% 5 ila 100).
• düz çizgiler - sabit entalpi, sıcaklık, kısmi basınç ve nem içeriği.

φ \u003d 100% eğrisinin altında, hava, içinde sıvı (su) veya katı (kırağı, kar, buz) halinde bulunan nemle tamamen doyurulur. Diyagramın tüm noktalarında havanın durumunu belirlemek, parametrelerinden herhangi ikisini (mümkün olan dört üzerinden) bilmek mümkündür. Havanın durumunu değiştirme sürecinin grafik yapısı, ek olarak çizilmiş bir pasta grafiğinin yardımıyla büyük ölçüde kolaylaştırılmıştır. Isı-nem oranı ε değerlerini farklı açılarda gösterir. Bu değer, proses kirişinin eğimi ile belirlenir ve şu şekilde hesaplanır:

burada Q, ısıdır (kJ/kg) ve W, havadan emilen veya salınan nemdir (kg/h). ε değeri tüm diyagramı dört sektöre ayırır:

• ε = +∞ … 0 (ısıtma + nemlendirme).
• ε = 0 … -∞ (soğutma + nemlendirme).
• ε = -∞ … 0 (soğutma + nem alma).
• ε = 0 … +∞ (ısıtma + nem alma).

Nem ölçümü

Bağıl nem değerlerini belirlemek için ölçüm aletlerine higrometre denir. Hava nemini ölçmek için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlardan üçünü ele alalım.

1. Günlük yaşamda nispeten yanlış ölçümler için saç higrometreleri kullanılır. Onlarda hassas eleman, gergin bir durumda çelik bir çerçeveye yerleştirilmiş bir at veya insan saçıdır. Yağsız bir formdaki bu saçın, havanın bağıl nemindeki en ufak değişikliklere, uzunluğunu değiştirerek hassas bir şekilde tepki verebildiği ortaya çıktı. Nem arttıkça saçlar uzar, azaldıkça ise tam tersine kısalır. Saçın sabitlendiği çelik çerçeve cihazın okuna bağlanır. Ok, saçın boyutundaki değişikliği çerçeveden algılar ve kendi ekseni etrafında döner. Aynı zamanda dereceli bir ölçekte (% olarak) bağıl nemi gösterir.
2. Bilimsel araştırmalar sırasında daha doğru termoteknik ölçümler için yoğuşma tipi higrometreler ve psikrometreler kullanılır. Bağıl nemi dolaylı olarak ölçerler. Yoğuşma tipi higrometre, kapalı silindirik bir kap şeklinde yapılır. Düz kapaklarından biri ayna cilası ile parlatılmıştır. Kabın içine bir termometre takılır ve eter gibi bir miktar düşük kaynama noktası olan sıvı dökülür. Daha sonra manuel kauçuk diyaframlı bir pompa ile kabın içine hava pompalanır ve orada yoğun bir şekilde sirküle olmaya başlar. Bu nedenle, eter kaynar, sıcaklığı düşürür (soğutur) sırasıyla kabın yüzeyini ve aynasını. Havadan yoğunlaşan su damlaları aynada görünecektir. Zamanın bu noktasında, "çiğ noktasının" sıcaklığını gösterecek olan termometrenin okumalarını kaydetmek gerekir. Daha sonra, özel bir tablo kullanılarak, karşılık gelen doymuş buhar yoğunluğu belirlenir. Ve onlara göre bağıl nemin değeri.
3. Bir psikrometrik higrometre, ortak bir ölçeğe sahip bir tabana monte edilmiş bir çift termometredir. Bunlardan birine kuru denir, gerçek hava sıcaklığını ölçer. İkincisi ıslak denir. Yaş termometre sıcaklığı, nemli havanın doymuş duruma ulaştığında aldığı ve ilk sıcaklığa eşit sabit bir hava entalpisini koruduğu sıcaklıktır, yani bu, adyabatik soğutmanın sınırlayıcı sıcaklığıdır. Islak termometrede, top, bir su kabına daldırılmış bir batiste beze sarılır. Kumaş üzerinde su buharlaşır ve bu da hava sıcaklığında bir düşüşe neden olur. Bu soğutma işlemi, balonun etrafındaki hava tamamen doyuncaya kadar (yani %100 bağıl nem) devam eder. Bu termometre "çiy noktası"nı gösterecektir. Cihazın ölçeğinde de sözde var. psikrometrik tablo. Yardımı ile kuru ampul ve sıcaklık farkına (kuru eksi ıslak) göre mevcut bağıl nem değeri belirlenir.

Nem kontrolü

Nemlendiriciler nemi artırmak (havayı nemlendirmek) için kullanılır. Nemlendiriciler, nemlendirme ve tasarım yöntemiyle belirlenen çok çeşitlidir. Nemlendirme yöntemine göre nemlendiriciler ikiye ayrılır: adyabatik (meme) ve buhar. Buharlı nemlendiricilerde, elektrotlar üzerinde su ısıtıldığında su buharı oluşur. Kural olarak, buharlı nemlendiriciler en çok günlük yaşamda kullanılır. Havalandırma ve merkezi iklimlendirme sistemlerinde hem buharlı hem de meme tipi nemlendiriciler kullanılmaktadır. endüstriyel havalandırma sistemleri nemlendiriciler her ikisi de doğrudan havalandırma tesisatları, ve havalandırma kanalında ayrı bir bölüm olarak.

Çoğu etkili yöntem havadan nemin uzaklaştırılması kompresör bazlı soğutma makineleri kullanılarak gerçekleştirilir. Evaporatör ısı eşanjörünün soğutulmuş yüzeyinde su buharını yoğunlaştırarak havanın nemini alırlar. Ayrıca, sıcaklığı "çiy noktasının" altında olmalıdır. Bu şekilde toplanan nem, drenaj borusu vasıtasıyla yerçekimi veya bir pompa yardımıyla dışarıya atılır. Mevcut çeşitli tipler ve randevular. Türüne göre nem alıcılar monoblok ve uzak kondansatörlü olarak ayrılır. Amaçlarına göre, kurutucular ayrılır:

• ev mobil;
• profesyonel;
• yüzme havuzları için sabit.

Nem alma sistemlerinin temel görevi, bina içindeki insanların esenliğini ve binaların yapı elemanlarının güvenli çalışmasını sağlamaktır. Yüzme havuzları, su parkları, hamamlar ve SPA kompleksleri gibi nem salınımının arttığı odalarda nem seviyesinin korunması özellikle önemlidir. Havuzdaki hava, kasenin yüzeyinden yoğun su buharlaşması süreçleri nedeniyle yüksek neme sahiptir. Bu nedenle, aşırı nem belirleyici faktördür. Aşırı nem ve havadaki klor bileşikleri gibi agresif ortamların varlığı, bina yapılarının ve iç dekorasyonun unsurları üzerinde yıkıcı bir etkiye sahiptir. Nem üzerlerinde yoğunlaşarak küf oluşumuna veya metal parçalarda korozyon hasarına neden olur.

Bu nedenlerle havuz içindeki önerilen bağıl nem değeri %50 - %60 aralığında tutulmalıdır. Bina yapıları, özellikle havuz odasının duvarları ve camlı yüzeyleri, ayrıca üzerlerine düşen nemden korunmalıdır. Bu, onlara her zaman aşağıdan yukarıya doğru bir temiz hava akışı sağlayarak gerçekleştirilebilir. Dışarıdan bakıldığında, bina son derece etkili bir ısı yalıtım katmanına sahip olmalıdır. Ek faydalar elde etmek için, çeşitli nem alma cihazlarının kullanılmasını şiddetle tavsiye ediyoruz, ancak sadece optimal olarak hesaplanmış ve seçilmiş olanlarla birlikte.

Oluşturma tarihi: 2014/01/08

Sıcaklık

Tesislerin mikro iklimi altında, ilişkilerindeki termal, hava ve nem koşullarının toplamı anlaşılmaktadır. Mikro iklim için temel gereksinim, odadaki insanlar için uygun koşulları sağlamaktır.

Vücutta meydana gelen metabolik süreçler sonucunda ısı şeklinde enerji açığa çıkar. Bu ısı, insan vücudu sabit bir sıcaklığı (36.6ºС) korumaya çalıştığından, konveksiyon, radyasyon, iletim ve buharlaşma yoluyla çevreye aktarılmalıdır. Sabit bir vücut sıcaklığının korunması, fizyolojik termoregülasyon sistemi tarafından sağlanır. Normal bir yaşam ve sağlık için kişinin vücudunun ürettiği ısı ile çevreye verdiği ısı arasında bir termal denge olması gerekir. Normal şartlar altında üretilen ısının %90'ından fazlası çevreye verilir (ısının yarısı radyasyon, dörtte biri konveksiyon, dörtte biri buharlaşma yoluyla yayılır) ve bunun sonucunda ısının %10'dan azı kaybedilir. metabolizmanın.

İnsan ısı transferinin yoğunluğu, iç ortam havasının sıcaklığı, odanın radyasyon sıcaklığı, hareket hızı ve havanın bağıl nemi ile karakterize edilen odanın mikro iklimine bağlıdır. İnsan vücudunda termal dengenin korunduğu ve termoregülasyon sisteminde herhangi bir gerilimin olmadığı bu mikro iklim parametrelerinin kombinasyonlarına rahat veya optimal denir. Her şeyden önce, hava hareketliliği ve bağıl nem, kural olarak önemsiz dalgalanmalara sahip olduğundan, odadaki uygun sıcaklık koşullarını korumak çok önemlidir. Yılın soğuk ve sıcak dönemlerinde sivil binalar için konforlu tВ ve еR kombinasyon bölgeleri. Optimal olanlara ek olarak, bir kişinin biraz rahatsızlık hissettiği kabul edilebilir mikro iklim parametreleri kombinasyonları vardır.

Bir kişinin çalışma zamanının çoğunu geçirdiği odanın kısmına servis veya çalışma alanı denir. Her şeyden önce bu alanda rahatlık sağlanmalıdır.

Bir odanın termal koşulları, esas olarak, genellikle iki konfor koşuluyla karakterize edilen sıcaklık durumuna bağlıdır. Sıcaklık ortamının konforu için ilk koşul, bir kişinin merkezde olduğu böyle bir sıcaklık kombinasyonları alanını belirler. çalışma alanı, aşırı ısınma veya hipotermi yaşamaz.

Bir kişinin sakin hali için tВ=21…23ºС, hafif işler için - 19…21ºС, ağır işler için - 14…16ºС.

İkinci konfor koşulu, bir kişi onlara yakın olduğunda, ısıtılan ve soğutulan yüzeylerin izin verilen sıcaklıklarını belirler. İnsan kafasının kabul edilemez aşırı ısınmasını veya hipotermisini önlemek için tavan ve duvar yüzeyleri maksimum sıcaklığa kadar ısıtılabilir. izin verilen sıcaklık. Kışın soğuk bir zeminin sıcaklığı, insan ayaklarının hipotermiye karşı yüksek duyarlılığı nedeniyle odanın hava sıcaklığından sadece 2-2,5ºº daha düşük olabilir, ancak tesisin amacına bağlı olarak 22-34ºº'den yüksek olamaz. Konutlardaki sıcaklık 18◦С'den düşük olmamalı ve köşe odalarda - 20◦С'den düşük olmamalıdır. için sıcaklık sınıflar spor salonu için 16-18 ◦С'den düşük olmamalıdır - 16 ◦С; eğlenceler, koridorlar, merdiven uçuşları, kantinler için - 14◦С. Odalardaki ve okul binalarındaki havanın bağıl nemi %40-60 olmalı ve hareketliliği 0,1 ile 0,15 m/s arasında olmalıdır.

Sağlık ve esenlik için bağıl nemin %40 ile %60 arasında olması gerekir. Optimum nem %45'tir.Ancak kış aylarında evlerimizde ve okullarımızda bu oran çoğu zaman %10 veya %20'yi geçmez. Isıtma mevsiminin başlamasıyla birlikte, iç ortam hava nemi önemli ölçüde düşer. Bu tür koşullar, soğuk algınlığı ve diğer hastalıklara yol açan burun, gırtlak, akciğerlerin mukoza zarının hızlı buharlaşmasına ve kurumasına neden olur. Bu süreyi korumak için 15-18 metrekarelik bir odada günde en az 1 litre su buharlaşmalıdır. Yüksek nem de her sıcaklıkta insan sağlığına zararlıdır. Büyük nedeniyle ortaya çıkabilir iç mekan bitkileri veya düzensiz havalandırma. Daha yüksek sıcaklıklarda, yaklaşık %20'lik bir nem tercih edilir.

hava nemi

Hava, her insanın hayatının ayrılmaz bir parçasıdır - yaşamın kaynaklarından biridir. İnsan havasız yaşayamaz. Ve hava nedir, nelerden oluşur ve bir insanı nasıl etkiler? atmosferik havaçeşitli gazların ve su buharının bir karışımıdır. Atmosferin sıcaklığı ve basıncının yanı sıra içindeki su buharı miktarı da insan için önemlidir. Havadaki nemin insan yaşamı üzerindeki etkisi Hangi nem daha iyidir?

Kuru hava iyi değil. Kuru hava cilde sünger gibi etki eder, nemi çeker, yani sadece cildi kurutur, dolayısıyla kırışıklıklar daha hızlı oluşur. %40'tan daha az bağıl neme sahip aşırı kuru hava, akciğerlerin ve nazofarenksin mukoza zarlarını kurutarak enfeksiyon ve kanama riskini artırır. Ağızda ve boğazda hoş olmayan kuruluk hissi vardır, dudaklarda derin çatlaklar oluşur ve üst solunum yollarının koruyucu fonksiyonları azalır.

Yüksek nem (%70'in üzerinde), hem yüksek hem de düşük sıcaklıklarda insan vücudunu da olumsuz etkiler. Yüksek hava sıcaklığında ve yüksek nemde, bir kişi çok terler, ancak vücudun yüzeyinden nemin buharlaşması olmaz, bu da vücudun aşırı ısınmasına ve “sıcak çarpmasına” yol açar. Düşük sıcaklıklarda, artan hava nemi, aksine, vücudun güçlü bir şekilde soğumasına neden olur, çünkü nemli havada konveksiyon ve ısı iletimi ile enerji kayıpları keskin bir şekilde artar. Nemli Hava iç mekanlar, bu hastalıklara yatkın kişilerde alerjiye neden olabilen toz akarları olarak adlandırılan küf ve üreme için ideal koşullar yaratır. Havanın nemi, vücudun ısı değişimini önemli ölçüde etkiler. çevre, sahip büyük önem insan hayatı için.

İnsanlar neme karşı oldukça hassastır. Cildin yüzeyinden nemin buharlaşma yoğunluğuna bağlıdır. Ve nemin buharlaşması, sabit bir vücut ısısını korumak için büyük önem taşır. Yüksek nemde, özellikle sıcak bir günde, nemin cilt yüzeyinden buharlaşması azalır ve bu nedenle insan vücudunun termoregülasyonu zordur. Bağıl nemin yüksek olduğu havada buharlaşma yavaşlar ve soğuma ihmal edilebilir düzeydedir. Yüksek nem ile ısıyı tolere etmek daha zordur. Bu koşullar altında, nemin buharlaşması nedeniyle ısının uzaklaştırılması zordur. Bu nedenle, vücudun hayati aktivitesini bozan vücudun aşırı ısınması mümkündür. 20-25C sıcaklıkta insan vücudunun optimal ısı transferi için en uygun bağıl nem yaklaşık %50'dir.

Düşük sıcaklıklarda ve yüksek nemde ısı transferi artar ve kişi daha fazla soğumaya maruz kalır. Yüksek sıcaklıklarda ve yüksek nemde, ısı transferi keskin bir şekilde azalır, bu da özellikle fiziksel çalışma yaparken vücudun aşırı ısınmasına neden olur. Sıcaklık nem daha düşük olduğunda tolere etmek daha kolaydır. Bu nedenle, sıcak mağazalarda çalışırken, ısı transferi ve sağlık üzerindeki optimal etki, %20'lik bir bağıl nem ile sağlanır. Ortalama iklim koşullarında bir kişi için en uygun olanı,% 40-60'lık bağıl nemdir. Bu tür nem, örneğin, uzay aracında korunur.

İç ortam havasının olumsuz etkilerini ortadan kaldırmak için havalandırma, klima vb. kullanılmaktadır.Öğretim yılı boyunca öğrenciler okulda daha fazla zaman geçirmek zorunda olduklarından sınıflardaki nem durumu önemli rol oynamaktadır. Buna dayanarak, olup olmadığını öğrenmeye karar verdik. sıhhi standartlar ofis koşullarımız. Ölçümler denek odalarında ve bilgisayar sınıfında yapılmıştır.

psikrometre

Psikrometre iki termometreden oluşur. Birinin deposu kuru kalır ve termometre hava sıcaklığını gösterir. Diğerinin tankı, ucu suya indirilen bir bez şeridi ile çevrilidir. Su buharlaşır ve bundan dolayı termometre soğur. Bağıl nem ne kadar yüksek olursa, buharlaşma o kadar az yoğun olur ve termometre okumalarındaki fark o kadar küçük olur. %100 bağıl nemde su hiç buharlaşmayacak ve her iki termometrenin okumaları aynı olacaktır. Havanın bağıl nemi termometreler arasındaki sıcaklık farkından belirlenebilir. Psikrometreler genellikle hava neminin oldukça doğru ve hızlı bir şekilde belirlenmesinin gerekli olduğu durumlarda kullanılır.

Tüm eğitim ve okul öncesi kurumlarındaki odalarda optimum ve izin verilen sıcaklık ve bağıl nem parametreleri

Optimal parametreler:

• sıcaklık 19 C, bağıl nem %62;
• sıcaklık 20 C - bağıl nem %58;
• sıcaklık 21 C - bağıl nem %55.

Geçerli parametreler:

• sıcaklık 18 C - bağıl nem %39;
• sıcaklık 22 C - bağıl nem %31.