恒溫恒濕試驗箱中的濕度相關說明
一.相對濕度：空氣中實際含有的水蒸氣密度與同溫飽和水蒸氣密度的百分比值，稱為空氣相對濕度。某個溫度時，空氣的絕對濕度與同一溫度下飽和水蒸氣壓的百分比被稱為當時空氣的相對濕度。實際上與濕度有關的現(xiàn)象多與絕對濕度沒有直接關系，與水蒸氣飽和狀態(tài)的程度有直接關系。因此提出了夠表示空氣中水蒸氣飽和度的新概念--相對濕度。也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。恒溫恒濕試驗箱溫度相同時，蒸汽的密度與蒸汽壓力成正比，因此相對濕度通常是實際水蒸汽壓力和同溫度飽和水蒸汽壓力的百分比。二.絕對濕度：空氣中含有的水蒸氣的壓力被稱為空氣的絕對濕度。單位體積空氣中含水蒸汽的質量稱為空氣的絕對濕度。濕度單位：絕對濕度的單位習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。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。空氣濕度有絕對濕度、相對濕度、露點等多種表現(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。當流動空氣與循環(huán)水隔熱接觸時，只要空氣相對濕度小于100%，水就會繼續(xù)蒸發(fā)。蒸汽化需要吸收熱量，降低水溫。空氣通過對流傳熱將熱量傳遞給循環(huán)水，氣溫也會下降。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。如果把這個溫度作為計算焓的基準溫度，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。相對濕度為100%時，絕熱飽和溫度為干球溫度。相對濕度越小，絕熱飽和溫度比干球溫度越低。對于空氣和水系統(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空氣接觸，使水達到熱平衡時的溫度，但此時水分仍在蒸汽化的空氣達到絕熱飽和溫度時，水與空氣之間在傳熱和傳質兩方面均衡。對于其他系統(tǒng)，如空氣和有機液體，這兩種溫度不相等。四.露點溫度;將空氣中原含的未飽和水蒸氣轉化為飽和時的溫度，稱為露點。空氣相對濕度達到100%時，實際水蒸氣壓力等于飽和水蒸氣壓力時的溫度，稱為露點。單位習慣上，常用溫度表示。人們經(jīng)常通過測量露點來確定空氣的絕對濕度和相對濕度，所以露點也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。例如，在某個氣壓下測定空氣的溫度為20℃，露點為12℃時，從表中調查20℃時的飽和蒸汽壓力為17.54mmhg，12℃時的飽和蒸汽壓力為lO.52mmhg。此時:空氣絕對濕度p=10.52mmhg空氣的相對濕度B=(10.52/17.54)×100%=60%。采用這種方法確定空氣濕度，具有很大的實用價值。但是，這里很重要，要求學生學習露點的測定方法。恒溫恒濕試驗箱露點測量，在農(nóng)業(yè)上意義重大。空氣濕度降到露點時，空氣中的水蒸氣凝結成露點。露點在O℃以下，氣溫下降到露點時，水蒸氣直接結霜。如果你知道露點，你可以預報是否會出現(xiàn)霜凍，這樣你就可以避免農(nóng)作物受到損害。氣溫和露點差距越小，空氣越接近飽和。氣溫和露點相近，即此時的相對濕度百分比大，人們感覺氣候潮濕的氣溫和露點差距大。也就是說此時的相對濕度百分比小，人們感覺氣候干燥。人體感覺適度的相對濕度為60~70%。嚴格來說，露點時的飽和蒸汽壓力和空氣時的蒸汽壓力不同。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，在某個汽壓下，空氣溫度為20℃，露點為12℃，從圖中可以看出直線幾乎與t軸平行。五.恒溫恒濕試驗箱濕度分析：通常，恒溫恒濕試驗箱采用的是通過溫度來進行相應的濕度調節(jié)。因此，當溫度過高或過低時，可能無法進行濕度控制。當然還有特殊情況，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，比如加除濕機或加濕機等等。但是在溫度過高或過低的情況下，濕度很難調整。比如0度以下，水就會結冰，加什么設備基本上都沒有辦法進行相應的濕度控制。相對來說，恒溫恒濕試驗箱內(nèi)低溫低濕是更難控制的，因為在這段時間內(nèi)絕對濕度非常低，有時甚至遠低于大氣的絕對含量。此時低濕要通過對箱內(nèi)流行的空氣進行除濕，使空氣干燥。冷卻和除濕的原理，是在箱體內(nèi)的空氣預調室內(nèi)加入一套制冷管路。當濕空氣通過制冷管路時，相對濕度將達到100%RH，制冷管路將結露，使空氣更加干燥。這類除濕方式理論上可以達到露點溫度在0度以下，但當表面溫度達到0℃時，致冷管表面結露的水滴就會結冰。從而影響熱交換，使除濕能力降低，但由于箱體無法*密封，空氣中的濕氣就會滲入箱體，使露點溫度回升。而流動的濕空氣與冷管接觸時，僅會在瞬間達到飽和狀態(tài)，從而折射出水汽。這種除濕方式很難使箱內(nèi)的露點溫度達到0℃以下，實際露點的低溫度為5~7℃，5℃相當于絕對含濕量0.0055gkg，與相對濕度20%RH的溫度相差30℃。若需要20℃時，相對濕度達到20%RH，此時露點溫度為-3℃，則很難脫濕。因為恒溫恒濕試驗箱的相對濕度直接與溫度有關。對于同絕對含濕量，溫度越高，相對濕度越小。比如絕對含濕量為6gkg(指一公斤干燥空氣中含有600克水蒸汽)。當溫度為30℃時，相對濕度為20%RH，溫度為7℃時，相對濕度為90%RH。當溫度下降到5℃以下，相對濕度超過100%時，箱體內(nèi)會出現(xiàn)結露現(xiàn)象。
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