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湿度

2012-08-06  修一切

湿度  

湿度的测量

(中国科普博览之地球故事)

湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度,在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表示。
1) 水汽压(e):是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴为单位。空气吸收水汽有一定限量,达到了限量就不再吸收,这个限量叫“饱和点”。空气中水汽达到饱和点时的水汽压,称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。饱和水汽压是温度的函数,随温度升高而增大。在同一温度下,纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。???
2) 相对湿度(rh):湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比,即
  rh =(e/E)* 100%
相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时,相对湿度为零。相对湿度越小,表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。
3) 露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。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。 
  测定湿度的仪器常用的有干湿球温度表,毛发湿度表(计)和电阻式湿度片等。
a) 干湿球温度表:用一对并列装置的、形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表。当空气未饱和时,湿球因表面蒸发需要消耗热量,从而使湿球温度下降。与此同时,湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的热量和从周围空气中获得的热量相平衡时,湿球温度就不再继续下降,从而出现一个干湿球温度差。干湿球温度差值的大小,主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小,湿球表面的水分蒸发越快,湿球温度降得越多,干湿球的温差就越大;反之,空气湿度越大,湿球表面的水分蒸发越慢,湿球温度降得越少,干湿球的温差就越小。当然,干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关,如湿球附近的通风速度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。可以根据干湿球温度值,并将一些其它因素考虑在内,从理论上推算出当时的空气湿度来。干湿球温度表是当前测湿的主要仪器,但不适用于低温(-10℃以下)使用。

湿度 - mycrystalplane - 隐形的翅膀

发湿度表(计)

b) 发湿度表(计):利用脱脂人发(或牛的肠衣)具有空气潮湿时伸长,干燥时缩短的特性,制成毛发湿度表或湿度自记仪器,它的测湿精度较差,毛发湿度表通常在气温低于-10℃时使用。
c) 电阻式湿度片:利用吸湿膜片随湿度变化改变其电阻值的原理,常用的有碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片两种。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑,加上粘合剂配成一定比例的胶状液体,涂覆到基片上组成的电阻片;后者是在基片上涂上一层氯化锂酒精溶液,当空气湿度变化时,氯化锂溶液浓度随之改变从而也改变了测湿膜片的电阻。这类元件测湿精度较干湿表低,主要用在无线电探空仪和遥测设备中。
d) 薄膜湿敏电容:是以高分子聚合物为介质的电容器,因吸收(或释放)水汽而改变电容值。它制作精巧,性能优良,常用在探空仪和遥测中。
e) 露点仪:能直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温,直到镜面上隐现露滴(或冰晶)的瞬间,测出镜面平均温度,即为露(霜)点温度。它测湿精度高,但需光洁度很高的镜面,精度很高的温控系统,以及灵敏度很高的露滴(冰晶)的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁,否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。

空气湿度的观测与测量

2010-3-15 14:30:51  来源: 上海懿凌环境科技有限公司
文章链接:中国化工仪器网 http://www.chem17.com/Tech_news/Detail/52635.html

  表示空气中水汽多寡亦即干湿程度的物理量,称为空气湿度。湿度的大小常用水汽压、绝对湿度、相对湿度和露点温度等表示。公众天气预报中最常用的是相对湿度。 相对湿度是空气中实际水汽含量(绝对湿度)与同温度下的饱和湿度(最大可能水汽含量)的百分比值。它只是一个相对数字,并不表示空气中湿度的绝对大小。
    在一定的气温条件下,一定体积的空气只能容纳一定量的水汽。如果水汽量达到了空气能够
容纳水汽的限度,这时的空气就达到了饱和状态,相对湿度为100%。在饱和状态下,水份不再
蒸发。高热的夏季遇到这种天气,人体分泌的汗水难以蒸发,感到闷热难以忍受。反之, 秋天有
时也会遇到高温这只“秋老虎”,但由于度明显降低,人们浑身淌汗却很少会有“ 闷”的感觉。
如果冬天遇到低温高湿天气,人们又会感到阴湿寒冷。空气中湿度太小,同样会使人感到不舒
服。南方人初到北方,沿海人咋去大西北,常会感到唇干口燥,甚至鼻出血 。当然,这是属于人
的适应性问题了。
       一般而言,相对湿度的日变化与气温的日变化相反,最大值出现在日出前后,最小值出现在
下午2时左右。当然,当某地的天气发生突变时,湿度的这种变化规律就会被破坏。如高温低湿
的午后,突然乌云翻滚,湿空气汹涌而至,当地的湿度就会迅速猛升。 相对湿度的年变化比较复
杂,通常是多雨的季节湿度高,晴朗的天气湿度低,但各地的地理 条件、气温条件和雨季情况差
异很大,难以概括出一个具有普遍性的规律。 电视观众朋友们一定会注意到,当要预报一场降水
即将发生时,预报员常会给出一张高空形 势预报图,图中用红色箭头表示西南暖湿气流,用蓝色
箭头表示来自北方的干冷气流,并预 报说这两支气流将在某地区交汇,产生强降雨。 当然,这
只是诸多降雨因素中的两个因素,是一种直观的图示。不过,它至少表明了两个含义:其一,大
气中的暖湿气流一般来自南方,干冷气流来自北方;其二,暖湿气流是产生降水的必不可少的基
本条件。 事实上,空气中的水汽一部分来自其下垫面上江河湖泊和潮湿土壤的蒸发,另一部分
(在许多情况下是主要的一部分)则来自热带地区特别是热带洋面。我国地处亚欧大陆东南部,因
此,偏南或西南气流一般携带有暖湿空气,而西北气流是干冷空气的同义语。由春至夏,高温高
湿的西太平洋副热带高压向北挺进,我国自南向北先后进入高温高湿的多雨季节。由秋至冬,来
自西伯利亚的干冷空气步步南侵, 我国又自北向南先后经历低温低湿的少雨时光。  
中国加湿器网提供
 
空气湿度观测
 
空气湿度即是空气的干湿程度。根据不同需要,通常分别以绝对湿度、水汽压、相对湿度和露点
 
温度表示。它的大小和增减,会直接或间接地引起云、雾、降水等现象的生消演变。 气象部门
 
测定的空气湿度有好几种,包括相对湿度、绝对湿度、水汽压和露点等。相对湿度是其中最常用
 
的。相对湿度的单位是百分数(%),空气中没有水汽时相对湿度为零,空气中容纳水汽已达到
 
最大限度时(称为空气已经饱和),相对湿度就是100%。 测量空气湿度通常用干湿球温度表。
 
它是两支同样的温度表,干球温度表用来测量气温;湿球温度表的水银球用湿润纱布包裹着,纱
 
布下端浸在水盂里。使湿球纱布始终保持湿润状态(因而称为湿球温度表)。湿球纱布上的水在
 
空气没有达到饱和时会不断蒸发。蒸发的快慢决定于空气相对湿度:湿度大时蒸发慢,湿度小时
 
蒸发快。湿度是100%时,空气中所含水汽已饱和,水分停止蒸发。
 
 
水分蒸发是要消耗热量的,这样湿球温度表的读数就会减小。因此,除了空气饱和,即相对湿度
 
为100%(此时湿球温度表的读数和干球温度表一样)以外,干球温度表的读数总比湿球温度表
 
的读数要高。两者差值越大表示空气越干燥,相对湿度越低。因此利用干湿球温度差使可以知道
 
空气相对湿度的高低。利用气象部门已出版的对照表册,可以很方便地查用所需数据。
 
 
湿度的测量
   
 
            发湿度表(计)
 
湿度表示空气中水汽的含量或干湿程度,在气象观测中常用水汽压、相对湿度和露点温度三种物理量表
 
示。

 
1) 水汽压(e):是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴
 
 
为单位。空气吸收水汽有一定限量,达到了限量就不再吸收,这个限量叫“饱和点”。空气中水汽达到
 
 
饱和点时的水汽压,称为饱和水汽压(或称最大水汽张力)。饱和水汽压是温度的函数,随温度升高而
 
 
增大。在同一温度下,纯冰面上的饱和水汽压要小于纯水面上的饱和水汽压。

 
 
2) 相对湿度(rh):湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比,即rh =(e/E)* 100%

 
 
相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时,相对湿度为零。相对湿度越
 
 
小,表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。

 
 
3) 露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地
 
 
说,就是空中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。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。 
  
 
测定湿度的仪器常用的有干湿球温度表,毛发湿度表(计)和电阻式湿度片等。

 
 
a) 干湿球温度表:用一对并列装置的、形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支
 
 
包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表。当空气未饱和时,湿球因表面蒸发需要消耗热量,从
 
 
而使湿球温度下降。与此同时,湿球又从流经湿球的空气中不断取得热量补给。当湿球因蒸发而消耗的
 
 
热量和从周围空气中获得的热量相平衡时,湿球温度就不再继续下降,从而出现一个干湿球温度差。干
 
 
湿球温度差值的大小,主要与当时的空气湿度有关。空气湿度越小,湿球表面的水分蒸发越快,湿球温
 
 
度降得越多,干湿球的温差就越大;反之,空气湿度越大,湿球表面的水分蒸发越慢,湿球温度降得越
 
 
少,干湿球的温差就越小。当然,干湿球的温差的大小还与其他一些因素有关,如湿球附近的通风速
 
 
度、气压、湿球大小、湿球润湿方式等有关。可以根据干湿球温度值,并将一些其它因素考虑在内,从
 
 
理论上推算出当时的空气湿度来。干湿球温度表是当前测湿的主要仪器,但不适用于低温(-10℃以
 
 
下)使用。
 
 
b) 发湿度表(计):利用脱脂人发(或牛的肠衣)具有空气潮湿时伸长,干燥时缩短的特性,制成毛
 
 
发湿度表或湿度自记仪器,它的测湿精度较差,毛发湿度表通常在气温低于-10℃时使用。

 
 
c) 电阻式湿度片:利用吸湿膜片随湿度变化改变其电阻值的原理,常用的有碳膜湿敏电阻和氯化锂湿
 
 
度片两种。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑,加上粘合剂配成一定比例的胶状液体,涂覆到基片上
 
 
组成的电阻片;后者是在基片上涂上一层氯化锂酒精溶液,当空气湿度变化时,氯化锂溶液浓度随之改
 
 
变从而也改变了测湿膜片的电阻。这类元件测湿精度较干湿表低,主要用在无线电探空仪和遥测设备
 
 
中。

 
 
d) 薄膜湿敏电容:是以高分子聚合物为介质的电容器,因吸收(或释放)水汽而改变电容值。它精
 
 
巧,性能优良,常用在探空仪和遥测中。

 
 
e) 露点仪:能直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温,直到镜面上隐现露滴
 
 
(或冰晶)的瞬间,测出镜面平均温度,即为露(霜)点温度。它测湿精度高,但需光洁度很高的镜
 
 
面,精度很高的温控系统,以及灵敏度很高的露滴(冰晶)的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空
 
 
气的管道保持清洁,否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。
 
 
湿度:湿度就是指空气中湿气的含量.物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿
 
 
程度的物理量。相对湿度:实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。单位:%

 
 
相对湿度过(RH)= Ma/Mg * 100% / t

 
 
Ma = 空气中水的含量

 
 
Mg = 该空气可含水的最大容量

 
 
t= 温度

 
 
同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。温度越高,空气含水饱和度越高。
 
 
绝对湿度:空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比。
 
 
露点温度:在给定的压力下,混合比为γ的湿空气被水饱和时的温度。在该温度下水的饱和蒸气压等于
 
 
混合比为γ的湿空气的水蒸气分压。
 
 
露点:指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度,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。
 
 
饱和水汽压:饱和空气下产生的压力,饱和水汽压间接反映大气中的水汽压力,是温度的系数,温度越
 
 
高,空气中所容量水分子数量越多;反之,越少。
 
 
饱和差:在一定温度条件下,饱和水汽压与当时的实际水汽压之差,间接表示空气中的水汽含量,单位
 
 
hPa。d=E-e , d=0, r=100%。在讨论水面蒸发强度时,多用饱和差,因饱和差的大小表示水分的蒸
 
 
发能力,气温越高,饱和差越大,则蒸发进行的越强烈;气温越低,饱和差越小,蒸发进行缓慢。
 
 
混合比:湿空气中所含的确定气体质量与它共存的干空气质量之比。
 
 
比湿:湿空气中水蒸气的分体积与干空气的分体积之比。
 
 
体积比:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比
 
 
水蒸气摩尔分数:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比
 
 
水蒸气分压:湿气(体积为V,温度为T)中的水蒸气相同V、T条件下单独存在时的压力
 
 
湿度:湿度就是指空气中湿气的含量.物理定义:空气湿度是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿
 
 
程度的物理量。相对湿度:实际空气的湿度与在同一温度下达到饱和状况时的湿度之比值。
 
 
单位:%

 
 
相对湿度过(RH)= Ma/Mg * 100% / t

 
 
Ma = 空气中水的含量

 
 
Mg = 该空气可含水的最大容量

 
 
t = 温度

 
 
同样体积空气的含水饱和度随着温度的变化而变化。温度越高,空气含水饱和度越高。
 
 
绝对湿度:空气中的水蒸气质量与湿空气的总体积之比。
 
 
露点温度:在给定的压力下,混合比为γ的湿空气被水饱和时的温度。在该温度下水的饱和蒸气压等于
 
 
混合比为γ的湿空气的水蒸气分压。
 
 
露点:指空气中饱和水汽开始凝结结露的温度,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。
 
 
饱和水汽压:饱和空气下产生的压力,饱和水汽压间接反映大气中的水汽压力,是温度的系数,温度越
 
 
高,空气中所容量水分子数量越多;反之,越少。
 
 
饱和差:在一定温度条件下,饱和水汽压与当时的实际水汽压之差,间接表示空气中的水汽含量,单位
 
 
hPa。d=E-e , d=0, r=100%。
 
 
在讨论水面蒸发强度时,多用饱和差,因饱和差的大小表示水分的蒸发能力,气温越高,饱和差越大,
 
 
则蒸发进行的越强烈;气温越低,饱和差越小,蒸发进行缓慢。
 
 
混合比:湿空气中所含的确定气体质量与它共存的干空气质量之比。
 
 
比湿:湿空气中水蒸气的分体积与干空气的分体积之比。
 
 
体积比:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比
 
 
水蒸气摩尔分数:水蒸气摩尔数与总摩尔数之比
 
 
水蒸气分压:湿气(体积为V,温度为T)中的水蒸气相同V、T条件下单独存在时的压力
文章链接:中国化工仪器网 http://www.chem17.com/Tech_news/Detail/52635.html

 

 


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