vlaga zraka

Vlažnost zraka je sadržaj vode u zraku (atmosferi). Količina vlažnosti koju može zrak apsoptovati zavisi od njegove temperature.

Vlažnost zraka u fizici i tehniku

Zrak koji ne sadrži nijednu vodenu paru naziva se susni zrak, zrak s sadržajem vodene pare vlažni zrak. Za fizičke izračune i tehničke primjene često se koriste sljedeći načini izražavanja vlažnosti zraka.

Absolutna vlažnost

Absolutna vlažnost je masa vodene pare u volumenu vlažnog zraka. Označava se $\rho _{p}$ i ima jedinicu kg.m^-3.^[1]

\rho _{p}={\frac {p_{p}}{r_{p}.T}}

gdje:

$p_{p}$ - parcijalni pritisak vodene pare u zraku pri datoj temperaturi (Pa)
$r_{p}$ - specifična gasna konstanta vodene pare (J.K^-1.kg^-1)
$T$ - temperatura (K).

Relativna vlažnost

Relativna vlažnost je omjer količine vlažnosti i maksimalne moguće količine pri istoj temperaturi. Označava se $\varphi$ i izražava se u postotcima.^[1]

\varphi ={\frac {m_{p}}{m''_{p}}}{\dot {=}}{\frac {p_{p}}{p_{s}}}

gdje:

$m_{p}$ - masa vodene pare u zraku pri datoj temperaturi (kg)
$m''_{p}$ - maksimalna masa vodene pare u zasićenom zraku pri datoj temperaturi (kg)
$p_{p}$ - parcijalni pritisak vodene pare u zraku pri datoj temperaturi (Pa)
$p_{s}$ - parcijalni pritisak vodene pare u zasićenom zraku pri datoj temperaturi (Pa).

Relativna vlažnost može prihvatiti vrijednosti u rasponu 0 - 1 (0 - 100%).

Specifična vlažnost

Specifična vlažnost je masa vodene pare po jedinici mase suhog zraka. Označava se $x$ i ima jedinicu kg.kg_sv^-1.^[1]

x={\frac {m_{p}}{m_{v}}}=0,622.{\frac {p_{p}}{p-p_{p}}}

gdje:

$m_{p}$ - masa vodene pare u zraku (kg)
$m_{v}$ - masa suhog zraka (kg)
$p_{p}$ - parcijalni pritisak vodene pare u zraku pri datoj temperaturi (Pa)
$p$ - pritisak vlažnog zraka (ukupni) (Pa)

Vlažnost zraka u meteorologiji

U meteorologiji je definirana ovim količinama (prva tri su navedena u prethodnoj poglavlju):

apsolutna vlažnost zraka - količina vodene pare u gramima u 1 m³ zraka
relativna (=odnosa) vlažnost zraka - apsolutna vlažnost zraka podijeljena vlažnošću zasićenih vodnih para (tj. maksimalnom količinom vodnih para) pri istoj temperaturi u istom volumenu
specifična (=mjerna) vlažnost zraka - količina vodnih para u gramima u 1 kg suhog zraka
deficit tačke rose - temperatura zraka minus temperatura tačke rose
pritisak vodnih para - parcijalni pritisak vodnih para u hPa
zasićeni dopunak - pritisak para pri zasićenju nad vodom za dnevnu temperaturu minus stvarni pritisak para

U atmosferi se voda nalazi u svim triju agregatnim stanima. Između aktivne površine i atmosfere odvija se stalna izmjena vlažnosti, koja se ostvaruje putem turbulentnog strujanja i molekulskog difuzije. Sadržaj vodene pare u zraku ima utjecaj na tijek raznih procesa u atmosferi, npr. na bilancu zračenja, čistotu zraka i slično.

Oscilacije karakteristika vlažnosti zraka u općenitosti povezane su s periodičkim promjenama temperature zraka. Suhi zrak ima relativnu vlažnost 0 %, zrak zasićen vodnom parom ima relativnu vlažnost 100 %.

Razdioba zraka po njegovoj vlažnosti

Područje prijatnog osjećaja vlažnosti zraka u ovisnosti o temperaturi suhog termometra

Prema sadržaju vlažnosti zrak se može podijeliti na:^[1]

nezasićeni zrak - parcijalni pritisak vodnih para u zraku je manji od pritiska zasićenih para pri istoj temperaturi,
zasićeni zrak - parcijalni pritisak vodnih para je jednak pritisku zasićenih para pri istoj temperaturi,
prezasićeni zrak - zasićeni zrak s sadržajem dodatne vlažnosti u drugom agregatnom stanju: u obliku magle ili inovate.

Vlažnost i čovjek

Ako zagrijemo hladan zrak tijekom zime na prijatnu temperaturu, čak i pri konstantnoj količini vodnih para u zraku, padne njegova relativna vlažnost. To je uzrokovano time što pri višoj temperaturi zrak može apsorbovati veću količinu vodnih para. Najprijatnija vlažnost zraka za čovjeka je pri vrijednosti relativne vlažnosti 50-60 %. Zato je pri klimatskim i grijanim uređajima u zgradama potrebno riješiti i zvlaživanje ili osušivanje zraka.