#физика | Определение точки росы

8 Мая 2014 в 18:00, Олег Довбня 9 109 просмотров 6

Роса

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.

Туман в лесу

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.

Конденсат на стенках душа

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

Математика

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.

Приложение Dew Point для Android определение точки росы

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?

#физика | Определение точки росы

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

6 комментариев

  1. Archer

    При этом вес одного метра кубического самого воздуха составляет примерно 1, 29 кг (при нормальных условиях).

  2. Batiatus

    Спасибо статья очень познавательная. хотелось бы тебя добавить определение температуры точки росы является необходимым в построении системы интеллектуальный дом для загородного дома. определение температуры точки росы позволяет определить оптимальную температуру прогрева помещения в зимнее время. дает минимальная затраты электроэнергии для обогрева законсервированного помещения. Время прогрева помещения с температурой воздуха равному температуры точки росы до комфортной температуры минимальное, так как так агрегатное состояние воды не меняется. Отправил смс с указанием 18 градусов цельсия я через 10 минут температура установилась. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

    • Archer

      Это, что специально зимой увлажнять воздух в доме? Я б подумал... Лишняя влага в стенах (они-то холодные и вся влага помчится в холод), да стены нагреются, но пропитаются влагой. А когда ты уедешь, и дом промерзнет, эта влага тоже застынет, но уже внутри стены (пола, потолка).
      Тут, чем суше, тем суше. =)))

      • Batiatus

        У тебя в квартире, зимой, сколько градусов? Речь о рациональном использование энергии для обогрева помещения. Физика мой друг. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

        • Archer

          В квартире температура примерно одинаковая всю зиму. В ней и стены не промороженные. А вот в загородном доме, стены остывшие, и если воздух, в таком доме, нагревать с использованием влаги, то она полезет в стены. Это термодинамика, мой друг! =)))

  3. MONSTERCAT

    Почему это мы не можем охладить жидкую воду ниже нуля?!

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.