Gaisa mitrums un tā mērīšana

Gaisa mitrums un tā mērīšana

Tā kā dabā ūdens iztvaikošana un kondensēšanās notiek nepārtraukti, tad atmosfēras gaisā ir ūdens tvaiks. Dabā pilnīgi sausais gaiss (bez udens tvaika) vispār nemēdz būt. Tādā mēs nemaz nevarētu dzīvot, jo visu dzīvības procesu uzturēšanai ir nepieciešams ūdens.

Raugoties no laika apstākļu skatījuma, tad pie mums gaisa mitrumu izraisa Rietumvēju plūsma, kas atnes mitru gaisu kopā ar cikloniem no Baltijas jūras un Atlantijas okeāna. Gada vidējais gaisa relatīvais mitrums Latvijā ir 81%, kas ir salīdzinoši augsts. Vismazākais mitruma saturs gaisā ir maijā – 71%, vislielākais – novembrī un decembrī - 88%.

Gaisa mitrums ir ūdens tvaika daudzums gaisā.

Absolūtā gaisa mitruma mērvienība ir viens grams uz kubikmetru g/m3. Absolūtais gaisa mitrums nav nemainīgs gaisu raksturojošs lielums. Dažādās telpās dažādos gadalaikos gaisam, ko elpojam, var būt cits absolūtais gaisa mitrums. tas gan parasti nepārsniedz dažus desmitus gramu vienā kubikmetrā gaisa, ka ir tikai maza daļa no kopējā gaisa blīvuma - vairāk nekā kilograms gāzu vienā kubikmetrā (1,29 kg/m3).

Gaiss ir daudzu gazu maisījums. Un kopējā atmosfēras spiedienā katra no šīm gāzēm rada savu spiedienu, ko sauc par parciālspiedienu. Arī ūdens tvaiks rada noteiktu parciālspiedienu (tāpat kā jebkura spiediena, arī parciālspiediena SI mērvienība ir Pa (paskāls). Mainīgais ūdens tvaika parciālspiediens veido nelielu daļu (apstuveni 0,1% līdz 2%) no normāla atmosfēras spiediena, kas ir 101,325 kPa (kilopaskāli) jeb 760 mmHg. 

Absolūtais gaisa mitrums nenosaka, vai gaiss mums šķitīs sauss vai mitrs. Dažādās zemeslodes vietās dažādos gadalaikos, dažādos laika apstākļos gaiss mums var likties, kā tautā saka "biezs" un "sutīgs" vai gluži pretēji — tik sauss, ka kņudina kaklu. Šo sajūtu nenosaka nevis tas, cik gramu ūdens satur katrs kubikmetrs, bet gan tas, cik tuvu piesātinājumam ir ūdens tvaiks gaisā.

Jau zinām, ka piesātināta tvaika spiediens un tātad arī blīvums ir atkarīgs no temperatūras. Tātad, jo augstāka temperatūra, jo vairāk ūdens tvaika var saturēt gaiss. Zemā temperatūrā jau neliela ūdens tvaika masa veido piesātinātu tvaiku un gaiss nemaz vairs nevar kļūt mitrāks. Saskaroties ar vēsākiem ķermeņiem, šāds tvaiks uzreiz kondensējas un veidojas rasa.

Tāpēc, lai norādītu, cik konkrētajā temperatūrā gaisa mitrums ir tuvu piesātinājumam, ie ieviests relatīvā gaisa mitruma jēdziens. Relatīvs — tas šai gadījumā nozīmē attiecību starp gaisā pašreiz esošo un konkrētajā temperatūrā maksimāli iespējamo mitrumu.

Gaisa relatīvais mitrums ir procentos izteikta ūdens tvaika parciālspiediena attiecība pret piesātināta tvaika parciālspiedienu dotajā temperatūrā. Gaisa mitrumu mēra ar higrometru.

Esošo absolūto mitrumu var izmērīt kā ūdens tvaika blīvumu gramos uz kubikmetru (g/m3), bet maksimāli iespējamais absolūtais mitrums atbilst dotajā temperatūrā piesātināta tvaika blīvumam gramos uz kubikmetru (g/m3).

Absolūto mitrumu var izteikt ari ar udens tvaika parciālspiedienu, jo tas ir proporcionāls tvaika blīvumam. Tāpat ar piesātināta ūdens tvaika parciālspiedienu var izteikt maksimālo absolūto mitrumu. Tāpēc relatīvo gaisa mitrumu izteiktu procentos, aprēķina pēc formulas.

 

 — Relatīvais gaisa mitrums;

 — ūdens tvaika parciālspiediens;

— atbilstošs maksimālais ūdens tvaika spiediens.  
Relatīvais gaisa mitrums ir absolūtā gaisa mitruma attiecība pret konkrētajā temperatūrā piesātinātā tvaika absolūto mitrumu.

Svarīgi ir arī tas, ka aprēķinot relatīvo gaisa mitrumu, jāizmanto tabula vai grafiks piesātināta ūdens tvaika blīvuma vai spiediena atkarībai no temperatūras.

 

Psihrometriskā tabula 

Protams, ka ir ierīce, kura jau pati jums uzrādīs giasa mitrumu un tas ir higrometrs, un tādēļ to nevajadzēs rēķināt. Ir arī otra ierīce, ko sauc parpsihrometru. Vienkāršākais pshihrometrs sastāv no diviem šķidruma termometriem. Viens no tiem rāda gaisa temperatūru. Otra termometra rezervuārs ir iemērkts ūdenī, ar kuru tas ir savienots ar slapju auduma dakti. Ūdens pa slapjā auduma dakti sūcas uz uz augšu, iztvaiko un atdzesē termometra rezervuāru. Šis termometrs uzrāda zemāku temperatūru. Nolasot abu termometru radīto temperatūru starpību pēc īpašām psihrometriskajām tabulām (skat. att. augstāk) atrod relatīvo gaisa mitrumu. jo lielāka temperatūru starpība, jo gaiss ir sausāks. Tas arī ir saprotams, jo sausākā gaisā ūdens vairāk iztvaiko nekā mitrā.  

Higrometrs Psihrometrs

Tiek uzkatīts, ka, ja cilvēks uzturas +20...+30 grādu temperatūrā, tad gaisa mitrums 50%...60% ir optimāls. Apmēram šādi apstākļi atbilst mūsu vasarām. Turpretī, ja dienvidos temperatūra pārsniedz +30 gradus, tad, lai justos komfortabli gaisa mitrumam vajadzētu būt zemākam, aptuveni 20%...30%. Ziemā, kad dzīvokļos darbojas centrālā vai elektriskā apkure, gaiss mēdz but ļoti sauss. Tā relatīvais mitrums +20 grādu temperatūrā nepārsniedz 30%. Tika sausā gaisā cilvēkam pasliktinās pašsajūta un nīkuļo istabas augi.

Gaisa mitruma mērīšanai izmanto arī rasas punkta higrometrus. Ar tiem mēra temperatūru, ko sauc par rasas punktu. Nosaukums nav nejaušs. Āra temperatūrai pazeminoties, bieži vasaras vakaros parādās migla un rasa. Gaisam atdziestot, tajā esošais ūdens tvaiks kļūst piesātināts un kondensējas. Tā rodas pilieniņi, un uz augiem izkrīt rasa.

             Rasas punkta higrometrs

Temperatūru, līdz kurai neamainīgā spiedienā jāatdzesē gaiss, lai ūdens tvaiks tajā kļūtu piesātināts, sauc par rasas punktu. Katrai rasas punkta temperatūrai pēc tabulām atrod gaisā esošā ūdens tvaika parciālspiedienu vai absolūto gaisa mitrumu. Pēc tam jau pēc formulas var aprēķināt relatīvo mitrumu. Ir instrumenti, kuru skalas jau ir graduētas tā, lai gaisa relatīvo mitrumu varētu nolasīt uzzreiz.

Rasas punkta higrometrs darbojas šādi. Strauji iztvaicējot ēteri vai spirtu, tas atdzesē spoguļgludu metāla plāksnīti un gaisā tā noraso (virsma kļūst matēta). Šajā brīdī nolasa termometra rādijumu — rasas punkta temperatūru un, zinot to, atkal, izmanotjot parciālspiedienau tabulu, aprēķina relatīvo mitrumu

Rakstā izmantotā literatūra:

Edvīns Šilters, Vilnis Reguts, Austris Cābelis, Fizika 11. klasei

https://lv.wikipedia.org/wiki/Gaisa_mitrums

http://www.uzdevumi.lv/p/fizika/11-klase/vielu-fizikalas-ipasibas-7363/re-ad520610-dfdb-4dfd-a964-aae2a02373a8

Fotoattēli no:

Mebelnieki.lv, lv.wikipedia.org, uzdevumi.lv

Kā Tu vērtē šo rakstu?
  1. 07.11.2015 22:15

    Cik diez ir optimāls mitrums telpās/pie tās normālās temp.+18+20 grādiem./

    Ielādē...
    1. Aivarss - Latvija
      08.11.2015 00:13

      Relatīvais ap 60%.

      Ielādē...
  2. Mārča - Liepāja
    08.11.2015 00:39

    Liels paldies Weatherman par izglītojošo rakstu. Tagad man daudz kas tapa skaidrāks :)

    Ielādē...
  3. 07.11.2015 22:03

    Nu ta' beidzot viens izglītojošais raksts atkal ir Meteolapā!

    Ielādē...
    1. Weatherman - Dikļu pag.
      07.11.2015 22:13

      Tā diemžēl ir, jo pašlaik neviens cits izglītojošos rakstus šeit neraksta.

      Ielādē...
      1. 07.11.2015 22:30

        Aivarsam no Gaiziņkalna būtu te kas sakāms!

        Ielādē...
        1. Aivarss - Latvija
          08.11.2015 00:11

          Es vairs nerakstīšu nevienu rakstu un arī saites uz labām vietnēm nedošu. Neesmu no Gaiziņkalna.

          Ielādē...
    2. Mārča - Liepāja
      08.11.2015 00:43

      Raitim Sametim arī vajadzētu, kādu rakstu uzrakstīt. Mani pārsteidz, ka Latvijas mērogā līdz šim laikapstākļu entuziasti nav apmvienojušies, lai dibinātu biedrību, kā piemēram Latvijas Ornitoloģijas biedrību.. !? Neviens no meteolapiešiem, nav izrādījuši tādu iniciatīvu , bet rakstīt mēs katrs protam par laikapstākļiem.. Piemēram Igaunijā cilvēki rīko meteorlogu entuzistu konferences vai apmācības :)

      Ielādē...
      1. 08.11.2015 01:20

        Divas nelielas bija ar manis iniciatīvu, ...

        Ielādē...
      2. lightning - Līvāni
        08.11.2015 02:39

        Es jau ar tikai PAR kaut vai vienkāršām tikšanās un sapazīšanās reizēm. Pirms vairākiem gadiem arī es vienā Raita organizētā tikšanās reizē biju, bet nu mēs tur, ja nemaldos, vien četri savācāmies... Pasēdējām kafūzī un aidā... Problēma jau tā, ka esam izsvaidīti pa visu Latviju, katram savi darbi un pienākumi, un nav jau paša galvenā - pasākuma un tā organizatora. Un reāli to var noorganizēt, manuprāt, tikai Rīgā. Es būtu gatavs atbraukt uz laicīgi ieplānotu pasākumu, bet - vai citi uz to parakstītos? Vai daudz būtu tādu?...

        Ielādē...
  4. 08.11.2015 19:23

    Ļoti saturīgs un informatīvi izglītojošs raksts par tēmu, kas īstenībā ir ļoti nozīmīga laikapstākļu ziņā. Saku lielu paldies, jo zinu, cik grūti ir saņemties uzrakstīt kādu rakstu meteolapā un cik daudz laika tas prasa.

    Ielādē...
  5. lightning - Līvāni
    08.11.2015 00:04

    Domāju, daudziem šāds raksts noderēs! Labi uzrakstīts, izskaidrots. Galveno jau zināju, bet nekad nenāk par ļaunu atsvaidzināt atmiņu! :)
    Bet nu par to ļoti sauso gaisu ziemā dzīvokļos nezinu... Līdz šim neesmu cietis no pārmērīgi sausa gaisa. Varbūt tāpēc, ka to nodrošināja veco logu "dabiskā ventilācija", bet nu aizvadītajā vasarā ieliku plastmasas logus, redzēs, kā būs šoziem. Pagaidām gan viss ir oki - doki - pie +22...+23 mitrums turas 50 - 60% līmenī. Bet nu vēl jau kārtīgs sals un liela kurināšana arī nav bijuši... ;)

    Ielādē...
    1. 09.11.2015 01:04

      Koka laogi protams nodrošināja visa veida dabisko ventilāciju un siltuma izstarošanos caur dubultajām rūtīm.
      Bet nesatraucies, - mūsdienās arī plastmasnieki nav absolūti hermētiski, un tas nav jāuztver kā defekts, bet gan kā efekts. Ailē ir visādi "robi un dobumi" ventilācijai, pat pie aizvērta loga.

      Ielādē...