Περιεχόμενο
- Τι μέτρηση υγρασίας μετράει
- Ψυγείο με παγωμένο καθρέπτη
- Υγρόμετρο Leonardos
- Υγρόμετρο μαλλιών
- Ψυχρόμετρο
Τι μέτρηση υγρασίας μετράει
Η υγρασία, ένα μέτρο υδρατμών στον αέρα, είναι μία από τις μεταβλητές που μετρώνται στη βασική μετεωρολογία. Υπάρχουν στην πραγματικότητα πολλά διαφορετικά είδη υγρασίας, αλλά αυτό που οι περισσότεροι άνθρωποι σημαίνουν όταν μιλούν για "υγρασία" είναι η σχετική υγρασία. Η σχετική υγρασία ορίζεται από το εγχειρίδιο Perrys Chemical Engineers Handbook ως "αναλογία της μερικής πίεσης του υδρατμού στο μείγμα προς την κορεσμένη τάση ατμών του νερού σε μια προκαθορισμένη θερμοκρασία".
Με άλλα λόγια, η σχετική υγρασία είναι ένας έμμεσος τρόπος μέτρησης του ποσού του υδρατμού στον αέρα σε δεδομένη χρονική στιγμή, σε σχέση με το πόσο υδρατμούς μπορεί να κρατήσει ο αέρας στο μέγιστο. Εκφράζεται ως ποσοστό. Όταν η σχετική υγρασία φτάσει στο 100 τοις εκατό, οι υδρατμοί στον αέρα αρχίζουν να συμπυκνώνονται πίσω στο υγρό νερό: Θα βρέξει.
Η σχετική υγρασία είναι χρήσιμη για να ξέρει γιατί δίνει μια ιδέα για το πώς αισθάνεται ο "υγρός" αέρας. Η χαμηλή σχετική υγρασία μπορεί να οδηγήσει σε ξηρό δέρμα, φαγούρα και δίψα. Η υψηλή σχετική υγρασία κάνει τις κρύες θερμοκρασίες να αισθάνονται ψυχρότερες και θερμότερες θερμοκρασίες θερμότερες Όταν ο καιρός είναι πολύ ζεστός, η υψηλή υγρασία επηρεάζει την ικανότητα του σώματος να κρυώσει με εφίδρωση. Η σχετική υγρασία έχει επίσης αντίκτυπο στα ευαίσθητα μηχανήματα όπως τα κυκλώματα ηλεκτρονικών υπολογιστών και στην ανάπτυξη μικροοργανισμών και μυκήτων. Μέσα στο σπίτι, η υψηλή υγρασία κάνει το μύκητα πιο πιθανό να αναπτυχθεί, ενώ η χαμηλή υγρασία διευκολύνει την εξάπλωση του ιού της γρίπης.
Για όλους αυτούς τους λόγους, και περισσότερο, είναι χρήσιμο να γνωρίζετε τη σχετική υγρασία. Συλλογικά, οποιοδήποτε από τα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της υγρασίας αναφέρεται ως υγρόμετρο, δείκτης υγρασίας.
Ψυγείο με παγωμένο καθρέπτη
Ένας από τους πιο ακριβείς και σύγχρονους τύπους υγρόμετρου ονομάζεται "υγρόμετρο δροσερού καθρέφτη". Ο καθρέφτης ψύχεται, οπότε σχηματίζεται συμπύκνωση στην επιφάνεια του. Όσο υψηλότερη είναι η σχετική υγρασία, τόσο περισσότερες μορφές συμπύκνωσης. Αυτό μετράται χρησιμοποιώντας έναν οπτικό αισθητήρα που ανιχνεύει τα σταγονίδια που παραμορφώνουν την ομαλή επιφάνεια του καθρέφτη. Αυτά τα υγραμερή είναι ηλεκτρονικές συσκευές που απαιτούν ειδική τεχνογνωσία για την κατασκευή.
Υγρόμετρο Leonardos
Το πρώτο γνωστό υγρόμετρο εφευρέθηκε περίπου πριν από 500 χρόνια από τον Leonardo da Vinci. Ήρθε με την ιδέα να ζυγίζει μια μπάλα από μαλλί, το βάρος της οποίας θα αλλάξει ανάλογα με την υγρασία στον αέρα. Αυτό δεν ήταν ένα πολύ αποτελεσματικό σχέδιο και θα ήταν πολύ καιρό πριν η σχετική υγρασία μπορούσε να μετρηθεί με ακρίβεια.
Υγρόμετρο μαλλιών
Πριν από λίγο καιρό, ένας επιστήμονας που ονομάζεται Horace Bénédict de Saussure εφευρέθηκε ένα υγρόμετρο που περιλαμβάνει ένα σκέλος μαλλιών, από ανθρώπους ή ζώα. Ανάλογα με τη σχετική υγρασία, τα μαλλιά θα συρρικνωθούν ή θα αναπτυχθούν σε μήκος από μια πολύ μικρή ποσότητα, θα μεγαλώνουν περισσότερο σε υψηλή υγρασία και θα συρρικνώνονται σε χαμηλή υγρασία. Όταν η τρίχα τοποθετείται σε τάση, αυτή η αλλαγή μπορεί να μετρηθεί. Αυτά τα αποκαλούμενα "υγρομετρικά μαλλιά" χρησιμοποιούνται ακόμα σήμερα.
Ψυχρόμετρο
Ο πιο γνωστός τύπος υγρομέτρου ονομάζεται «ψυχρόμετρο». (Η Ψυχομετρία είναι ένας κλάδος της μηχανικής που ασχολείται με τις ιδιότητες των μιγμάτων αερίου και ατμού. Το Ψυχρό είναι μια ελληνική ρίζα που σημαίνει «κρύο».) Ένα ψυχρόμετρο λειτουργεί με τη χρήση δύο θερμομέτρων. Ένα από τα θερμόμετρα συνεχώς διατηρείται υγρό καλύπτοντας με κάτι σαν ένα υγρό πανί. Καθώς το νερό εξατμίζεται από το ύφασμα, απορροφά ενέργεια, μειώνοντας τη θερμοκρασία σε άμεση γειτνίαση. (Ο ίδιος λόγος που το μαγιό σας αισθάνεται κρύο όταν βγείτε από μια πισίνα ή ένα ζεστό μπανιέρα). Αυτή η πτώση θερμοκρασίας μετριέται από το υγρό θερμόμετρο, το οποίο καταγράφει χαμηλότερη θερμοκρασία από ό, τι διαφορετικά.
Το άλλο θερμόμετρο παραμένει στεγνό και χρησιμοποιείται ως αναφορά. Μετράει την πραγματική θερμοκρασία του αέρα. Η σχετική υγρασία μπορεί στη συνέχεια να υπολογιστεί με μέτρηση της διαφοράς στις μετρήσεις θερμοκρασίας μεταξύ αυτών των δύο θερμόμετρων. Εάν η διαφορά θερμοκρασίας είναι χαμηλή, τότε η σχετική υγρασία πρέπει να είναι υψηλή, επειδή σημαίνει ότι λιγότερο νερό μπορεί να εξατμιστεί από το ύφασμα που καλύπτει το υγρό θερμόμετρο, πράγμα που σημαίνει ότι ο αέρας έχει ήδη πολύ νερό μέσα σε αυτό. Ομοίως, εάν η διαφορά θερμοκρασίας είναι υψηλή, τότε η σχετική υγρασία πρέπει να είναι χαμηλή, καθώς περισσότερο νερό μπορεί να εξατμιστεί από το ύφασμα.
Τα ψυχρόμετρα είναι αποτελεσματικά μόνο αν είναι πολύ ακριβή βαθμονομημένα και πρέπει να επαναβαθμονούνται συχνά.