典型实践

湿度理论5 - 温度和压力对相对湿度的影响

湿度基本理论第5部分 - 各种应用中需要测量和监测的重要参数
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温度和压力对相对湿度的影响

饱和蒸汽压仅取决于温度。总压力没有影响,并且在开放空间和封闭容器中的情况没有区别。

  • 在开放空间中, 恒定的湿度和温度下,%rh与总压力成正比。但是,由于p不能大于ps,因此%rh的限值为100%。
  • 在固定体积的封闭容器中, %rh随着温度的升高而降低,但不如在开放空间中那么强烈。

示例

A) 办公楼宇

实际上,办公楼可以被视为一个开放的环境。

Rotronic Building

例如,由加热器或办公设备产生的局部温度升高不会改变水蒸气分压的值,因此整个建筑物的局部蒸汽压是相同的。然而,饱和蒸汽压会局部增加,因此热源附近的相对湿度降低。

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如果我们假设建筑物内其他地方的温度为25°C,相对湿度为50%,则温度局部升高至30°C会降低相对湿度,如下所示:
ps @ 25 °C = 3.17 kPa
ps @ 30 °C = 4.24 kPa
p = 0.5 x 3.17 kPa = 1.585 kPa, 对应 50 %rh
局部 %rh = 100 x 1.585/4.24 = 37.4%

B) 冷镜上的露
如果镜子的温度降低到使表面出现露的精确值,则镜面温度的值称为露点。用上一个例子,对应于50%相对湿度和25°C条件的露点如下所示:
ps @ 25 °C = 3.17 kPa
p = 0.5 x 3.17 kPa = 1.585 kPa, 对应 50 %rh

如果镜面上的露与环境之间存在平衡,则冷镜温度下的ps必须等于蒸汽压p。基于饱和蒸汽表值的简单插值,我们发现ps值为1.585 kPa对应于13.8°C的温度。该温度为露点。上面的例子说明了相对湿度转换为露点,反之亦然,需要使用温度计和饱和蒸汽表。

C) 密闭腔室内的压缩
如果密闭室内的总压力从一个大气压增加到一个半大气压,并且温度保持不变,则水蒸气的分压将增加1.5倍。因为温度是相同的,所以饱和压力ps也是相同的。如果我们假设压缩前的环境为50%相对湿度和25°C,则压缩后的环境为75%相对湿度和25°C。

D) 在密闭腔室内注入干燥气体
如果将干燥氮气注入一个封闭的腔室,在该腔室中已经有50%相对湿度的空气,并且温度保持恒定,则腔室中的总压力会升高。然而,部分水蒸气压p保持不变,因为腔室中的水蒸汽摩尔分数减少的量正好平衡总压力的增加(见道尔顿定律)。由于温度保持恒定,饱和蒸汽压ps也保持不变。因此,相对湿度保持在50%,尽管在室内注入了干燥气体。

定律:
湿空气应用中相对湿度的经验法则


回顾下 %rh = p/ps x 100

1. 随着系统温度的升高,相对湿度将降低,因为当p保持不变时,ps将增加。同样,随着系统温度的降低,相对湿度也会增加,因为当p保持不变时,ps会降低。随着温度的降低,系统终将达到饱和,其中p=ps,空气温度=露点温度。

2. 随着系统总压的降低,相对湿度会降低,因为p会降低,但ps不会改变,因为温度没有改变。同样,随着系统总压力的增加,相对湿度将增加,直到终达到饱和。

在下面的视频中了解更多有关湿度的信息: “解释相对湿度测量”

请浏览以前的博客文章:
湿度理论 1
湿度理论 2
湿度理论 3
湿度理论 4
请留意PST博客上的湿度理论第6部分




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