Точка росы что это такое в физике

Точка росы и ее расчет

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Точка росы — показатель, играющий важную роль во многих сферах. В строительстве его учитывают при расчете толщины утеплителя. Потребуются специальные измерительные инструменты и знание формул.

Что такое точка росы

Термин обозначает температуру, при которой наступает предельное насыщение воздуха водяным паром. При охлаждении его ниже критической точки образуются капли на предметах или туман.

Примеры (данные приведены в граммах):

Показатель относительной влажности означает, какую долю текущее удельное количество пара составляет от максимально возможного. Например, если этот параметр равен 34,5% при +28°С, содержание пара в воздухе будет равно 27,26*0,345=9,4047 г/куб. м. Исходя из приведенного перечня, при охлаждении до +10°С относительная влажность достигнет примерно 100%, т.е. данная температура при таких условиях является точкой росы. Если воздух охладится еще сильнее, количество пара станет избыточным, и часть его выпадет в конденсат.

Сферы применения понятия

Переход влаги в жидкое агрегатное состояние существенно меняет условия жизни и трудовой деятельности людей, отражается на работе конструкций и механизмов. Поэтому во многих сферах точке выпадения пара в осадок уделяют особое внимание.

Строительство

Ограждающие конструкции большинства зданий обладают паропроницаемостью. Исключением являются только металлические ангары и гаражи. Относительная влажность в помещении выше, чем снаружи, и пар под действием парциального давления проникает в стены.

В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения или ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:

Строительные материалы имеют разную паропроницаемость. Наименьший показатель у тяжелого железобетона (панельные дома) — 0,03 мг/м*ч*Па, наибольший — у газобетонных блоков — 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).

Сельское хозяйство

При снижении температуры воздуха влага конденсируется на побегах и листьях растений. При частых повторениях это провоцирует заболевания. Таким образом, знание точки конденсации водяного пара позволяет планировать профилактические и лечебные мероприятия.

В засушливых регионах, наоборот, конденсация атмосферной влаги может частично заменить систему орошения. Селекционеры работают над выведением сортов, способных усваивать воду таким образом. Тогда знание критической точки поможет определить необходимую производительность поливальных установок, если прогноз погоды в ближайшее время не предвещает дождей.

Меры защиты некоторых растений, например винограда, тоже планируют с учетом данного параметра. Если он высокий, значит, воздух содержит много влаги, и повреждения от заморозков, в т.ч. радиационных, будут умеренными.

При низком расположении зоны конденсации пара укутывают побеги либо поливают участок.

Комфортные значения для человека

Большинство людей чувствует себя хорошо при следующих условиях:

Для таких параметров пар начинает конденсироваться при +10,5°С.

Расчет точки росы

Существует несколько способов определения параметра.

По математической формуле

Применяют следующее выражение:

A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;

RH — относительная влажность воздуха в долях единицы;

Т — температура воздуха, °С;

Ln — натуральный логарифм.

Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.

Программы-калькуляторы

Специализированные приложения производят вычисления автоматически. Пользователю необходимо ввести исходные данные и нажать кнопку «Старт». Кроме числового результата, программы отображают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления информации является более наглядной.

С помощью онлайн-калькулятора

Вычислительные сервисы имеются на многих сайтах. Они избавляют пользователя от необходимости покупать и скачивать программу.

В специальные поля вводят данные:

После нажатия кнопки «Вычислить» на экране отображается искомая величина.

Недостаток данного способа состоит в том, что изготовитель калькулятора в большинстве случаев неизвестен, поэтому результат может быть недостоверным.

В отличие от онлайн-сервисов, популярные программы от хорошо зарекомендовавших себя разработчиков имеют 100%-ную надежность.

Специальные инструменты

Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.

Влажность измеряют с помощью приборов:

Таблицы

В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.

Температура
воздуха, °С
Температура насыщения в °С при влажности воздуха (в %)
30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%
-10-23,2-21,8-20,4-19-17,8-16,7-15,8-14,9-14,1-13,3-12,6-11,9-10,6-10
-5-18,9-17,2-15,8-14,5-13,3-11,9-10,9-10,2-9,3-8,8-8,1-7,7-6,5-5,8
0-14,5-12,8-11,3-9,9-8,7-7,5-6,2-5,3-4,4-3,5-2,8-2-1,3-0,7
+2-12,8-11-9,5-8,1-6,8-5,8-4,7-3,6-2,6-1,7-1-0,2-0,61,3
+4-11,3-9,5-7,9-6,5-4,9-4-3-1,9-100,81,62,43,2
+5-10,5-8,7-7,3-5,7-4,3-3,3-2,2-1,1-0,10,71,62,53,34,1
+6-9,5-7,7-6-4,5-3,3-2,3-1,1-0,10,81,82,73,64,55,3
+7-9-7,2-5,5-4-2,8-1,5-0,50,71,62,53,44,35,26,1
+8-8,2-6,3-4,7-3,3-2,1-0,90,31,32,33,44,55,46,27,1
+9-7,5-5,5-3,9-2,5-1,201,22,43,44,55,56,47,38,2
+10-6,7-5,2-3,2-1,7-0,30,82,23,24,45,56,47,38,29,1
+11-6-4-2,4-0,90,51,834,25,36,37,48,39,210,1
+12-4,9-3,3-1,6-0,11,62,84,15,26,37,58,69,510,411,7
+13-4,3-2,5-0,70,72,23,65,26,47,58,49,510,511,512,3
+14-3,7-1,701,534,55,878,29,310,311,212,113,1
+15-2,9-10,82,445,56,789,210,211,212,213,114,1
+16-2,1-0,11,53,256,37,6910,211,312,213,214,215,1
+17-1,30,62,54,35,97,28,81011,212,213,514,315,216,6
+18-0,51,53,25,36,88,29,61112,213,214,215,316,217,1
+190,32,24,267,79,210,511,71314,215,216,317,218,1
+2013,15,278,710,211,512,81415,216,217,218,119,1
+211,8467,99,511,112,413,51516,217,218,119,120
+222,556,98,810,511,913,514,8161718192021
+233,55,77,89,811,512,914,315,716,918,119,1202122
+244,36,78,810,812,313,815,316,517,81920,121,12223
+255,27,59,711,513,114,716,217,518,82021,122,12324
+2668,510,612,414,215,817,218,519,82122,223,124,125,1
+276,99,511,413,315,216,518,119,520,721,923,124,12526,1
+287,710,212,214,21617,51920,521,722,82425,126,127
+298,711,113,115,116,818,519,921,322,522,825262728
+309,511,813,91617,719,721,322,523,82526,127,128,129
+3211,213,81617,919,721,422,824,325,626,72829,230,231,1
+3412,515,217,219,221,422,824,225,72728,329,431,131,933
+3614,617,119,421,523,22526,32829,330,731,832,83435,1
+3816,318,821,323,425,126,728,329,931,232,333,534,635,736,9
+4017,920,622,62526,928,730,331,73334,335,636,83839

Место расположения

Помимо значения точки образования росы, строительному инженеру необходимо рассчитать ее положение внутри ограждающей конструкции. От этого зависит, где и в каком количестве будет появляться жидкость.

Принимаются во внимание следующие факторы:

При проектировании точку образования конденсата стремятся вынести подальше от внутренней поверхности ограждающей конструкции.

Наилучшим является вариант, в котором она находится за пределами капитальных элементов сооружения.

Вариации поведения точки росы

Положение плоскости с температурой насыщения зависит от наличия и способа применения утеплителя. Необходимо рассмотреть несколько случаев.

В неутепленных стенах

В этом варианте критическая точка всегда находится внутри конструкции.

Положение зависит от ее толщины и перепада между наружной и внутренней температурами:

Сказанное не относится к каркасному дому, стены которого состоят из утеплителя и паронепроницаемой обшивки.

В утепленных снаружи стенах

В этом варианте критическая точка смещается в сторону улицы.

Она может располагаться:

Утеплитель должен превосходить основной материал стены по коэффициенту паропроницаемости. В противном случае влага будет накапливаться на границе между ними. Таким образом, нельзя утеплять пенопластом, коэффициент паропроницаемости которого составляет 0,05 мг/м*ч*Па, стены из кирпича (0,17) и газобетона (0,11-0,23).

В утепленных изнутри стенах

Критическая точка смещается в сторону помещения. Возможные варианты:

К внутреннему утеплению прибегают только в крайнем случае. Например, если наружной стороной стена выходит в шахту лифта. В других ситуациях теплоизолятор размещают извне, иначе срок службы конструкции сильно сокращается.

В пластиковых окнах

Металлопластиковые окна представляют собой паронепроницаемые изделия.

Поэтому имеются только 2 варианта температуры поверхности со стороны помещения:

Во втором случае окна «потеют».

Как сместить точку росы в стене

Проблема решается 3 способами:

С целью подсушивания воздуха делают следующее:

При относительной влажности ниже 40% люди чувствуют себя некомфортно. Пересыхают кожа и слизистые в дыхательных путях, становится трудно дышать. Деревянные предметы в таких условиях растрескиваются.

Повышение температуры в помещении требует увеличения затрат на отопление, поэтому данный метод является экономически невыгодным.

Целесообразнее утеплить строение.

Какие условия необходимо учитывать

Способ смещения зоны выпадения пара в осадок выбирают в зависимости от микроклимата в жилище.

О необходимости подсушить воздух свидетельствуют следующие признаки:

При отсутствии таких явлений следует заняться утеплением строения.

Возможные последствия

Наличие условий для конденсации влаги в толще стены может никак не сказаться на ее долговечности. Все зависит от количества проникающей влаги. Например, в наружные слои толстой бетонной стены пар поступает в мизерных объемах и потому не способен вызвать ощутимых разрушений.

В газобетонной конструкции, наоборот, его количество превышает допустимый минимум, поэтому выносу зоны конденсации пара за пределы кладки следует уделить особое внимание.

Таким образом, в каждом случае требуется выполнить индивидуальный расчет.

Некоторые факты

Вопрос положения критической точки в стене снимается, если оклеить ее изнутри пароизоляционным материалом. Такими свойствами обладают некоторые виды отделки, например виниловые обои. Пар в конструкцию не поступает, и та будет сухой независимо от распределения температур. Исключением является случай, когда стена промерзает насквозь, а критическая точка оказывается на внутренней поверхности.

Обшивку ограждающих элементов пароизоляцией практикуют в странах Западной Европы. Но у этого решения есть недостаток: для отвода избыточной влаги приходится увеличивать кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции. Это влечет за собой рост теплопотерь и, как следствие, расходов на отопление. Дом с «дышащими», т.е. паропроницаемыми, стенами обходится дешевле.

Полезные рекомендации

Чтобы относительная влажность в жилище не превышала нормальных значений (40%-60%), следует обеспечить работу вентиляции. Для этого необходим приток воздуха извне. В домах и квартирах с естественной вентиляцией он, согласно проекту, должен поступать через щели в окнах.

Но в результате их замены на герметичные металлопластиковые изделия притока воздуха нет. Вентиляция не работает, даже если вытяжные каналы оборудовать вентиляторами. Проблему решают установкой оконных или стенных клапанов.

Также следует обеспечить наличие зазора под межкомнатными дверями.

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.

Источник

Точка росы

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара.

Точка росы определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Tp = точка росы, a = 17.27, b = 237,7 °C, Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике, T = температура в градусах Цельсия, RH = относительная влажность в объёмных долях (0 ln — натуральный логарифм.

Формула обладает погрешностью ±0.4 °C в следующем диапазоне значений:

Содержание

Точка росы и коррозия

Точка росы воздуха — важнейший параметр при антикоррозионной защите, говорит о влажности и возможности конденсации. Если точка росы воздуха выше, чем температура подложки (субстрат, как правило поверхность металла), то на подложке будет иметь место конденсация влаги.

Краска, наносимая на подложку с конденсацией, не достигнет должной адгезии, за исключением случаев использования красок, разработанных по специальной рецептуре (Справку можно получить в Технологической карте продукта или покрасочной спецификации).

Таким образом, последствием нанесения краски на подложку с конденсацией будет плохая адгезия и образование дефектов, таких как шелушение, пузырение и др., приводящее к преждевременной коррозии и/или обрастанию.

Определение точки росы

Значения точки росы в градусах °C для ряда ситуаций определяют с помощью пращевого психрометра и специальных таблиц. Сначала определяют температуру воздуха, затем влажность, температуру подложки и с помощью таблицы Точки росы определяют температуру, при которой не рекомендуется наносить покрытия на поверхность.

Если вы не можете найти точно ваши показания на пращевом психрометре, то найдите один показатель на одно деление выше по обеим шкалам, как относительной влажности, так и температуры, а другой показатель соответственно на одно деление ниже и интерполируйте необходимое значение между ними. Стандарт ISO 8502-4 используется для определения относительной влажности и точки росы на стальной поверхности, подготовленной для окраски.

Таблица температур

Температура, шарика сухого термометра, °С02,557,51012,51517,52022,525
Относительная влажность %
20−20−18−16−14−12−9,8−7,7−5,6−3,6−1,5−0,5
25−18−15−13−11−9,1−6,9−4,8−2,7−0,61,53,6
30−15−13−11−8,9−6,7−4,5−2,4−0,21,94,16,2
35−14−11−9,1−6,9−4,7−2,5−0,31,94,16,38,5
40−12−9,7−7,4−5,2−2,9−0,71,53,86,08,210,5
45−10−8,2−5,9−3,6−1,30,93,25,57,710,012,3
50−9,1−6,8−4,5−2,20,12,44,77,09,311,613,9
55−7,9−5,6−3,3−0,91,43,76,18,410,713,015,3
60−6,8−4,4−2,10,32,65,07,39,712,014,416,7
65−5,8−3,4−1,01,43,76,18,510,913,215,618,0
70−4,8−2,40,02,44,87,29,612,014,416,819,1
75−3,9−1,51,03,45,88,210,613,015,417,820,3
80−3,0−0,61,94,36,79,211,614,016,418,921,3
85−2,20,22,75,17,610,112,515,017,419,922,3
90−1,41,03,56,08,410,913,415,818,320,823,2
95−0,71,84,36,89,211,714,216,719,221,724,1
1000,02,55,07,510,012,515,017,520,022,525,0

Диапазон комфорта

Источник

Физика. Определение точки росы в закладки 3

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Многие из нас слышали об относительной влажности и точке росы (температуре конденсации). Давайте разберемся в том, что это за величины и что они характеризуют. Воздух всегда содержит некоторый объем влаги. Но влажность воздуха зависит не только от содержащейся в нем воды, но и от температуры воздуха. Представьте себе, что в воздухе «растворен» стакан воды при условии, что температура воздуха в комнате +15,5 градусов по Цельсию.

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Университет Висконсина в Мэдисоне выпустил интереснейший сборник физических экспериментов, которые можно провести в домашних условиях. Материалы этого сборника дадут новые идеи каждому, кто интересуется наукой.

Если в комнате станет холоднее, воздух в комнате не сможет и дальше удерживать в себе этот объем воды. Начнется образование тумана и часть воды конденсируется на стенах. Все мы это могли наблюдать зимнею порой в ванной комнате, когда включали горячую воду в душе или раковине. Температура, при которой образуется туман или конденсат называется точкой росы (температурой конденсации). Вы и сами сможете определить температуру конденсации в ходе простого физического эксперимента.

Оборудование и материалы

Большая металлическая кружка или кастрюля
Термометр для воды, позволяющий измерять температуру ниже нуля (по Цельсию)
Лед

Ход эксперимента

1. Наполните кастрюлю водой комнатной температуры.

2. Поместите термометр в воду и измерьте ее температуру.

3. Оставьте термометр в воде и понемногу вводите в воду ледяную крошку. Делайте это постепенно, чтобы наблюдать изменение температуры, показываемое термометром.

4. В некий момент вода начнет конденсироваться на внешней стороне кастрюли. Температура, при которой это произойдет и будет точкой росы.

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

5. Попробуйте проделать это в ванной комнате после душа. Или в хорошо нагретой комнате. Вы обнаружите, что точка росы в различных условиях будет разной. В сухой зимний день точка росы может спуститься ниже температуры замерзания воды. В этих условиях рассмотренный нами метод определения температуры конденсации не будет работать, поскольку вы не сможете охладить жидкую воду до температуры ниже точки ее замерзания, то есть перехода в твердое состояние. А в теплой влажной ванной комнате этот метод будет работать по-прежнему.

Пояснение

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Относительная влажность непосредственно связана с точкой росы. Относительная влажность говорит нам о том, насколько воздух насыщен водой и близок к тому, чтобы перестать ее удерживать (к 100% относительной влажности). Не забывайте, при наступлении точки росы температура воздуха снижается. Чтобы вычислить относительную влажность, вам необходимо знать температуру конденсации и температуру воздуха.

Заодно научимся переводить температуру в градусах Фаренгейта в градусы Цельсия и обратно. Понятно, что в современном мире эту задачу можно возложить на калькулятор величин, но некоторые вещи желательно знать просто для общего развития. Формула дает приблизительный результат.

C (температура в градусах Цельсия) = (F + 40) * 0,556 (точнее пять девятых) — 40

Итак, нам необходимо узнать, какой температуре по шкале Цельсия соответствуют +60 градусов Фаренгейта. Прибавляем 60 к 40, в результате получаем 100. Умножаем 100 на 0,556. Результатом будет 55,6. От этого числа отнимаем 40 и узнаем, что +60 градусов Фаренгейта примерно соответствуют +15,6 градусам Цельсия.

Если за окном +20 градусов по Цельсию, а мы хотели бы узнать, сколько это по Фаренгейту, то прибегнем к другой формуле:

F (температура в градусах Фаренгейта) = (С + 40) * 1,8 (девять пятых) — 40

F = (20 + 40) * 1,8 — 40 = 60 * 1,8 — 40 = 108 — 40 = 68

+20 градусов по Цельсию — это +68 градусов по Фаренгейту.

Вычисления выполняем в том же порядке, что и в предыдущем примере. Сначала — действие в скобках, затем — умножение, и лишь в последнюю очередь — вычитание. Как и учили в школе на уроках математики.

Точка росы что это такое в физике. Смотреть фото Точка росы что это такое в физике. Смотреть картинку Точка росы что это такое в физике. Картинка про Точка росы что это такое в физике. Фото Точка росы что это такое в физике

Зная относительную влажность и температуру воздуха, пользователи Android смогут вычислить точку росы при помощи очень простого приложения Dew Point.

При помощи двух ползунков, оно позволяет выставлять относительную влажность (от 0% до 100%) и температуру воздуха (не более 50 градусов выше нуля по Цельсию). Желтые символы слева внизу показывают температуру конденсации (точку росы). А справа внизу светло-синий текст отображает показатель абсолютной влажности, то есть сколько грамм воды (H2O) содержится при заданных условиях в кубическом метре воздуха.

Приложение Dew Point является бесплатным. Его разработчик Markus Hoffmann разместил в Google Play самую свежую версию Dew Point 1.05-13 27 декабря 2013 года. Размер установочного APK-файла составляет 45 килобайт. Количество установок: от 10 тысяч до 50 тысяч. Калькулятор точки росы Dew Point совместим с Android 2.1 и более поздними версиями господствующей мобильной операционной системы.

Как вы полагаете, необходимо ли в наши дни уметь в уме пересчитать градусы Фаренгейта в градусы Цельсия? Или с появлением специализированных калькуляторов это знание стало никому (кроме физиков) не нужным?

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *