Cum funcționează un gabarit de umiditate

Conţinut

• Ce măsuri de măsurare a umidității
• Igrometru cu punct de rouă cu oglindă răcită
• Hygrometru Leonardos
• Igrometru pentru păr
• Psihrometru

Ce măsuri de măsurare a umidității

Umiditatea, o măsură a vaporilor de apă din aer, este una dintre variabilele măsurate în meteorologia de bază. Există de fapt mai multe tipuri diferite de umiditate, dar ceea ce înseamnă majoritatea oamenilor atunci când vorbesc despre „umiditate” este umiditatea relativă. Umiditatea relativă este definită de Perrys Chemical Engineers Handbook drept „raportul dintre presiunea parțială a vaporilor de apă din amestec și presiunea de vapori saturată a apei la o temperatură prescrisă”.

Cu alte cuvinte, umiditatea relativă este o modalitate indirectă de măsurare a cantității de vapori de apă în aer la un moment dat, față de cantitatea de vapori de apă pe care aerul o poate ține la maxim. Se exprimă procentual. Când umiditatea relativă ajunge la 100 la sută, vaporii de apă din aer încep să se condenseze din nou în apă lichidă: va ploua.

Umiditatea relativă este utilă de știut, deoarece dă o idee despre cât de „umed” se simte aerul. Umiditatea relativă scăzută poate duce la pielea uscată, mâncărime și sete. Umiditatea relativă ridicată face ca temperaturile reci să se simtă mai reci și temperaturile mai calde. Când vremea este foarte caldă, umiditatea ridicată afectează capacitatea corpului de a se răci prin transpirație. Umiditatea relativă are, de asemenea, un impact asupra utilajelor delicate, cum ar fi placi de circuite pentru computer și asupra dezvoltării microorganismelor și ciupercilor. În interiorul locuinței, umiditatea ridicată face ca mucegaiul să se dezvolte mai mult, în timp ce umiditatea scăzută facilitează răspândirea virusului gripal.

Din toate aceste motive, și multe altele, este util să fiți conștienți de umiditatea relativă. Colectiv, oricare dintre instrumentele utilizate pentru măsurarea umidității este denumit un higrometru, un contor de umiditate.

Igrometru cu punct de rouă cu oglindă răcită

Unul dintre cele mai precise și moderne tipuri de higrometru este numit „higrometru cu punct de rouă cu oglindă răcită”. O oglindă este răcită, ceea ce determină formarea condensului pe suprafața sa. Cu cât umiditatea relativă este mai mare, cu atât se formează mai multe condensări. Aceasta se măsoară cu ajutorul unui senzor optic care detectează picăturile care distorsionează suprafața netedă a oglinzii. Aceste higrometre sunt dispozitive electronice care necesită expertiză specială pentru a construi.

Hygrometru Leonardos

Primul higrometru cunoscut a fost inventat în urmă cu aproximativ 500 de ani de Leonardo da Vinci. A venit cu ideea de a cântări o bilă de lână, a cărei greutate se va schimba în funcție de umiditatea din aer. Acesta nu a fost un design foarte eficient și ar fi trecut mult timp până când umiditatea relativă putea fi măsurată cu exactitate.

Igrometru pentru păr

Cu puțin peste 200 de ani în urmă, un om de știință pe nume Horace Bénédict de Saussure a inventat un higrometru care implică o fire de păr, de la oameni sau animale. În funcție de umiditatea relativă, părul s-ar micsora sau crește în lungime cu o cantitate foarte mică, crește mai mult în umiditate ridicată și scade în umiditate scăzută. Când părul este pus sub tensiune, această schimbare poate fi măsurată. Aceste așa-numite „higrometre de păr” sunt încă folosite astăzi.

Psihrometru

Cel mai cunoscut tip de higrometru este numit „psihometru”. (Psihrometria este un domeniu de inginerie preocupat de proprietățile amestecurilor de gaze și vapori. „Psychro” este o rădăcină greacă care înseamnă „rece”). Un psiometru funcționează prin utilizarea a două termometre în tandem. Unul dintre termometre este ținut continuu umed, fiind acoperit cu ceva asemănător cu o cârpă umedă. Pe măsură ce apa se evaporă din cârpă, absoarbe energie, scăzând temperatura în imediata apropiere. (Este același motiv pentru care costumul de baie se simte rece după ce ieși dintr-o piscină sau o cadă cu hidromasaj.) Această scădere a temperaturii este măsurată de termometrul umed, care înregistrează o temperatură mai mică decât ar fi altfel.

Celălalt termometru rămâne uscat și este folosit ca referință. Măsoară temperatura reală a aerului. Umiditatea relativă poate fi apoi calculată prin măsurarea diferenței de temperatură între aceste două termometre. Dacă diferența de temperatură este scăzută, atunci umiditatea relativă trebuie să fie ridicată, deoarece înseamnă că o cantitate mai mică de apă este capabilă să se evapore din cârpa care acoperă termometrul umed, ceea ce la rândul său înseamnă că aerul are deja multă apă în el. De asemenea, dacă diferența de temperatură este mare, atunci umiditatea relativă trebuie să fie scăzută, deoarece mai multă apă se poate evapora din cârpă.

Psihomometrele sunt eficiente numai dacă sunt calibrate foarte precis și trebuie recalibrate frecvent.