Измерение влажности газов

Для количественной оценки влажности газов используется целый ряд характеристик, причем в определенных областях науки и техники находят преимущественное применение те или иные из них. Гигрометрические характеристики можно разделить на следующие группы:

а) Величины, характеризующие концентрацию водяного пара

Абсолютная влажность а, т. е. масса водяного пара, содержащаяся в единице объема газа; обычно, а выражают в г/м³. Абсолютная влажность имеет тот же физический смысл, что и плотность водяного пара р _п, выражаемая обычно в г/см³.

Упругость или парциальное давление водяного пара е, выражаемое в единицах давления—в мм рт. ст., а в метеорологии—в миллибарах. При данной температуре Т значения упругости водяного пара могут изменяться в пределах от 0 до Е; для пересыщенного газа возможно е>Е.

б) Характеристики влажностных отношений.

Влагосодержание (отношение смеси) d, т. е. отношение массы водяного пара к
массе сухого газа в том же объеме, выраженное в безразмерных единицах (г/г или кг/кг). Эту
величину можно также рассматривать как отношение плотности водяного пара к плотности
сухого газа в одинаковых условиях. Реже используется отношение массы водяного пара к
массе влажного газа, именуемое удельной влажностью. Эта величина, обозначаемая q,
выражается в тех же единицах, что и влагосодержание d

Объемное влагосодержание х, равное отношению объема водяного пара к объему
газа. Эту безразмерную величину можно выразить по отношению к объему сухого или
объему влажного газа; в первом случае будем ее обозначать через x0, во втором — х.

Влагосодержание и объемное влагосодержание используют для характеристики весьма малых содержаний водяного пара. В этом случае удобной единицей измерения является миллионная доля (м. д. — международное обозначение р_рт).

в) Температура точки росы

По определению, принятому ВМО, термодинамическая температура точки росы т„
влажного воздуха при давлении р и отношении смеси d есть температура, при которой
влажный воздух, насыщенный по отношению к воде при том же давлении р, имеет
отношение смеси, равное данному отношению смеси d Следовательно, точка росы равна
температуре, которую примет влажный газ, если охладить его изобарически до полного
насыщения по отношению к плоской поверхности воды.

г ) Относительная влажность

Относительная влажность (j равна отношению действительной влажности газа к его максимальной возможной влажности, соответствующей насыщению при данной температуре. Следовательно, величина j характеризует степень насыщения газа водяным паром и в связи с этим находит применение во многих отраслях науки и техники. Величина абсолютной влажности при постоянной относительной влажности является функцией температуры. Относительная влажность выражается в относительных единицах (0<j<1) или в процентах (0<j<100%).