I-d chart per principianti (ID chart delle condizioni dell'aria umida per i manichini). Grafico di Mollier Applicazione del grafico di identificazione dell'aria umida
Determinazione dell'umidità relativa mediante psicrometro
L'umidità relativa viene determinata con maggiore precisione utilizzando uno psicrometro, che consiste in due termometri, l'elemento sensibile di uno dei quali è avvolto in un panno costantemente inumidito con acqua. L'evaporazione dell'acqua dalla superficie del tessuto avviene per effetto dell'energia interna dell'acqua e dell'elemento sensibile del termometro "bagnato", la cui temperatura quindi diminuisce. Per effetto dello scambio termico e di massa dell'aria ambiente con un panno umido si stabilisce l'equilibrio termico, che corrisponde alla temperatura indicata da un termometro "umido" t m... Sarà inferiore alla temperatura del bulbo secco T mostrando la temperatura effettiva aria umida.
Velocità di evaporazione e, di conseguenza, diminuzione della temperatura del termometro "umido" t m rispetto alla temperatura dell'aria indicata da un bulbo secco, ad es. t - t m, tanto più, tanto più lo stato di vapore acqueo nell'aria umida è lontano dallo stato di saturazione.
Secondo le tabelle psicrometriche (Appendice), conoscere t m e differenza di temperatura psicrometrica t - t m, all'intersezione della linea t m e colonna t - t m l'umidità relativa dell'aria può essere determinata.
I parametri dell'aria umida sono generalmente determinati graficamente utilizzando HD- diagrammi (fig. 2). Una caratteristica di questo diagramma è la posizione dell'asse delle ascisse con un angolo di 135 ° rispetto all'asse delle ordinate. I punti dall'asse delle ascisse vengono proiettati sull'asse orizzontale (convenzionale).
La curva è borderline, corrispondente alle condizioni di aria umida satura. L'area al di sopra di questa curva corrisponde agli stati di aria umida insatura
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spirito, l'area sotto la curva è un'area di aria umida satura, l'aspetto della rugiada, "nebbia".
Di HD- La temperatura del punto di rugiada può essere determinata nel diagramma se p.1 è proiettato verticalmente (raffreddamento) su una curva. L'isoterma che passa per questo punto di intersezione corrisponde alla temperatura t rugiada.
Per determinare la pressione parziale del vapore acqueo p p viene tracciata una linea dal contenuto di umidità dato sotto la curva. I valori p p sono indicati sull'ordinata destra del diagramma in mmHg.
Il processo di riscaldamento dell'aria umida. Lasciare aria umida allo stato M. 1 con una temperatura iniziale t 1 e l'umidità relativa viene riscaldata in un riscaldatore (riscaldatore elettrico) a t 2... Sopra Hd-diagramma, questo processo è rappresentato da una retta 1-2 (vedi Fig. 2), per i punti 1 e 2 delle quali passano rispettivamente le isoterme t 1 e t 2... Il processo di riscaldamento dell'aria umida viene eseguito quando durante il riscaldamento, il contenuto di umidità nell'aria umida non cambia.
Secondo la variazione dell'entalpia dell'aria riscaldata H2 - H1è possibile, secondo l'equazione della Prima Legge della Termodinamica, determinare la quantità di calore fornito (a):
, kJ/ora. (dieci)
Processo di essiccazione. Se trascuriamo le perdite di calore, possiamo presumere che il processo di essiccazione dei materiali con aria riscaldata nelle camere di essiccazione avvenga a. Sopra HD- nel diagramma, tale processo è rappresentato da una linea retta 2-3΄ (vedi Fig. 2). La costanza dell'entalpia dell'aria umida è spiegata dal fatto che il calore necessario per far evaporare l'umidità viene prelevato dal flusso d'aria e restituito ad esso insieme all'umidità evaporata.
In un essiccatore funzionante con perdita di calore in ambiente, il processo di essiccazione avverrà non lungo la curva 2-3΄ (at), ma lungo la curva 2-3. La posizione del punto 3 è determinata dal misurato nell'esperimento t 3 e . Modificando il contenuto di umidità dell'aria prima e dopo la camera di essiccazione d 1 e d 3è possibile calcolare la massa di umidità rimossa dal materiale da essiccare con aria riscaldata:
, g umidità/ora. (undici)
Il diagramma I-d dell'aria umida è un diagramma ampiamente utilizzato nei calcoli di ventilazione, condizionamento dell'aria, sistemi di deumidificazione e altri processi associati a un cambiamento nello stato dell'aria umida. Fu compilato per la prima volta nel 1918 dall'ingegnere del riscaldamento sovietico Leonid Konstantinovich Ramzin.
Vari grafici I-d
Diagramma I-d dell'aria umida (diagramma Ramzin):
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Descrizione del diagramma
I-d-diagramma dell'aria umida collega graficamente tutti i parametri che determinano lo stato termico e igrometrico dell'aria: entalpia, contenuto di umidità, temperatura, umidità relativa, pressione parziale del vapore acqueo. Il diagramma è costruito in un sistema di coordinate oblique, che consente di espandere l'area dell'aria umida insatura e rende il diagramma conveniente per la rappresentazione grafica. L'ordinata del diagramma mostra i valori dell'entalpia I, kJ / kg di aria secca e l'ascissa, diretta con un angolo di 135 ° rispetto all'asse I, mostra i valori del contenuto di umidità d, g / kg di aria secca.
Il campo del diagramma è diviso per linee di valori costanti di entalpia I = const e contenuto di umidità d = const. Contiene anche linee di valori di temperatura costanti t = const, che non sono paralleli tra loro: maggiore è la temperatura dell'aria umida, più le sue isoterme deviano verso l'alto. Oltre alle linee dei valori costanti di I, d, t, sul campo del diagramma vengono tracciate le linee dei valori costanti dell'umidità relativa dell'aria φ = const. Nella parte inferiore del diagramma I-d è presente una curva con asse delle ordinate indipendente. Lega il contenuto di umidità d, g / kg, con pressione di vapore acqueo pп, kPa. L'asse delle ordinate di questo grafico è la scala della pressione parziale del vapore acqueo pп.
Lo stato dell'aria umida sul diagramma psicometrico è determinato utilizzando i due parametri indicati. Se scegliamo qualsiasi temperatura di bulbo secco e qualsiasi temperatura di bulbo umido, allora il punto di intersezione di queste linee sul diagramma è un punto che denota lo stato dell'aria a queste temperature. Lo stato dell'aria in un dato punto è indicato in modo abbastanza preciso.
Quando sul diagramma si trova una determinata condizione dell'aria, tutti gli altri parametri dell'aria possono essere determinati utilizzando Grafici J-d .
Esempio 1.
t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada TR è uguale a t T.P. = 12°C , qual è la temperatura del bulbo umido?
Vedere la Figura 6 per la soluzione.
Sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C e traccia una linea isoterma = 100% ... Otteniamo un punto con i parametri del punto di rugiada - T.R .
Da questo punto d = cost t = 35 ° .
Otteniamo il punto richiesto UN
Dal punto UN tracciamo una linea di contenuto di calore costante - J = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto del termometro bagnato - T.M.
Dal punto risultante - T.M. traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la scala della temperatura.
Leggiamo il valore numerico desiderato della temperatura del termometro umido - T.M. punti UN che è uguale
t T.M. = 20,08°C.
Esempio 2.
Se la temperatura a bulbo secco dell'aria umida è t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C , che è uguale a umidità relativa?
Vedere la Figura 7 per la soluzione.
t = 35 ° e traccia una linea isotermica - t = cost .
t T.P. = 12°C e traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto di rugiada - T.R .
Da questo punto - T.R. tracciamo una linea di contenuto di umidità costante - d = cost t = 35 ° .
Questo sarà il punto desiderato. UN , i cui parametri sono stati specificati.
L'umidità relativa desiderata a questo punto sarà pari a
A = 25%.
Esempio 3.
Se la temperatura a bulbo secco dell'aria umida è t = 35 ° e la temperatura del punto di rugiada t T.P. = 12°C , qual è l'entalpia dell'aria?
Vedere la Figura 8 per la soluzione.
Sulla scala delle temperature troviamo il valore numerico della temperatura a bulbo secco - t = 35 ° e traccia l'isoterma - t = cost .
Sulla scala della temperatura, troviamo il valore numerico della temperatura del punto di rugiada - t T.P. = 12°C e traccia una linea isotermica - t = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% .
Otteniamo il punto di rugiada - T.R.
Da questo punto - T.R. tracciamo una linea di contenuto di umidità costante - d = cost prima di attraversare la linea isotermica a bulbo secco t = 35 ° .
Questo sarà il punto desiderato. UN , i cui parametri sono stati specificati. Il contenuto di calore o entalpia desiderato a questo punto sarà pari a
JA = 57,55 kJ/kg.
Esempio 4.
Nella climatizzazione legata al raffrescamento (stagione calda), ci interessa principalmente determinare la quantità di calore che deve essere rimossa per raffreddare l'aria sufficientemente per mantenere i parametri di progetto del clima interno. Quando l'aria condizionata è associata al suo riscaldamento (stagione fredda), l'aria esterna deve essere riscaldata per garantire le condizioni di progettazione nell'area di lavoro della stanza.
Supponiamo, ad esempio, che la temperatura esterna del bulbo umido sia t H T.M = 24 ° С , e in un ambiente climatizzato è necessario mantenere t B T.M = 19 ° С bulbo umido.
La quantità totale di calore che deve essere rimossa da 1 kg di aria secca è determinata con il metodo seguente.
Vedi figura 9.
Entalpia dell'aria esterna a t H T.M = 24 ° С bulbo umido è
p = J N = 71,63 kJ / per 1 kg di aria secca.
L'entalpia dell'aria interna a t B TM = 19 ° su un bulbo umido è
J B = 53,86 kJ / per 1 kg di aria secca.
La differenza di entalpie tra l'aria esterna e quella interna è:
JН - JВ = 71,63 - 53,86 = 17,77 kJ/kg.
Sulla base di questo, la quantità totale di calore che deve essere rimossa durante il raffreddamento dell'aria da t H T.M = 24 ° С bulbo umido a t B T.M = 19 ° С bulbo umido, uguale Q = 17,77 kJ per 1 kg di aria secca che è uguale a 4,23 kcal o 4,91 W per 1 kg di aria secca.
Esempio 5.
Durante la stagione di riscaldamento, è necessario riscaldare l'aria esterna con t Н = - 10 ° С bulbo secco e s t H T.M = - 12,5 ° С bulbo umido alla temperatura dell'aria interna tB = 20 °C bulbo secco e t B T.M = 11 ° С bulbo umido. Determinare la quantità di calore secco da aggiungere a 1 kg di aria secca.
Vedere la Figura 10 per la soluzione.
Sopra J – d diagramma da due parametri noti - dalla temperatura del bulbo secco t Н = - 10 ° С e dalla temperatura del bulbo umido t H T.M = - 12,5 ° С determinare il punto dell'aria esterna in base alla temperatura del bulbo secco t Н = - 10 ° С e dalla temperatura esterna - h .
Di conseguenza, determiniamo il punto dell'aria interna - V .
Leggiamo il contenuto di calore - l'entalpia dell'aria esterna - h che sarà uguale a
J N = - 9,1 kJ / per 1 kg di aria secca.
Di conseguenza, il contenuto di calore - l'entalpia dell'aria interna - V sarà uguale
J B = 31,66 kJ / per 1 kg di aria secca
La differenza tra le entalpie dell'aria interna ed esterna è:
ΔJ = J B - J H = 31,66 - (-9,1) = 40,76 kJ/kg.
Questo cambiamento nella quantità di calore è un cambiamento nella quantità di calore solo nell'aria secca, perché non vi è alcun cambiamento nel suo contenuto di umidità.
Asciutto o calore evidente - calore, che viene aggiunto o tolto dall'aria senza modificare lo stato di aggregazione del vapore (cambia solo la temperatura).
Calore latente- calore andando a modificare lo stato di aggregazione del vapore senza modificare la temperatura. La temperatura del punto di rugiada si riferisce al contenuto di umidità dell'aria.
Quando la temperatura del punto di rugiada cambia, il contenuto di umidità cambia, ad es. in altre parole, il contenuto di umidità può essere modificato solo modificando la temperatura del punto di rugiada. Va notato, quindi, che se la temperatura del punto di rugiada rimane costante, anche il contenuto di umidità non cambia.
Esempio 6.
Aria che ha parametri iniziali tН = 24 ° С bulbo secco e t H T.M = 14 ° С bulbo umido, deve essere condizionato in modo che i suoi parametri finali diventino uguali tК = 24 ° С bulbo secco e t K T.M = 21 ° С bulbo umido. È necessario determinare la quantità di calore latente aggiunto così come la quantità di umidità aggiunta.
Vedere la Figura 11 per una soluzione.
Sulla scala delle temperature troviamo il valore numerico della temperatura a bulbo secco - tН = 24 ° С , e traccia la linea isotermica - t = cost .
Allo stesso modo, sulla scala della temperatura troviamo il valore numerico della temperatura del bulbo umido - t H T.M. = 14°C , traccia l'isoterma - t = cost .
Incrocio linea isotermica - t H T.M. = 14°C con una linea di umidità relativa - = 100% fornisce il punto del termometro ad aria umida con i parametri impostati inizialmente - punto MT (N) .
Da questo punto tracciamo una linea di contenuto di calore costante - entalpia - J = cost prima di attraversare l'isoterma - tН = 24 ° С .
Facciamo un punto su Grafico J-d con parametri iniziali di aria umida - punto h , t legge il valore numerico dell'entalpia
J H = 39,31 kJ / per 1 kg di aria secca.
Procediamo allo stesso modo per determinare il punto di aria umida acceso Grafico J-d con parametri finiti - punto A .
Valore numerico dell'entalpia in un punto A sarà uguale
J K = 60,56 kJ / per 1 kg di aria secca.
In questo caso, per aerare con parametri iniziali al punto h è necessario aggiungere calore latente in modo che i parametri finali dell'aria siano al punto A .
Determinazione della quantità di calore latente
ΔJ = JK - JH = 60,56 - 39,31 = 21,25 kJ/kg.
Disegna dal punto di partenza - punto h , e il punto finale è un punto A linee verticali di contenuto di umidità costante - d = cost , e leggere i valori dell'umidità assoluta dell'aria in questi punti:
J H = 5,95 g / per 1 kg di aria secca;
J К = 14,4 g / per 1 kg di aria secca.
Prendere la differenza di umidità dell'aria assoluta
Δd = d К -d Н = 14,4 - 5,95 = 8,45 g / per 1 kg di aria secca
otteniamo la quantità di umidità aggiunta per 1 kg di aria secca.
Un cambiamento nella quantità di calore è solo un cambiamento nella quantità nascosto calore, perché non vi è alcun cambiamento nella temperatura a bulbo secco.
Aria esterna a temperatura tН = 35 ° С bulbo secco e t H T.M. = 24°C bulbo umido - punto H , deve essere miscelato con aria di ricircolo avente parametri t P = 18°C temperatura di bulbo secco e Р = 10% umidità relativa - punto r.
La miscela dovrebbe essere il 25% di aria esterna e il 75% di aria di ricircolo. Determinare le temperature finali della miscela d'aria utilizzando termometri a secco e ad umido.
Vedere la Figura 12 per la soluzione.
Applicare su Grafico J-d punti h e R secondo i dati iniziali.
Colleghiamo i punti H e P con una linea retta - la linea della miscela.
Sulla linea di mix HP determinare il punto della miscela INSIEME A in base al rapporto che la miscela dovrebbe essere costituita dal 25% di aria esterna e dal 75% di aria di ricircolo. Per fare questo, dal punto R mettere da parte un segmento pari al 25% dell'intera lunghezza della linea di miscelazione HP ... Ottieni il punto di fusione INSIEME A .
Lunghezza rimanente del segmento CH pari al 75% della lunghezza della linea della miscela HP .
Dal punto C tracciamo una linea di temperatura costante t = cost e sulla scala della temperatura leggiamo la temperatura del punto di miscelazione tC = 22,4 °C bulbo secco.
Dal punto INSIEME A effettuiamo linee a contenuto calorico costante J = cost prima di attraversare la linea dell'umidità relativa = 100% e otteniamo il punto di temperatura del termometro bagnato t C T.M. miscele. Per ottenere un valore numerico da questo punto, tracciamo una linea di temperatura costante e sulla scala della temperatura determiniamo il valore numerico della temperatura del termometro umido della miscela, che è pari a t C T.M. = 12°C .
Se necessario acceso Grafico J-d puoi determinare tutti i parametri mancanti della miscela:
- contenuto di calore pari a JС = 33,92 kJ/kg ;
- contenuto di umidità pari a dС = 4,51 g/kg ;
- umidità relativa С = 27% .
Determinare i parametri dell'aria umida, oltre a risolvere una serie di problemi pratici relativi all'essiccazione di vari materiali, è molto conveniente graficamente con ID diagrammi, proposti per la prima volta dallo scienziato sovietico L.K. Ramzin nel 1918.
Costruito per una pressione barometrica di 98 kPa. In pratica, il diagramma può essere utilizzato in tutti i casi di calcolo degli essiccatori, poiché con oscillazioni normali pressione atmosferica significato io e D cambia poco.
Grafico in coordinate i-dè un'interpretazione grafica dell'equazione dell'entalpia dell'aria umida. Riflette la relazione tra i principali parametri dell'aria umida. Ogni punto del diagramma evidenzia un certo stato con parametri ben definiti. Per trovare una qualsiasi delle caratteristiche dell'aria umida, è sufficiente conoscere solo due parametri del suo stato.
Il diagramma I-d dell'aria umida è costruito in un sistema di coordinate oblique. Sull'asse delle ordinate su e giù dal punto zero (i = 0, d = 0), vengono tracciati i valori di entalpia e le linee i = const sono disegnate parallelamente all'asse delle ascisse, cioè ad un angolo di 135 0 alla verticale. In questo caso, l'isoterma 0 о С nella regione insatura si trova quasi orizzontalmente. Quanto alla scala per la lettura del contenuto di umidità d, per comodità si riporta su una linea orizzontale passante per l'origine.
Il diagramma i-d è anche tracciato con una curva della pressione parziale del vapore acqueo. A tal fine si usa l'equazione:
P p = B * d / (0.622 + d),
Avendo dato che per valori variabili di d, otteniamo che, ad esempio, per d = 0 P p = 0, per d = d 1 P p = P p1, per d = d 2 P p = P p2, ecc . Data una certa scala per le pressioni parziali, viene tracciata una curva P p = f (d) nei punti indicati nella parte inferiore del diagramma in un sistema di coordinate rettangolare. Successivamente, le curve di umidità relativa costante (φ = const) vengono tracciate sul diagramma i-d. La curva inferiore φ = 100% caratterizza lo stato dell'aria satura di vapore acqueo ( curva di saturazione).
Anche sul diagramma i-d dell'aria umida vengono tracciate rette di isoterme (t = const), che caratterizzano i processi di evaporazione dell'umidità, tenendo conto della quantità aggiuntiva di calore introdotta dall'acqua avente una temperatura di 0 ° C.
Nel processo di evaporazione dell'umidità, l'entalpia dell'aria rimane costante, poiché il calore prelevato dall'aria per l'essiccazione dei materiali ritorna ad essa insieme all'umidità evaporata, cioè nell'equazione:
io = io in + d * io p
Una diminuzione nel primo termine sarà compensata da un aumento nel secondo termine. Nel diagramma i-d, questo processo scorre lungo la linea (i = const) ed è convenzionalmente chiamato processo evaporazione adiabatica... Il limite di raffreddamento dell'aria è la temperatura adiabatica del termometro umido, che si trova nel diagramma come temperatura del punto di intersezione delle rette (i = const) con la curva di saturazione (φ = 100%).
Ovvero, se dal punto A (con coordinate i = 72 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aria secca, t = 40°C, V = 0,905 m3/kg aria secca φ = 27%), emettendo un certo stato di aria umida, disegna un raggio verticale d = const, allora rappresenterà il processo di raffreddamento dell'aria senza modificarne il contenuto di umidità; il valore dell'umidità relativa φ in questo caso aumenta gradualmente. Quando questo raggio continua ad intersecare la curva φ = 100% (punto "B" con coordinate i = 49 kJ/kg, d = 12,5 g/kg aria secca, t = 17,5 ° C, V = 0, 84 m 3 / kg dry.car. J = 100%), si ottiene la temperatura più bassa tp (si chiama temperatura del punto di rugiada), in cui l'aria con un determinato contenuto di umidità d è ancora in grado di trattenere i vapori in forma non condensata; un'ulteriore diminuzione della temperatura porta alla perdita di umidità sia in uno stato sospeso (nebbia), sia sotto forma di rugiada sulle superfici delle recinzioni (pareti dell'auto, cibo), o gelo e neve (tubi dell'evaporatore del macchina frigorifera).
Se l'aria nello stato A viene umidificata senza apporto o sottrazione di calore (ad esempio, da una superficie d'acqua aperta), il processo caratterizzato dalla linea AC avverrà senza variazione di entalpia (i = const). Temperatura t m all'intersezione di questa linea con la curva di saturazione (punto "C" con coordinate i = 72 kJ/kg, d = 19 g/kg aria secca, t = 24 ° C, V = 0,87 m 3 / kg aria secca = 100%) ed è temperatura di bulbo umido.
Con l'aiuto di i-d è conveniente analizzare i processi che si verificano durante la miscelazione di flussi di aria umida.
Inoltre, il diagramma i-d dell'aria umida è ampiamente utilizzato per calcolare i parametri del condizionamento dell'aria, inteso come un insieme di mezzi e metodi per influenzare la temperatura e l'umidità dell'aria.
Dopo aver letto questo articolo, ti consiglio di leggere l'articolo su entalpia, capacità frigorifera latente e determinazione della quantità di condensa che si forma negli impianti di condizionamento e deumidificazione:
Buona giornata, cari colleghi alle prime armi!
All'inizio della mia carriera professionale, mi sono imbattuto in questo diagramma. A prima vista può sembrare spaventoso, ma se comprendi i principi fondamentali con cui funziona, allora puoi innamorartene: D. Nella vita di tutti i giorni, si chiama diagramma i-d.
In questo articolo, cercherò di spiegare semplicemente (sulle dita) i punti principali, in modo che tu, partendo dalla base risultante, approfondisca in modo indipendente questa rete di caratteristiche dell'aria.
Sembra così nei libri di testo. Diventa in qualche modo inquietante.
Eliminerò tutto ciò che è superfluo che non mi sarà necessario per la mia spiegazione e presenterò il diagramma i-d come segue:
(per ingrandire l'immagine è necessario cliccare e poi cliccare nuovamente su di essa)
Non è ancora del tutto chiaro di cosa si tratti. Scomponiamolo in 4 elementi:
Il primo elemento è il contenuto di umidità (D o d). Ma prima di iniziare a parlare di umidità dell'aria in generale, vorrei essere d'accordo con te su una cosa.
Mettiamoci d'accordo "a riva" su un concetto alla volta. Eliminiamo uno stereotipo saldamente radicato in noi (almeno in me) su cosa sia il vapore. Fin dall'infanzia mi hanno indicato una pentola o un bollitore bollente e hanno detto, puntando il dito verso il "fumo" che fuoriesce dalla nave: "Guarda! Questo è vapore". Ma come molte persone amiche della fisica, dobbiamo capire che "Il vapore acqueo è uno stato gassoso acqua... Non ha colori, gusto e olfatto”. Queste sono solo molecole di H2O allo stato gassoso che non sono visibili. E quello che vediamo fuoriuscire dal bollitore è una miscela di acqua allo stato gassoso (vapore) e “goccioline d'acqua allo stato limite tra liquido e gas”, o meglio vediamo quest'ultimo (anche, con riserva, possiamo chiamare quello che vediamo - nebbia). Di conseguenza, lo otteniamo in questo momento, intorno a ciascuno di noi c'è aria secca (una miscela di ossigeno, azoto...) e vapore (H2O).
Quindi, il contenuto di umidità ci dice quanto di questo vapore è presente nell'aria. Nella maggior parte dei diagrammi i-d, questo valore è misurato in [g/kg], ad es. quanti grammi di vapore (H2O allo stato gassoso) ci sono in un chilogrammo di aria (1 metro cubo di aria nel tuo appartamento pesa circa 1,2 chilogrammi). Per condizioni confortevoli nel tuo appartamento, dovrebbero esserci 7-8 grammi di vapore in 1 chilogrammo di aria.
Sopra i-d diagramma il contenuto di umidità è tracciato con linee verticali e le informazioni sulla gradazione si trovano nella parte inferiore del diagramma:
(per ingrandire l'immagine è necessario cliccare e poi cliccare nuovamente su di essa)
Il secondo elemento importante da comprendere è la temperatura dell'aria (T o t). Penso che non ci sia bisogno di spiegare nulla qui. La maggior parte dei grafici i-d misura questo valore in gradi Celsius [° C]. Nel diagramma i-d, la temperatura è rappresentata da linee oblique e le informazioni sulla gradazione si trovano sul lato sinistro del diagramma:
(per ingrandire l'immagine è necessario cliccare e poi cliccare nuovamente su di essa)Il terzo elemento del grafico ID è l'umidità relativa (φ). L'umidità relativa è il tipo di umidità di cui sentiamo parlare da televisioni e radio quando ascoltiamo le previsioni del tempo. Si misura in percentuale [%].
Sorge una domanda ragionevole: "Qual è la differenza tra umidità relativa e contenuto di umidità?" Risponderò a questa domanda per gradi:
Primo passo:
L'aria può trattenere una certa quantità di vapore. L'aria ha una certa "capacità di vapore". Ad esempio, nella tua stanza un chilogrammo d'aria può "imbarcare" non più di 15 grammi di vapore.
Supponiamo che la tua stanza sia confortevole e che ci siano 8 grammi di vapore in ogni chilogrammo di aria nella tua stanza e che ogni chilogrammo di aria possa contenere 15 grammi di vapore. Di conseguenza, otteniamo che il 53,3% del vapore massimo possibile è nell'aria, ad es. umidità relativa dell'aria - 53,3%.
Seconda fase:
La capacità dell'aria è diversa a diverse temperature... Maggiore è la temperatura dell'aria, più vapore può contenere, minore è la temperatura, minore è la capacità.
Supponiamo di riscaldare l'aria nella tua stanza con un normale riscaldatore da +20 gradi a +30 gradi, ma allo stesso tempo la quantità di vapore in ogni chilogrammo d'aria rimane la stessa - 8 grammi. A +30 gradi, l'aria può "imbarcare" fino a 27 grammi di vapore, di conseguenza, nella nostra aria riscaldata - 29,6% del vapore massimo possibile, ad es. umidità relativa dell'aria - 29,6%.
È lo stesso con il raffreddamento. Se raffreddiamo l'aria a +11 gradi, otteniamo una "capacità di carico" pari a 8,2 grammi di vapore per chilogrammo di aria e un'umidità relativa del 97,6%.
Si noti che l'umidità nell'aria era della stessa quantità: 8 grammi e l'umidità relativa è passata dal 29,6% al 97,6%. Ciò era dovuto alle fluttuazioni di temperatura.
Quando si sente parlare del tempo alla radio in inverno, dove si dice che fuori ci sono meno 20 gradi e l'umidità è dell'80%, significa che ci sono circa 0,3 grammi di vapore nell'aria. Entrando nel tuo appartamento, quest'aria si riscalda fino a +20 e l'umidità relativa di tale aria diventa del 2%, e questa è aria molto secca (infatti, nell'appartamento in inverno l'umidità viene mantenuta al livello del 10-30% dovuto al rilascio di umidità dai bagni, dalla cucina e dalle persone, ma che è anche al di sotto dei parametri di comfort).
Fase tre:
Cosa succede se abbassiamo la temperatura a un livello tale in cui la "capacità di trasporto" dell'aria è inferiore alla quantità di vapore nell'aria? Ad esempio, fino a +5 gradi, dove la capacità dell'aria è di 5,5 grammi / chilogrammo. Quella parte di H2O gassosa, che non si adatta al "corpo" (nel nostro caso, è di 2,5 grammi), inizierà a trasformarsi in liquido, ad es. in acqua. Nella vita di tutti i giorni, questo processo è particolarmente visibile quando le finestre si appannano a causa del fatto che la temperatura del vetro è inferiore alla temperatura media nella stanza, tanto che c'è poco spazio per l'umidità nell'aria e il vapore , trasformandosi in liquido, si deposita sul bicchiere.
Nel diagramma i-d, l'umidità relativa è rappresentata in linee curve e le informazioni sulla gradazione si trovano sulle linee stesse:
(per ingrandire l'immagine è necessario cliccare e poi cliccare nuovamente su di essa)
Il quarto elemento del diagramma ID è l'entalpia (I o i). L'entalpia contiene la componente energetica dello stato di calore e umidità dell'aria. Dopo ulteriori studi (al di fuori di questo articolo, ad esempio, nel mio articolo sull'entalpia ) vale la pena prestare particolare attenzione quando si tratta di deumidificazione e umidificazione dell'aria. Ma per ora attenzione speciale non ci concentreremo su questo elemento. L'entalpia si misura in [kJ/kg]. Nel diagramma i-d, l'entalpia è rappresentata da linee oblique e le informazioni sulla gradazione si trovano sul grafico stesso (oa sinistra e nella parte superiore del diagramma).
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