掌握濕度參數(shù)的第一步是要理解水蒸氣分壓。我們將在海邊的沙灘上畫一個邊長一米的正方形,并以此開始我們的旅程?,F(xiàn)在,
想象一下一個質(zhì)量為 10,300 kg 的空氣柱穿過大氣層進入太空。這一氣團會產(chǎn)生力量相當(dāng)于 101,325 牛頓/平方米的靜壓。
這定義了壓強單位帕斯卡 [Pa]:牛頓/平方米。這種方式計算出的是總的氣體壓強。 我們呼吸的空氣是混合氣體,主要成分為
氮氣 (N2)、氧氣 (O2)、水蒸氣 (H2O)、氬氣 (Ar) 和二氧化碳 (CO2)等。這些成分可以通過道爾頓分壓定律表示:
這些成分中,濃度變化最大的是水蒸氣,它是影響天氣和氣候、眾多工業(yè)過程和我們?nèi)粘I钇渌矫娴闹匾蛩亍?nbsp;
地球上自然界中水以三種不同的形式存在:冰、水和氣體。氣態(tài)水的最大值是受溫度影響的:溫度越高,水蒸氣的分壓越高,
這意味著空氣中溶解水的含量也越高。特定溫度下的最大水蒸氣壓被稱為飽和水蒸氣壓。水蒸氣壓不會超過這一限值,要證明
此事實,簡單的方式就是看看天空中的云。達到飽和水蒸氣壓并且環(huán)境無法再將水維持在氣態(tài)時,便會形成云,這意味著其中
一些氣態(tài)水凝結(jié)成了小水滴,這些小水滴可能最終會以雨水的形式落下。
相對濕度 (RH) 這一概念是指在相同的溫度條件下,水蒸氣的實際含量相對于水蒸氣達到飽和時的含量的百分比。當(dāng)出現(xiàn)降雨時,
云中的相對濕度顯然為 100 %RH,此時雨滴形成。盡管在過去幾年中,可用的儀器儀表和技術(shù)得到了顯著發(fā)展,但天氣有時仍然
會超出我們的預(yù)料。我們?nèi)祟愒噲D控制環(huán)境,這使得我們在技術(shù)側(cè)面和工業(yè)領(lǐng)域取得了長足發(fā)展。我們可以按需創(chuàng)造出受控的環(huán)境,
無論是用于干燥衣物還是用于通過高度敏感的原材料開發(fā)技術(shù)。
潮濕的棉襯衫、用于生產(chǎn)鋰電池的導(dǎo)電鹽和 HUMICAP® 薄膜聚合物傳感器之間存在哪些共同點?答案是,它們都是吸濕材料,
可吸收周圍環(huán)境中的水分子,直至達到平衡狀態(tài)。在這里,相對濕度發(fā)揮著重要作用,因為材料的平衡含水率與相對濕度水平密切相關(guān)。
幸運的是,我可以相信我的手機電池是在受控環(huán)境下生產(chǎn)的,電池受到保護,可以耐受偶發(fā)的液體潑灑。在雨中變得潮濕的棉襯衫又是
怎么一回事呢?下雨時,襯衫無法干透,即使做好防雨措施也是如此。但如果我將襯衫放進干衣機,就可以提高干燥速度。為什么
襯衫在高溫下干得更快?干衣機內(nèi)的濕度更低嗎?簡而言之,溫度升高后,空氣相對來說會更干燥。這意味著干衣機內(nèi)的相對濕度降低了,
棉襯衫會傾向于與周圍環(huán)境達到平衡狀態(tài),最終會變得更加干燥。