水分可分為固體(冰)、液體(水)、和氣體(水蒸氣)這三種狀態。我們通常所需要測量的對象,可分為大氣中所含的水蒸氣(濕度)和物質中所含的水分(含水率)。在通常的狀態下,兩者混同在一起,互相反復進行蒸發、凝結、非平衡狀態轉移。因此,濕度和水分之間具有密切的關系,相互產生影響。
有關定義:
水蒸氣(Water Vapour):亦稱水汽。水的氣態,由水氣化或冰升華而成。
濕度(Humidity):氣體中水蒸氣的含量。
水分(Moisture):液體或固體中水的含量。
濕度和水分同樣是水,相互間具有密切的關系,但其計量方法卻大不相同。下面主要就濕度的定義、計測方法、各種計測方法的比較以及部分產品和技術等進行介紹。
濕度有相對濕度、濕度、露點溫度等各種表示方法(測定方法)。如果已知測定空氣的溫度,這些都可通過水的飽和水蒸氣壓進行相互換算。此外,工業上還有其他表示方法,我們將其列與(表1)。
(表1) 濕度的表示方法
濕度 dv:(kg/m-3 ) | 單位體積濕氣中所含水蒸氣的質量 |
質量混合比(混合比) r:(kg/kg-1 ) | 濕氣中水蒸氣的質量與干氣的質量之比 |
比濕 q:(kg/kg-1 ) | 濕氣中水蒸氣的質量與濕氣總質量之比 |
相對濕度 U:(%RH) | 濕氣中水蒸氣的摩爾分數與相同溫度和壓力條件下飽和水蒸氣的摩爾分數之百分比 |
露點溫度 Td:(℃) | 壓力為p、溫度為T、混合比為r的濕氣,其熱力學露點溫度是指在此給定壓力下,該濕氣為水面所飽和時的溫度。(將氣體冷卻結露(霜)時的溫度) |
對以上定義的理解,還需要了解以下一些定義:
干氣(Dry gas):不含水蒸氣的氣體。
濕氣(Wet gas):干氣和水蒸氣組成的混合物。
1、濕度/混合比
濕度為單位體積濕氣中水蒸氣的質量,可表示出該氣體中所含水蒸氣量。我們將這種表示法稱為濕度。一般以kg/m -3為單位,因為以平均單位體積的質量來表示,所以可稱kg/m -3為單位水蒸氣密度。
濕度因氣體的體積隨溫度或壓力變化而變化,所以即使水蒸氣量本身不變,濕度dv的值也會發生變化。因此,使用濕度在計算上有諸多不便,下面的混合比更適用于工業。
在含水蒸氣的氣體中,濕氣中水蒸氣的質量與干氣的質量之比例r稱為質量混合比。
混合比以質量之比來表示濕度,所以即使體積隨溫度和壓力變化而變化,只要水蒸氣的量不變,混和比的值就不會發生變化。因此,在計算上比起濕度來混和比要簡便易行,它在工業上得到廣泛應用。(在工業上有時也將混合比稱為濕度)。
2、相對濕度
相對濕度是zui普遍使用的表示法,它是以百分數表示出氣體中的水蒸氣的摩爾分數與該氣體同溫同壓下的飽和水蒸氣壓的摩爾分數之比的量,以表示氣體中水蒸氣接近飽和狀態的程度。(相對濕度的另一種定義為:濕空氣中水蒸汽分壓與同一溫度、壓力下純水表面的飽和水蒸氣壓之比,用百分數表示;U=e/es*100%;這兩種定義實質是一樣的)表示如下:
U=(Xv/Xsv)×100[%相對濕度]
3、露點
壓力為p,溫度為T,混合比為r的濕氣,其熱力學露點溫度Td是指在此給定壓力下,該濕氣為水面所飽和時的溫度。(有時也稱露點在0℃以下露結凍時為霜點) 因冷卻前氣體的水蒸氣壓與露點時的飽和水蒸氣壓相等,所以測量露點即可由飽和水蒸氣壓測得此時氣體的水蒸氣壓e,求出相對濕度。
免責聲明
- 凡本網注明“來源:化工儀器網”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明“來源:化工儀器網”。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源(非化工儀器網)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時,必須保留本網注明的作品第一來源,并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題,請在作品發表之日起一周內與本網聯系,否則視為放棄相關權利。