Punkt rosy: co to jest, definicja i wzór obliczeniowy

W życiu człowieka wszystko jest ze sobą powiązane! A nawet romans i piękno przyrody stają się sposobem na zaznaczenie procesów zachodzących w wąskich obszarach nauki. Na przykład punkt rosy - co to jest, jeśli nie fizyczne zjawisko, które można oczywiście zobaczyć wcześnie rano pod koniec wiosny lub latem.

Fizyczny termin

Wszystkie zjawiska fizyczne badane w szkolnym kursie fizyki otaczają nas bez przerw na lunch, sen i święta. Całe życie to fizyka, tak czy inaczej, opanowana już przez ludzkość i wciąż całkowicie niezbadana. Na przykład wiele zjawisk natury, znanych przez fizyków, znalazło swój naukowy wcielenie w ludzkiej praktyce. Oto poranna rosa - piękno letniego poranka. Ale z tej samej rosy, która spada na tereny mieszkalne z powodu niewłaściwie zainstalowanych okien, z powodu słabej hydroizolacji i izolacji termicznej, możesz napotkać wiele problemów. I pewne parametry, kiedy wilgoć pada na otaczające powierzchnie, otrzymały piękną nazwę - punkt rosy. Jeśli używa się właściwego języka definicji podmiotu, to parametr ten jest wartością temperatury schłodzonego gazu izobarycznie (przy stałym ciśnieniu), przy którym para wodna zawarta w tym gazie staje się nasycona.

Wilgotność powietrza

Przy prawidłowej definicji pojęcia "punktu rosy" występuje inny ważny termin fizyczny - izobaryczne chłodzenie powietrzem. Niewielu, patrząc na kałuże na parapecie okiennym, utworzone z wilgoci zgromadzonej na szkłach, pamiętaj o przepisie Goss Lossack - względna zmiana objętości danej masy gazu przy stałym ciśnieniu jest proporcjonalna do zmiany temperatury. Chociaż ludzie słyszą o wilgotności powietrza codziennie w prognozie pogody. Ilość pary wodnej w otaczającym powietrzu, pobrana w objętości 1 cu. m, zwany bezwzględna wilgotność. A tu jest krewny wilgotność powietrza - jest wskaźnikiem stosunku ilości pary wodnej do powietrza (obliczonej jako wartość procentowa) do maksymalnej możliwej w dostępnej temperaturze. I właśnie przy rozpatrywaniu tej cechy powstaje pojęcie "punktu rosy". Co to jest? Jest to temperatura, w której para wodna staje się nasycona i jest wytrącana kroplami wody przy dostępnym ciśnieniu. Jeśli prognoza pogody wskazuje na wysoką wilgotność względną powietrza, temperatura punktu rosy zbliży się do temperatury otoczenia.

Życie, powietrze, woda

Człowiek w życiu codziennym rzadko myśli o takiej koncepcji, jak o punkcie rosy. Jego definicja jest ważna tylko w niektórych branżach, w budownictwie, medycynie. Ale dla każdego, pewna wilgotność otaczającego powietrza jest ważna dla dobrego zdrowia. Gdy powietrze ma wystarczającą wilgotność, oddycha łatwo i swobodnie, ale jeśli ten wskaźnik zmienia się przy stałym ciśnieniu i temperaturze otoczenia, odczuwana jest suchość lub nadmierna wilgotność. To na podstawie względnej wilgotności powietrza można określić punkt rosy. Zjawisko to jest bardzo złożonym i znaczącym aspektem fizyki atmosfery. Jest to również ważne dla ludzkiego życia. Na przykład budowniczowie wiedzą z doświadczenia, że ​​punkt rosy jest istotnym parametrem jakościowej konstrukcji, która ma wpływ na całe życie przyszłych najemców lub użytkowników.

Dlaczego muszę określić punkt rosy w budownictwie?

Pomiar punktu rosy jest dość prostym zadaniem, jeśli używasz pewnych formuł i reguł. Ale dlaczego ludzie muszą znać ten naturalny parametr? Wszystko jest tutaj bardzo proste - aby zrozumieć proces ocieplania pomieszczenia, ponieważ warstwa, która służy jako przeszkoda dla zimna i wilgoci, może znajdować się zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pomieszczenia, lub może być całkowicie nieobecna. Ponadto grubość izolacji zależy od punktu rosy. Obliczając ten parametr z punktu widzenia konstrukcji i izolacji budynków, należy wziąć pod uwagę następujące parametry:

• materiał i grubość materiałów wszystkich elementów ściany;
• temperatura pokojowa;
• temperatura poza pokojem;
• wilgotność powietrza w pomieszczeniu;
• wilgotność powietrza poza pomieszczeniem.

Im bliżej punktu rosy znajduje się fizycznie na wewnętrznej powierzchni ściany, tym dłużej ściana będzie mokra. Nastąpi to, gdy temperatura powietrza spadnie zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynku. Profesjonalni budowlańcy wiedzą, że w celu stworzenia optymalnego mikroklimatu wewnątrz pomieszczeń o znacznych rocznych wahaniach temperatury, budynek musi najpierw zostać zaizolowany na zewnątrz, po obliczeniu grubości warstwy izolacyjnej, aby poprawnie określić fizyczne położenie punktu rosy w nim.

Windows płacze

Nowe technologie zwiększają komfort życia. Na przykład okna z tworzywa sztucznego umożliwiły ochronę budynków przed kaprysami pogody, zewnętrznymi dźwiękami, skuteczniejsze jest utrzymywanie ciepła, rezygnacja z rutynowej jesienno-wiosennej pracy okien doszczelniających i rasponopachiwowych. Ta opcja działa jednak w 100% tylko wtedy, gdy okna są instalowane zgodnie ze wszystkimi parametrami, w tym z uwzględnieniem takich czynników, jak temperatura punktu rosy. Drewniane ramy okienne, nawet jeśli są dobrze nakryte, mają naturalne mikropory, które służą jako rodzaj kanałów wentylacyjnych. Na tych ramkach powiedz "oddychanie". Ale okna plastikowe są pozbawione tak potrzebnego komponentu, aby stworzyć komfortowy mikroklimat. Dlatego, gdy wilgotność i temperatura przestają być w pewnej równowadze, okna zaczynają "płakać" - wilgoć gromadzi się na szklanych i plastikowych grodziach, spływa i tworzy kałuże na parapetach. Wpływa to negatywnie na kondycję lokalu - wilgotność wzrasta, obiekty w niej mogą tłumić i spleśniały. Instalując plastikowe okna należy zawsze pamiętać, że punkt rosy zależy od dwóch czynników - temperatury powierzchni okna i wilgotności powietrza w pomieszczeniu. Jedno-komorowe okno w klimacie o niskiej temperaturze powietrza w każdym razie będzie "płakać", jeśli takie okno znajduje się w ogrzewanym pomieszczeniu mieszkalnym. Dlatego zaleca się, aby w tym przypadku umieścić nawet dwa okna, ale nie trzy. Wtedy wewnętrzna szyba będzie miała wystarczająco wysoką temperaturę w porównaniu do szkła zewnętrznego, aby pozostać suchą. Również trzeba znormalizować wilgotność w mieszkaniu po dostosowaniu wysokiej jakości wentylacji. Jeśli mieszkanie jest suche, a okna są ustawione prawidłowo, punkt rosy się nie zamieni i powierzchnia szkła pozostanie sucha.

Punkt rosy i zniszczenie metalu

Dzięki rozwojowi technicznemu nie można było obliczyć punktu rosy za pomocą wzorów, ale zastosować specjalne urządzenie, które automatycznie określa ten parametr dla wilgotności i węglowodorów - jest to tak zwany analizator punktu rosy. Jest on używany przez specjalistów podczas niektórych rodzajów prac, na przykład podczas nakładania powłoki ochronnej na urządzenia i systemy wykonane z materiałów podatnych na korozję z powodu wysokiej wilgotności. Wszakże jeśli powierzchnia przed pokryciem nie ma wystarczającej suchości, zastosowana ochrona nie będzie działać, ponieważ nie pojawi się wystarczająca przyczepność, to jest przyczepność pomiędzy materiałami. Malowana powierzchnia będzie pokryta pęcherzami, pęknięciami, a podstawowy materiał będzie się dalej zawalił nawet pod osłoną. Dla wysokiej jakości ochrony antykorozyjnej konieczne jest poznanie punktu rosy, obliczenie go za pomocą wzorów i analizatorów.

Dobre samopoczucie i punkt rosy

Temperatura punktu rosy jest ważnym naturalnym parametrem, o którym prawie nikt nie myśli w życiu codziennym. Ale ten czynnik ma najbardziej bezpośredni wpływ na dobre samopoczucie, to tutaj względna wilgotność powietrza, o której mowa w prognozach pogody, odgrywa rolę. Tak więc, naukowcy i lekarze zauważyli, że wysoki wskaźnik punktu rosy odczuwa dyskomfort, a jeśli temperatura powietrza jest wysoka, a punkt rosy jest dostatecznie blisko, to osoba cierpi na wilgotną duszność.

Światowe obserwacje meteorologiczne

Obliczenie punktu rosy jest ważnym parametrem do wykonywania wielu rodzajów prac technicznych na rzecz ludzkiego zdrowia. Wchodzi w fizyczne zjawiska naturalne i może dotyczyć takiej nauki, jak meteorologia - nadzór nad pogodą. Ta dziedzina badań przyrody powstała dawno temu, ale jako pole naukowe została zorganizowana w XVII wieku, kiedy Galileo Galileo wynalazł termometr, a Otto von Gerike - barometr. Pomiary temperatury, wilgotności powietrza, ciśnienia atmosferycznego doprowadziły do ​​ustalenia takiego parametru jak punkt rosy. Kiedy został po raz pierwszy zarejestrowany i zaczął być wykorzystywany w różnych sferach ludzkiej działalności, nie jest dokładnie znany, ale obserwacje i utrwalenia tego fizycznego zjawiska są dokonywane stale we wszystkich punktach globu. Najwyższą temperaturę punktu rosy odnotowano w irańskim mieście Jask 20 lipca 2012 r. I wynosiło 35 ^° C. Teraz możesz zrozumieć, dlaczego oddychanie staje się trudne ze wzrostem wilgotności i temperatury otoczenia - tak właśnie gra punkt rosy. Co to jest? Współczynnik czynnikowy wilgotności powietrza i temperatury, w której wilgoć się skrapla.

Podstawowa formuła

Ten sam punkt rosy, co zjawisko naturalne, jest obliczany na kilka sposobów. Najprostszy jest reprezentowany przez wzór na poniższym rysunku.

W nim T _p jest punktem rosy, RH jest wilgotnością względną, T jest temperaturą, wartości cyfrowe 243,12 i 17,62 są stałe.

Ta formuła daje błąd 10 ^° C, a jeśli weźmiesz ją pod uwagę, parametr zostanie obliczony poprawnie.

Tabela punktów rosy

Obliczanie punktu rosy to dość skomplikowany algorytm, który wymaga nie tylko znajomości pewnych parametrów fizycznych, ale także umiejętności posługiwania się pewnymi formułami matematycznymi. Złożony i dość długi proces obliczeniowy można usunąć za pomocą wartości tabeli. Tabele te wskazują względną wilgotność powietrza i temperaturę otoczenia, a przecięcie tych parametrów w siatce zapewnia wartość temperatury punktu rosy.

Izolacja w domu - na zewnątrz lub wewnątrz?

Formuła obliczania punktu rosy w codziennym życiu jest mało przydatna dla każdego. Ale w niektórych branżach i obszarach ludzkiej działalności nie da się bez niego obejść. Punkt rosy, którego definicja została omówiona powyżej, jest ważnym parametrem jakościowej budowy i aranżacji pomieszczeń w dowolnym celu. Niezależnie od budynku, musi być suchy, co oznacza, że ​​punkt rosy w ścianie musi zostać całkowicie wyeliminowany lub zredukowany do maksymalnej odległości od wewnętrznej powierzchni. Na przykład budowa i izolacja budynków będzie wymagać takich obliczeń. Dziś można znaleźć wiele indeksów tabel z już obliczonymi wartościami. Jednak wiele z nich korzysta z formuł potwierdzających te dane i określających punkt rosy tak dokładnie, jak to możliwe, w celu uzyskania wysokiej jakości ciepła i uszczelnienia pomieszczeń w określonych warunkach. W tym przypadku należy wziąć pod uwagę parametry materiałów ścian, izolacji, paroizolacji. Doświadczeni budowniczowie twierdzą, że punkt rosy nie jest wskaźnikiem stacjonarnym, stale porusza się wraz ze zmianami czynników zewnętrznych. Ale aby ocieplić budynki znajdujące się w obszarach o dużej różnicy temperatur w proporcji wewnątrz-na zewnątrz, konieczne jest z zewnątrz pomieszczenia, czyli z ulicy. Wtedy punkt rosy będzie znajdował się w izolacji, wilgoć wyparuje na ulicy, ale nie w środku, a pomieszczenie pozostanie suche.

Narzędzia pomiarowe

Koncepcja punktu rosy jest szeroko stosowana w stacjach pomiarowych gazu, na stacjach benzynowych do samochodów, w podziemnych magazynach i stacjach odwadniających gazu ziemnego, do sprawdzania higrometrów i mokrych generatorów gazu. Punkt rosy jest ważną cechą charakterystyczną dla wysokiej jakości pracy zarówno w budynkach mieszkalnych, jak i przemysłowych, a także w gazociągach i systemach magazynowania gazu. Urządzenie do pomiaru punktu rosy eliminuje złożone obliczenia za pomocą wzorów i oblicza ten parametr, gdy niezależnie mierzy czynniki środowiskowe - temperaturę, wilgotność i ciśnienie. Pierwsze urządzenie opracowane - higrometr psychrometryczny, jest również nazywany psychrometrem. Teraz jest to urządzenie laboratoryjne, nie używane w praktycznych działaniach. Opracowanie elektronicznych analizatorów komputerowych nie ominęło takiego fizycznego parametru jak stosunek wilgotności i temperatury otoczenia, a więc i obliczenia punktu rosy. Takie urządzenia są łatwe w obsłudze, chociaż niektóre modele, w tym te z właściwościami kamery termowizyjnej, wymagają przetwarzania informacji uzyskanych za pomocą specjalnych programów komputerowych. Analizator punktu rosy jest ważnym urządzeniem w budownictwie, a także w utrzymaniu gazociągów i stacji dystrybucji gazu, znacznie upraszczając działalność człowieka.

Wartość punktu rosy dla działalności człowieka

Komfort to ciepło i komfort, niemożliwe bez określonej równowagi temperatury i wilgotności powietrza, które w wielu przypadkach są wyposażone w system ogrzewania gazem ziemnym. Wtedy można zobaczyć, jak punkt rosy jest ważną cechą fizyczną, ponieważ od niego zależy pojawienie się wilgoci, naruszenie uszczelnienia, zniszczenie materiałów, pogorszenie ich jakości.

Gaz ziemny jest ważny zarówno dla potrzeb ludzkich, jak i przemysłowych. A punkt rosy gazu odgrywa ważną rolę w jego transporcie i przechowywaniu. Prawidłowo obliczony punkt rosy gazu pozwala zaoszczędzić czas, aby zapobiec wystąpieniu niebezpiecznych sytuacji podczas transportu i przechowywania niebieskiego paliwa, a ten sam parametr, brany pod uwagę podczas budowy budynku, pozwoli uniknąć pojawienia się pleśni, która jest niebezpieczna dla zdrowia ludzi, a nawet życia.

Ważnym parametrem fizycznym o znaczeniu praktycznym jest punkt rosy. Co to jest w życiu ludzkim? Jest to czynnik temperaturowy, od którego zależy wiele sfer życia codziennego i działalności człowieka: od dobrego samopoczucia do wysokiej jakości utrzymania budynków, maszyn i mechanizmów.