Ciśnienie pary wodnej vs. Wilgotność

Czasami możesz usłyszeć, jak prognozy pogody, naukowcy i inżynierowie mówią o wilgotności za pomocą różnych terminów, takich jak wilgotność względna, ciśnienie pary i wilgotność bezwzględna. Wszystko to są po prostu różne sposoby mówienia o ilości pary wodnej w powietrzu. Zrozumienie, co każdy z nich oznacza, pomoże ci uniknąć nieporozumień.

Jeśli włożysz trochę wody do zamkniętego pojemnika, woda zacznie parować. Wraz ze wzrostem stężenia pary wodnej zwiększa się również szybkość, z jaką para wodna kondensuje na bokach pojemnika i tworzy krople. Ostatecznie szybkość kondensacji i szybkość parowania są takie same, więc stężenie pary wodnej przestaje się zmieniać. Ten punkt nazywa się równowagą, a ciśnienie pary wodnej w stanie równowagi nazywa się równowagą lub ciśnieniem pary nasyconej. Ciśnienie pary wodnej w powietrzu w danym momencie jest rzeczywistą prężnością pary. Prężność par jest mierzona przy użyciu tych samych jednostek, które są używane do opisu ciśnienia. Typowe jednostki ciśnienia to bar, który w przybliżeniu odpowiada ciśnieniu atmosferycznemu na poziomie morza, oraz Torr, który odpowiada ciśnieniu atmosferycznemu na poziomie morza podzielonemu przez 760. Innymi słowy, ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi 760 torów.

W wielu przypadkach powietrze nie jest nasycone parą wodną. Innymi słowy, rzeczywista prężność par jest zwykle znacznie niższa niż prężność par równowagowych. Zatem wilgotność względna mierzy ile wody aktualnie zawiera powietrze w porównaniu do tego, co by zawierało, gdyby było nasycone. Jeśli na przykład ilość wody w powietrzu wynosi tylko połowę wartości nasycenia, wilgotność względna wynosi 50 procent. Wilgotność względna jest przydatna, ponieważ określa poziom komfortu – jak mokre lub suche „odczuwa” powietrze.

Wilgotność bezwzględna to chyba najprostszy sposób myślenia o parze wodnej. Mierzy tylko ilość pary wodnej na jednostkę objętości powietrza – ile gramów pary wodnej znajduje się w metrze sześciennym powietrza. Ciśnienie pary stosowane przez naukowców i inżynierów mierzy, ile pary wodnej zawierałoby powietrze, gdyby było nasycone; Natomiast wilgotność bezwzględna mierzy, ile pary wodnej faktycznie zawiera, a wilgotność względna porównuje te dwie. Jednostki wilgotności bezwzględnej to gramy pary wodnej na metr sześcienny powietrza.

Wilgotność względna i równowagowa prężność par zależą od temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również równowagowe ciśnienie pary, więc jeśli nie wzrośnie również ilość pary wodnej obecnej w powietrzu, wilgotność względna spada. Punkt rosy to miara wilgotności względnej niezależna od temperatury, dlatego jest często wykorzystywana przez meteorologów. Jeśli weźmiesz powietrze i ochłodzisz je bez zmiany zawartości wody, w pewnym momencie pojawi się rzeczywista para ciśnienie przekracza równowagową prężność pary, a woda zaczyna kondensować na liściach i ziemi w forma rosy. Temperatura, w której to się dzieje, nazywana jest punktem rosy.