什(shen)麽叫(jiao)濕度？濕度基礎知識(shi)詳(xiang)解(jie)

什麽叫(jiao)濕度？濕度基礎知識(shi)詳(xiang)解(jie),就讓我們從(cong)濕度的(de)基本(ben)概(gai)念和(he)定義(yi)開始了(le)解(jie)吧(ba).

（1）幹(gan)空氣(qi)與(yu)水蒸(zheng)氣(qi)的(de)分(fen)壓

    自然(ran)界的(de)空氣(qi)總含(han)有(you)壹(yi)些水蒸(zheng)汽(qi)，可(ke)稱之為(wei)濕空氣(qi)，即(ji)濕空氣(qi)可(ke)看(kan)成幹空(kong)氣(qi)與(yu)水蒸(zheng)氣(qi)的(de)混合物。若令P代(dai)表(biao)大(da)氣(qi)壓(ya)強(qiang)，即(ji)濕空氣(qi)的(de)總壓，Pa 和(he) Pw 分(fen)別代(dai)表(biao)幹空(kong)氣(qi)及水蒸(zheng)氣(qi)的(de)分(fen)壓，則(ze)按道爾頓分(fen)壓定(ding)律有：

（ Pa ）

（2）露點Td和(he)霜點Tf：

    如(ru)果(guo)給定(ding)的(de)空氣(qi)在水汽(qi)壓不(bu)變(bian)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)逐(zhu)漸(jian)冷卻(que)，當達(da)到某(mou)壹(yi)溫(wen)度時(shi)，空氣(qi)的(de)水汽(qi)壓達(da)到了(le)該(gai)溫度下(xia)的(de)飽和(he)蒸(zheng)汽(qi)壓，當空(kong)氣(qi)進(jin)壹(yi)步(bu)冷卻(que)時(shi)，如果(guo)在空氣(qi)中(zhong)有(you)壹(yi)個(ge)光潔(jie)的(de)平(ping)面和(he)“冷凝(ning)核心(xin)”（如表(biao)面上的(de)微粒和(he)缺(que)陷(xian)的(de)棱角(jiao)），水汽(qi)就會(hui)在平(ping)面上凝(ning)結(jie)成露點，此(ci)溫(wen)度Td稱為(wei)露點溫(wen)度，確切(qie)的(de)說(shuo)，應(ying)為(wei)熱力(li)學(xue)露點溫(wen)度；當空(kong)氣(qi)的(de)溫度低於0℃ 時(shi)，水汽(qi)在平(ping)面上凝(ning)結(jie)成霜，該(gai)溫度Tf被稱為(wei)霜點。

    露(lu)點和(he)露點的(de)計算(suan)公(gong)式(shi)詳(xiang)見飽和(he)水蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)公(gong)式(shi)中(zhong)的(de)介紹(shao)。

（3）空氣(qi)相對濕度 %RH ：

    空(kong)氣(qi)相對濕度是指空(kong)氣(qi)中(zhong)水汽(qi)的(de)摩爾(er)分(fen)數(shu)與(yu)相同(tong)溫(wen)度（T）、壓力(li)（P）下(xia)純(chun)水表(biao)面的(de)飽和(he)水汽(qi)的(de)摩爾(er)份數(shu)之(zhi)比(bi)，用百(bai)分(fen)數(shu)表(biao)示(shi)。

    式(shi)中(zhong)，e-表(biao)示(shi)水氣(qi)分(fen)壓(Pa) ；ew-表(biao)示(shi)飽和(he)水蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)力(li)(Pa) ；

    空(kong)氣(qi)相對濕度越小，就表(biao)示(shi)是空氣(qi)離(li)飽和(he)態越遠，尚(shang)有(you)吸收更(geng)多水蒸(zheng)氣(qi)的(de)能(neng)力(li)，即(ji)空氣(qi)越(yue)幹(gan)燥，吸收水蒸(zheng)氣(qi)能(neng)力(li)越(yue)強；反之，空(kong)氣(qi)相對濕度越大(da)，吸收水蒸(zheng)汽(qi)能(neng)力(li)越(yue)弱(ruo)，即空氣(qi)越(yue)潮(chao)濕。空氣(qi)相對濕度反映了(le)濕空氣(qi)中(zhong)水蒸(zheng)汽(qi)含(han)量(liang)接近飽和(he)的(de)程度，故又稱飽和(he)度。

（4）氣(qi)象空(kong)氣(qi)相對濕度 %RH ：

    氣(qi)象空(kong)氣(qi)相對濕度的(de)定義(yi)同(tong)（3）空(kong)氣(qi)相對濕度 %RH 的(de)定義(yi)基本(ben)相同(tong)，只(zhi)是低於 0 ℃時(shi)，空氣(qi)相對濕度仍(reng)以過冷水即(ji)液面(mian)飽和(he)水汽(qi)壓計算(suan)公(gong)式(shi)來計算(suan)飽和(he)氣(qi)壓(ya)值(zhi)，所以(yi)在計算(suan)ew時(shi)我們始終(zhong)用水面(mian)上飽和(he)氣(qi)壓(ya)值(zhi)計算(suan)公(gong)式(shi)來計算(suan)（低於0℃看(kan)成過冷水），這(zhe)點在同(tong)標準空(kong)氣(qi)相對濕度是不同(tong)的(de)。

（5）水氣(qi)分(fen)壓WVP；

    就是在總壓下(xia)水蒸(zheng)汽(qi)所占(zhan)的(de)壓力(li)，表(biao)示(shi)為(wei)e，若將(jiang)濕空氣(qi)視(shi)作(zuo)理(li)想二元(yuan)氣(qi)體(ti)混(hun)合物，根據道爾頓分(fen)壓定(ding)律，引(yin)入(ru)摩爾(er)分(fen)數(shu)可(ke)得(de)到(dao)：

    式(shi)中(zhong)P為(wei)實際氣(qi)體(ti)的(de)壓力(li)（包(bao)括水汽(qi)分(fen)壓e與(yu)幹空(kong)氣(qi)分(fen)壓Pa），r表(biao)濕空氣(qi)的(de)混合比 。

（6）飽和(he)水蒸(zheng)汽(qi)壓力(li)SWVP，

    即(ji)濕空氣(qi)處(chu)於露(lu)點溫(wen)度或霜點溫(wen)度（飽和(he)狀態時(shi)）時(shi)水蒸(zheng)氣(qi)所占(zhan)的(de)分(fen)壓值(zhi)。

（7）混(hun)合比R(W)：

    濕空氣(qi)的(de)混合比R(W)是指濕空氣(qi)中(zhong)所含(han)的(de)水汽(qi)質量和(he)與(yu)它(ta)共存的(de)幹空(kong)氣(qi)質量的(de)比值(zhi)。

    當把(ba)濕空氣(qi)視(shi)作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)時(shi)，由(you)理(li)想氣(qi)體(ti)狀態方程可(ke)以(yi)導(dao)出(chu)如(ru)下(xia)關(guan)系(xi)式(shi)：

    式(shi)中，Mw為(wei)水的(de)分(fen)子量（18.0153），Ma為(wei)幹空氣(qi)的(de)分(fen)子量（28.9635）。

（8）混(hun)合比R(V)：

    氣(qi)體(ti)的(de)濕度除可(ke)用質量比(bi)的(de)形式來表(biao)示(shi)之(zhi)外(wai)，也可(ke)以(yi)用體(ti)積(ji)比來表(biao)示(shi)，即(ji)水汽(qi)體(ti)積(ji)與(yu)幹空(kong)氣(qi)體(ti)積(ji)之比(bi)。

                                  體(ti)積(ji)混合比

對於理(li)想狀態有

（9）PPM(V)：

    在濕度測量(liang)中體(ti)積(ji)比還(hai)經常用水汽(qi)的(de)體(ti)積(ji)和(he)與(yu)之共(gong)存的(de)幹空(kong)氣(qi)的(de)體(ti)積(ji)之比(bi)（百(bai)萬分(fen)之壹(yi)）來表(biao)示(shi)，即(ji)PPM(V) ，公(gong)式(shi)如(ru)下(xia) ：

    式(shi)中(zhong)， P為(wei)濕空氣(qi)的(de)總壓力(li)；e為(wei)濕空氣(qi)中(zhong)的(de)水汽(qi)分(fen)壓。

（10）PPM(W)：

    以(yi)“百(bai)萬分(fen)之壹(yi)”為(wei)計算(suan)單位(wei)表(biao)示(shi)的(de)水汽(qi)與(yu)其共存的(de)幹空(kong)氣(qi)的(de)質量之(zhi)比(bi)，公(gong)式(shi)如(ru)下(xia)：

    式(shi)中(zhong)，mw是給定(ding)的(de)濕空氣(qi)中(zhong)的(de)水汽(qi)質量，單(dan)位(wei)為(wei)g；

          ma是與(yu)質量為(wei)mw的(de)水汽(qi)共存的(de)幹空(kong)氣(qi)質量，單(dan)位(wei)為(wei)g。

（11）比濕：

    濕空氣(qi)中(zhong)的(de)水汽(qi)質量與(yu)濕空氣(qi)的(de)總質量之(zhi)比(bi)，表(biao)示(shi)式(shi)為(wei)：

    當把(ba)濕空氣(qi)視(shi)作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)時(shi)，將(jiang)理(li)想氣(qi)體(ti)狀態方程代(dai)入(ru)上式，可(ke)以(yi)導(dao)出(chu)如(ru)下(xia)關(guan)系(xi)式(shi)：

（12）空(kong)氣(qi)濕度：

    空(kong)氣(qi)濕度亦稱為(wei)水氣(qi)濃(nong)度和(he)水氣(qi)密度，定義為(wei)濕空氣(qi)中(zhong)的(de)水汽(qi)質量與(yu)濕空氣(qi)的(de)總體(ti)積(ji)之比(bi)，表(biao)示(shi)為(wei)：

    式中，V是濕空氣(qi)的(de)總體(ti)積(ji)（m3），ρw是空氣(qi)濕度（g/m3）

    如果將(jiang)濕空氣(qi)視(shi)作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)，可(ke)導(dao)出(chu)如(ru)下(xia)關(guan)系(xi)式(shi)：

（13）焓(han)H：

    濕空氣(qi)的(de)熱含(han)量(liang)是指單(dan)位(wei)質量絕熱幹空氣(qi)在常壓下(xia)，以(yi)0℃為(wei)基準的(de)熱焓(han)，用H表(biao)示(shi)，單(dan)位(wei)為(wei)kJ/kg幹空氣(qi)：

    式(shi)中(zhong)：d為(wei)空氣(qi)的(de)含(han)濕量 ( kg 水蒸(zheng)氣(qi) /kg 幹(gan)空(kong)氣(qi) )

    Ca,Cw —絕幹空氣(qi)與(yu)水蒸(zheng)氣(qi)在 0~t℃的(de)平(ping)均定(ding)壓比(bi)熱，它(ta)們是溫度的(de)函(han)數(shu)，在200℃以下(xia)的(de)幹燥範(fan)圍(wei)內可(ke)取(qu)Ca=1.006,

    Cw=1.930kJ/kg℃；t—空(kong)氣(qi)的(de)溫度℃；2490是水在0℃時(shi)的(de)汽(qi)化潛熱(re)，kJ/kg 。

（14）濕球溫度Tw ：

    在壓力(li)為(wei)P、溫度為(wei)T條件(jian)下(xia)，純(chun)水—濕空氣(qi)體(ti)系(xi)進(jin)行(xing)絕熱蒸(zheng)發，達到(dao)平(ping)衡狀態時(shi)濕球所對(dui)應(ying)的(de)溫度就叫(jiao)濕球溫度Tw。

根據幹(gan)濕表(biao)公(gong)式(shi)，空(kong)氣(qi)的(de)水汽(qi)壓e（mb）為(wei)：

    式中，etw-為(wei)濕球溫度tw所對(dui)應(ying)的(de)純水平(ping)液面(mian)的(de)飽和(he)水汽(qi)壓（mb）；當濕球結(jie)冰(bing)時(shi)，即為(wei)純水平(ping)冰(bing)面(mian)的(de)飽和(he)水汽(qi)壓；

    A—為(wei)幹濕表(biao)系(xi)數(shu)（℃^(-1) ）。在濕球球部（柱(zhu)狀）通(tong)風(feng)速度為(wei)3.5m/s條件(jian)下(xia)，

    當濕球未(wei)結(jie)冰(bing)時(shi) A=0.667×10^(-3)（℃^(-1) ）；當濕球結(jie)冰(bing)時(shi) A=0.588 ×10^(-3)（℃^(-1) ）。

    P—為(wei)本站氣(qi)壓(ya)（mb）；t—為(wei)幹球溫度（℃）；tw —為(wei)濕球溫度（℃）。

（15）增強因(yin)子f：

    由(you)於實(shi)際氣(qi)體(ti)並(bing)非理(li)想氣(qi)體(ti)，所以(yi)實(shi)際氣(qi)體(ti)混(hun)合物並不*遵(zun)守(shou)道爾頓分(fen)壓定(ding)律，具體(ti)地(di)說(shuo)，當水汽(qi)與(yu)其臨界溫(wen)度以下(xia)的(de)其他(ta)氣(qi)

體(ti)混(hun)合時(shi)和(he)水面(mian)或冰(bing)面(mian)平(ping)衡時(shi)的(de)水汽(qi)壓力(li)與(yu)只(zhi)存在純水汽(qi)的(de)情(qing)況(kuang)不(bu)同(tong)，壹(yi)般(ban)稱作有(you)效(xiao)飽和(he)壓力(li)e'( 有(you)效飽和(he)壓力(li)比(bi)只(zhi)有純(chun)水汽(qi)時(shi)的(de)飽

和(he)壓力(li)要(yao)大(da) ) 。

e'=f*e

    式中， f 稱為(wei)增強因(yin)子；

    e-為(wei)氣(qi)相純水汽(qi)時(shi)的(de)飽和(he)壓力(li)；

    e'-為(wei)相同(tong)條(tiao)件(jian)下(xia)與(yu)其它(ta)氣(qi)體(ti)共(gong)存時(shi)的(de)飽和(he)水氣(qi)分(fen)壓。

（16）體(ti)積(ji)百(bai)分(fen)比：

    在標準壓(ya)力(li)和(he)溫度下(xia)，濕空氣(qi)中(zhong)水汽(qi)所占(zhan)有(you)的(de)體(ti)積(ji)與(yu)其它(ta)總體(ti)積(ji)的(de)百(bai)分(fen)比，公(gong)式(shi)如(ru)下(xia)：

                                       體(ti)積(ji)百(bai)分(fen)數(shu)

                                      對(dui)於理(li)想狀態有

（17）重量百(bai)分(fen)比：

    濕空氣(qi)中(zhong)所含(han)的(de)水汽(qi)質量和(he)與(yu)它(ta)共存的(de)幹空(kong)氣(qi)質量的(de)百(bai)分(fen)比，公(gong)式(shi)如(ru)下(xia)：

    當把(ba)濕空氣(qi)視(shi)作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)時(shi)，由(you)理(li)想氣(qi)體(ti)狀態方程可(ke)以(yi)導(dao)出(chu)如(ru)下(xia)關(guan)系(xi)式(shi)：

（18）幹(gan)空氣(qi)密度：

    根據理(li)想氣(qi)體(ti)方(fang)程得(de)幹(gan)空(kong)氣(qi)密度公(gong)式(shi)為(wei)：

     Pa- 空氣(qi)壓(ya)力(li)（ Pa ）；

    Psat- 對(dui)應與(yu)空氣(qi)溫(wen)度t的(de)飽和(he)水蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)力(li)；

    Ra- 幹(gan)空氣(qi)的(de)氣(qi)體(ti)常數(shu)，取(qu) Ra=287；

    RH- 表(biao)空氣(qi)相對濕度。

（19）濕空氣(qi)密度：

    由(you)含(han)濕量公(gong)式(shi)和(he)理(li)想氣(qi)體(ti)狀態方程可(ke)的(de)：

    Ra 及 Rv 為(wei)幹空氣(qi)及水蒸(zheng)氣(qi)的(de)氣(qi)體(ti)常數(shu)， J/kg K;

    其中，

    公(gong)式(shi)整(zheng)理(li)，得(de)：

（20）水蒸(zheng)氣(qi)摩爾(er)分(fen)數(shu)：

    在氣(qi)體(ti)混(hun)合物中，水蒸(zheng)氣(qi)的(de)摩爾(er)分(fen)數(shu)定(ding)義(yi)為(wei)該(gai)水蒸(zheng)氣(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)與(yu)混合氣(qi)體(ti)的(de)總摩爾(er)數(shu)之(zhi)比(bi)。對(dui)於視(shi)作二(er)元(yuan)體(ti)系(xi)的(de)濕空氣(qi)來說(shuo)，水汽(qi)的(de)摩爾(er)分(fen)數(shu)為(wei)：

    式中，nw為(wei)水汽(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)，na為(wei)幹空氣(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)。

    當濕空氣(qi)被看作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)時(shi)，有下(xia)列關(guan)系(xi)：

（21）幹(gan)空(kong)氣(qi)摩爾(er)分(fen)數(shu)：

    在氣(qi)體(ti)混(hun)合物中，幹空氣(qi)的(de)摩爾(er)分(fen)數(shu)定(ding)義(yi)為(wei)該(gai)幹空(kong)氣(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)與(yu)混合氣(qi)體(ti)的(de)總摩爾(er)數(shu)之(zhi)比(bi)。對(dui)於視(shi)作二(er)元(yuan)體(ti)系(xi)的(de)濕空氣(qi)來說(shuo)，幹(gan)空(kong)氣(qi)的(de)摩爾(er)分(fen)數(shu)為(wei)：

    式中，nw為(wei)水汽(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)，na為(wei)幹空氣(qi)的(de)摩爾(er)數(shu)。

當濕空氣(qi)被看作(zuo)理(li)想氣(qi)體(ti)時(shi)，有下(xia)列關(guan)系(xi)：

（22）含(han)濕量：

    指(zhi)把(ba)每千克幹空(kong)氣(qi)中(zhong)所含(han)水蒸(zheng)汽(qi)質量（g）稱為(wei)含(han)濕量或(huo)水分(fen)含(han)量(liang)用符號d表(biao)示(shi)，它(ta)實際(ji)上是擴大(da)了 1000 倍的(de)混合比，即：

；

（23）濕空氣(qi)比(bi)容(rong)：

    單(dan)位(wei)質量的(de)濕空氣(qi)的(de)體(ti)積(ji)稱為(wei)比容，用Rs表(biao)示(shi)，它(ta)是濕空氣(qi)密度的(de)倒數(shu)，即(ji)：

    上面的(de)基本(ben)概(gai)念幾(ji)乎包(bao)括(kuo)了(le)濕度領(ling)域(yu)的(de)所有(you)，看(kan)過之後(hou)是不是感覺收益(yi)匪淺啊(a)。

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