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露点温度

露点(或霜点)温度: dew temperature。露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。气温降到露点以下是水汽凝结的必要条件。

1.简介

在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点温度。露点温度越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。

解释一

在一定的空气压力下,逐渐降低空气的温度,当空气中所含水蒸气达到饱和状态,开始凝结形成水滴时的温度叫做该空气在空气压力下的露点温度。即当温度降至露点温度以下,湿空气中便有水滴析出。降温法清除湿空气中的水分,就是利用此原理。

解释二

在日常生活中我们可以看到,到夜间空气温度降低时,空气中的水分会有一部分析出,形成露水或霜。这说明在水蒸气含量不变的情况下,由于温度的降低,能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气,多余的水分就会析出。使水蒸气达到饱和时的温度就叫作“露点”。测得露点温度,就可以从水蒸气的饱和含量表中查得其水蒸气含量。由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变,因此,测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度。如果露点越低,表示空气中的水分含量越少。露点可用专用的露点仪测定。例如,空气经干燥器后的露点为-50℃,与-50℃对应的饱和水分含量为38.89mg/m3,说明空气中尚含有这些水分。如果露点为-60℃,则饱和水分含量为10.68mg/m3。露点越低,说明干燥程度越高。

解释三

它是指气体中的水份从未饱和水蒸气变成饱和水蒸气的温度,当未饱和水蒸气变成饱和水蒸气时,有极细的露珠出现,出现露珠时的温度叫做“露点”,它表示气体中的含水量,露点越低,表示气体中的含水量越少,气体越干燥。露点和压力有关,因此又有大气压露点(常压露点)和压力下露点之分。大气压露点是指在大气压力下水份的凝结温度,而压力下露点是指该压力下的水份凝结温度,两者有换算关系(可查换算表),如压力0.7Mpa时压力露点为5℃,则相应的大气压(0.101Mpa)露点则为-20℃。在气体行业中,若无特殊说明,所指的露点均为大气压露点。

2.露点

(1)定义或解释

使空气里原来所含的未饱和水蒸汽变成饱和时的温度,叫做露点。

空气的相对湿度变成100%时,也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度,叫做露点。

(2)单位

习惯上,常用摄氏温度表示。

(3)说明

人们常常通过测定露点,来确定空气的绝对湿度和相对湿度,所以露点也是空气湿度的一种表示方式。例如,当测得了在某一气压下空气的温度是20℃,露点是12℃那么,就可从表中查得20℃时的饱和蒸汽压为17.54mmHg,12℃时的饱和蒸汽压为l0.52mmHg。则此时:

空气的绝对湿度p=10.52mmHg,

空气的相对湿度.B=(10.52/17.54)×100%=60%。

采用这种方法来确定空气的湿度,有着重大的实用价值。但这里很关键的一点,要求学生学会露点的测定方法。

露点的测定,在农业上意义很大。由于空气的湿度下降到露点时,空气中的水蒸汽就凝结成露。如果露点在O℃以下,那么气温下降到露点时,水蒸汽就会直接凝结成霜。知道了露点,可以预报是否发生霜冻,使农作物免受损害。

气温和露点的差值愈小,表示空气愈接近饱和。气温和露点接近,也就是此时的相对湿度百分比值大,人们感觉气候潮湿;气温和露点差值大,即此时的相对湿度百分比值小,人们感觉气候干燥。人体感到适中的相对湿度是60~70%。

严格地说,露点时的饱和汽压和空气当时的水汽压强是不相等的。

由于未饱和汽的压强随温度的变化是遵循下列规律Pt=P0(1+t/273)。

最高露点纪录

有纪录以来最高的露点是35℃,于2003年7月8日下午三时在沙特阿拉伯宰赫兰所录得。当时的气温为42.2℃,使得酷热指数高达77.7℃。

人类对高露点时的反应

在高露点时,一般人都会感到不适。由于高露点时气温一般都会较高、而导致人体出汗;而高露度有时亦伴随着高相对湿度、汗水挥发受阻,从而使人体过热而感到不适。

另一方面,低露点时气温或者相对湿度会较低,任何一项都可令人体有效地散热,因而比较舒适。

在内陆居住的人一般都会在露点到达15℃至20℃时开始感到不适;而当露点越过21℃时更会感到闷热。

3.绝对湿度

(1)定义或解释

空气里所含水汽的压强,叫做空气的绝对湿度。

单位体积空气中所含水蒸汽的质量,叫做空气的绝对湿度。

(2)单位

绝对湿度的单位习惯用毫米水银柱高来表示。也常用1立方米空气中所含水蒸汽的克数来表示。

(3)说明

空气的干湿程度和单位体积的空气里所含水蒸汽的多少有关,在一定温度下,一定体积的空气中,水汽密度愈大,汽压也愈大,密度愈小,汽压也愈小。所以通常是用空气里水蒸汽的压强来表示湿度的。

湿度是表示空气的干湿程度的物理量。空气的湿度有多种表示方式,如绝对湿度,相对湿度、露点等。

4.相对湿度

(1)定义或解释

空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值,叫做空气的相对湿度。

在某一温度时,空气的绝对湿度,跟在同一温度下的饱和水汽压的百分比值,叫做当时空气的相对湿度。

(2)说明

实际上碰到许多跟湿度有关的现象并不跟绝对湿度直接有关,而是跟水汽离饱和状态的程度有直接关系,因此提出了一个能表示空气中的水汽离开饱和程度的新概念——相对湿度。也是空气湿度的一种表示方式。

由于在温度相同时,蒸汽的密度和蒸汽压强成正比,所以相对湿度通常就是实际水蒸汽压强和同温度下饱和水蒸汽压强的百分比值。

夜间多云,雾,露,霜,天气转冷时,容易产生云雨都是相对湿度增大的结果。

5.压力露点

解释一

即湿空气被压缩后开始析出水滴时的温度。压力越高,开始析出水滴的温度也越高。

解释二

其他条件不变,但是大气压力不同的情况下,露点是不同的。最大压力露点就是大气压力最大的情况下露点温度值。

解释三

我们说的压力露点是:同样的气体,其在相同温度下,因为压力改变所以湿度有变化。温度为20℃时,常压露点为-50℃。当压力变为十公斤时,压力露点为-27.5℃,压力霜点为-29.66℃

6.露点仪

能直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温,直到镜面上隐现露滴(或冰晶)的瞬间,测出镜面平均温度,即为露(霜)点温度。它测湿精度高,但需光洁度很高的镜面,精度很高的温控系统,以及灵敏度很高的露滴(冰晶)的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁,否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。

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