典型实践
湿度被定义为空气(或其他气体)中水蒸气含量的某种度量。“湿度”一词是一个通用术语,用来量化气体中的水汽量。
“湿度”一词通常与“相对湿度”互换,但在精确测量的背景下,这两个术语之间存在显著差异。
本章解释了为什么这两个术语之间的区别,对在敏感环境中测量水汽的人来说很重要,它涵盖了用于量化气体中水汽量的术语和定义。
水蒸气在维持改善我们日常生活的产品的质量和功效方面起着关键作用——我们消费者信赖的产品是按规格生产的。了解湿度测量的精确性以及测量仪器的作用,对于不同行业的制造商来说是非常重要的。
精度的重要性
湿度是用湿度仪来测量的,湿度仪是一种利用各种材料和测量来计量房间或空间的水蒸气水平的工具。虽然没有科学的测量方法是绝对正确的,但在各个行业中,达到尽可能准确的湿度测量是至关重要的。由于高于一定水平的水蒸气会导致冷凝,终腐蚀或发霉,因此高度准确的湿度测量对于防止木质建筑材料、食品、药品、燃料、纸张、电子元件和许多其他材料的退化至关重要。湿度测量有助于保持产品的佳环境条件,并防止贵重物品受到昂贵的损坏。
技术信息
在这一部分中,我们将揭示控制相对湿度的物理基本规律。在-50至150°C的温度范围内,在不过1000 kPa的压力下,水蒸气实际上表现为理想气体。我们将用实例说明温度和压力对相对湿度的影响,以及如何将相对湿度转换为露点和绝对湿度。
首先让我们回顾下湿气体中水蒸气的一般属性,涵盖基础知识。蒸发
当水分子离开表面形成气体时,它就蒸发了。通过吸收或释放动能,水分子从液态转变为气态。液态水变成水蒸气,在蒸发冷却过程中带走一部分热量。
定义:
蒸发冷却是由于液体的蒸发而导致的空气温度的降低,它从发生蒸发的表面带走热量。蒸发冷却过程中排出的能量称为“潜热”。
蒸发冷却受到大气条件的限制。当空气非常热且干燥时,蒸发过程消耗更多的热量,这使得冷却效果比在热空气和潮湿空气中的蒸发冷却更为明显。
冷凝
水蒸气转化为液体的过程称为冷凝。只有当表面温度低于露点温度或过空气中的水蒸气平衡时,水蒸气才会在表面凝结。当水蒸气在表面凝结时,就会发生净变暖。水分子释放热量,反过来,大气的温度会略微升高。
化学反应
许多化学反应产生水作为产物,如果反应发生的温度高于周围空气的露点,水将形成蒸汽并增加气体中的水蒸汽量。如果它们发生在低于露点的温度下,就会发生冷凝,水蒸气就会离开气体。
其他的化学反应在水蒸气的存在下发生,导致新的化学物质形成,例如钢铁上的锈。
在以下视频中了解有关湿度的更多信息:“相对湿度测量说明 ”请留意PST博客上的湿度理论第2部分。