恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的濕度相關(guān)說明
一.相對(duì)濕度:空氣中實(shí)際含有的水蒸氣密度與同溫飽和水蒸氣密度的百分比值,稱為空氣相對(duì)濕度。某個(gè)溫度時(shí),空氣的絕對(duì)濕度與同一溫度下飽和水蒸氣壓的百分比被稱為當(dāng)時(shí)空氣的相對(duì)濕度。實(shí)際上與濕度有關(guān)的現(xiàn)象多與絕對(duì)濕度沒有直接關(guān)系,與水蒸氣飽和狀態(tài)的程度有直接關(guān)系。因此提出了夠表示空氣中水蒸氣飽和度的新概念--相對(duì)濕度。也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。恒溫恒濕試驗(yàn)箱溫度相同時(shí),蒸汽的密度與蒸汽壓力成正比,因此相對(duì)濕度通常是實(shí)際水蒸汽壓力和同溫度飽和水蒸汽壓力的百分比。二.絕對(duì)濕度:空氣中含有的水蒸氣的壓力被稱為空氣的絕對(duì)濕度。單位體積空氣中含水蒸汽的質(zhì)量稱為空氣的絕對(duì)濕度。濕度單位:絕對(duì)濕度的單位習(xí)慣用毫米水銀柱高度來表示。也常用l立方米空氣中含水蒸汽的克數(shù)來表示。濕度說明:空氣的干濕度與單位體積的空氣中含有的水蒸氣的量有關(guān)。在一定溫度下,在一定體積的空氣中,水蒸氣密度越大,蒸汽壓力越大,密度越小,蒸汽壓力也越小。因此,通常用空氣中水蒸氣的壓力來表示濕度。濕度是代表空氣干濕度的物理量??諝鉂穸扔薪^對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)等多種表現(xiàn)方式。三.絕熱飽和溫度:空氣的狀態(tài)參數(shù)是絕熱增濕過程中空氣冷卻的極限。當(dāng)流動(dòng)空氣與循環(huán)水隔熱接觸時(shí),只要空氣相對(duì)濕度小于100%,水就會(huì)繼續(xù)蒸發(fā)。蒸汽化需要吸收熱量,降低水溫。空氣通過對(duì)流傳熱將熱量傳遞給循環(huán)水,氣溫也會(huì)下降。水充分循環(huán)后,水溫保持一定,由于與空氣充分接觸,空氣中水蒸氣飽和,水和空氣溫度相同,空氣與水之間熱傳遞和質(zhì)量傳遞均衡。該平衡系統(tǒng)的溫度稱為絕熱飽和溫度。如果把這個(gè)溫度作為計(jì)算焓的基準(zhǔn)溫度,空氣焓在上述平衡中保持不變,空氣給水的熱量依然由水蒸氣帶回來。絕熱飽和溫度的高低取決于空氣的溫度(通常稱為干球溫度)和濕度。相對(duì)濕度為100%時(shí),絕熱飽和溫度為干球溫度。相對(duì)濕度越小,絕熱飽和溫度比干球溫度越低。對(duì)于空氣和水系統(tǒng),數(shù)值上濕球的溫度與絕熱飽和溫度差不多,但兩者的物理意義卻截然不同。濕球溫度少量水與大量流動(dòng)空氣接觸,使水達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度,但此時(shí)水分仍在蒸汽化的空氣達(dá)到絕熱飽和溫度時(shí),水與空氣之間在傳熱和傳質(zhì)兩方面均衡。對(duì)于其他系統(tǒng),如空氣和有機(jī)液體,這兩種溫度不相等。四.露點(diǎn)溫度;將空氣中原含的未飽和水蒸氣轉(zhuǎn)化為飽和時(shí)的溫度,稱為露點(diǎn)??諝庀鄬?duì)濕度達(dá)到100%時(shí),實(shí)際水蒸氣壓力等于飽和水蒸氣壓力時(shí)的溫度,稱為露點(diǎn)。單位習(xí)慣上,常用溫度表示。人們經(jīng)常通過測量露點(diǎn)來確定空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度,所以露點(diǎn)也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。例如,在某個(gè)氣壓下測定空氣的溫度為20℃,露點(diǎn)為12℃時(shí),從表中調(diào)查20℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為17.54mmhg,12℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為lO.52mmhg。此時(shí):空氣絕對(duì)濕度p=10.52mmhg空氣的相對(duì)濕度B=(10.52/17.54)×100%=60%。采用這種方法確定空氣濕度,具有很大的實(shí)用價(jià)值。但是,這里很重要,要求學(xué)生學(xué)習(xí)露點(diǎn)的測定方法。恒溫恒濕試驗(yàn)箱露點(diǎn)測量,在農(nóng)業(yè)上意義重大。空氣濕度降到露點(diǎn)時(shí),空氣中的水蒸氣凝結(jié)成露點(diǎn)。露點(diǎn)在O℃以下,氣溫下降到露點(diǎn)時(shí),水蒸氣直接結(jié)霜。如果你知道露點(diǎn),你可以預(yù)報(bào)是否會(huì)出現(xiàn)霜凍,這樣你就可以避免農(nóng)作物受到損害。氣溫和露點(diǎn)差距越小,空氣越接近飽和。氣溫和露點(diǎn)相近,即此時(shí)的相對(duì)濕度百分比大,人們感覺氣候潮濕的氣溫和露點(diǎn)差距大。也就是說此時(shí)的相對(duì)濕度百分比小,人們感覺氣候干燥。人體感覺適度的相對(duì)濕度為60~70%。嚴(yán)格來說,露點(diǎn)時(shí)的飽和蒸汽壓力和空氣時(shí)的蒸汽壓力不同。由于未飽和蒸汽的壓力隨溫度的變化,遵循以下規(guī)則Pt=P0(1+t/273)。在日常溫差下,壓力的變化很小,所以它被視為不變。例如,在某個(gè)汽壓下,空氣溫度為20℃,露點(diǎn)為12℃,從圖中可以看出直線幾乎與t軸平行。五.恒溫恒濕試驗(yàn)箱濕度分析:通常,恒溫恒濕試驗(yàn)箱采用的是通過溫度來進(jìn)行相應(yīng)的濕度調(diào)節(jié)。因此,當(dāng)溫度過高或過低時(shí),可能無法進(jìn)行濕度控制。當(dāng)然還有特殊情況,如果客戶要求的參數(shù)比較精確,或者是低溫低濕、高溫高濕等特殊要求,可以通過添加其他一些方法來控制,比如加除濕機(jī)或加濕機(jī)等等。但是在溫度過高或過低的情況下,濕度很難調(diào)整。比如0度以下,水就會(huì)結(jié)冰,加什么設(shè)備基本上都沒有辦法進(jìn)行相應(yīng)的濕度控制。相對(duì)來說,恒溫恒濕試驗(yàn)箱內(nèi)低溫低濕是更難控制的,因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)絕對(duì)濕度非常低,有時(shí)甚至遠(yuǎn)低于大氣的絕對(duì)含量。此時(shí)低濕要通過對(duì)箱內(nèi)流行的空氣進(jìn)行除濕,使空氣干燥。冷卻和除濕的原理,是在箱體內(nèi)的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加入一套制冷管路。當(dāng)濕空氣通過制冷管路時(shí),相對(duì)濕度將達(dá)到100%RH,制冷管路將結(jié)露,使空氣更加干燥。這類除濕方式理論上可以達(dá)到露點(diǎn)溫度在0度以下,但當(dāng)表面溫度達(dá)到0℃時(shí),致冷管表面結(jié)露的水滴就會(huì)結(jié)冰。從而影響熱交換,使除濕能力降低,但由于箱體無法*密封,空氣中的濕氣就會(huì)滲入箱體,使露點(diǎn)溫度回升。而流動(dòng)的濕空氣與冷管接觸時(shí),僅會(huì)在瞬間達(dá)到飽和狀態(tài),從而折射出水汽。這種除濕方式很難使箱內(nèi)的露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃以下,實(shí)際露點(diǎn)的低溫度為5~7℃,5℃相當(dāng)于絕對(duì)含濕量0.0055gkg,與相對(duì)濕度20%RH的溫度相差30℃。若需要20℃時(shí),相對(duì)濕度達(dá)到20%RH,此時(shí)露點(diǎn)溫度為-3℃,則很難脫濕。因?yàn)楹銣睾銤裨囼?yàn)箱的相對(duì)濕度直接與溫度有關(guān)。對(duì)于同絕對(duì)含濕量,溫度越高,相對(duì)濕度越小。比如絕對(duì)含濕量為6gkg(指一公斤干燥空氣中含有600克水蒸汽)。當(dāng)溫度為30℃時(shí),相對(duì)濕度為20%RH,溫度為7℃時(shí),相對(duì)濕度為90%RH。當(dāng)溫度下降到5℃以下,相對(duì)濕度超過100%時(shí),箱體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。