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關于相對濕度的概念與問題
諾爾瑪      2022-08-08 20:03     來源:     瀏覽量:91265

相對濕度可以表示為在相同溫度下樣品空氣的水蒸氣壓和飽和的蒸氣壓的比率(百分率),。
相對濕度是個難懂的概念,。以下是對它的解釋說明。
在標準氣壓下,,抽出一立方米空氣中的水蒸氣,,稱量其重量就可以得到絕對濕度。它表示為一立方米空氣的含水量(g/m3). 
以下的測濕圖表顯示的是在一定溫度下,,一立方米空氣中最大的水蒸氣含量,。隨著氣溫的增加,空氣中的水蒸氣含量也隨之增加,。在攝氏10度(50 °F)時,,空氣能包含9克水蒸氣。此時空氣處于其最大絕對濕度當中,,也就是我們所說的飽和狀態(tài),。在攝氏20度(68 °F) 時,空氣飽和度是17g/m3 ,。因此,,如果在20攝氏度的情況下,一個密封容器內(nèi)一立方米的空氣含有9克水蒸氣,,其絕對濕度就是9 g/m3 ,。如果把3克水加入容器中,水蒸發(fā)使得容器內(nèi)的絕對濕度增加到12 g/m3 ,。如果再加入8克水,,有5克水會蒸發(fā),另外3克水會留在容器底部,,因為在攝氏20度的情況下,,一立方米空氣中只能夠含有17克水蒸氣。當容器中只有9克水蒸氣時,,容器中空氣的相對濕度就是9/17=53% 
相對濕度依賴于空氣溫度,。如果沒有多余的水蒸氣加入,隨著溫度的上升,,相對濕度將會下降,。所以,當容器加熱到25攝氏度時,,表中顯示在此溫度下,,一立方米空氣能包含23克水蒸氣,相對濕度隨之下降:9/23=39% 
如果容器中的空氣氣溫下降到15攝氏度,,即便沒有加入更多的水,,相對濕度也會上升。在15攝氏度時,,一立方米空氣中只能夠包含12.5克水蒸氣,,因此此時相對濕度就是9/12.5=72%,。
如果空氣冷卻到9攝氏度,容器內(nèi)的水蒸氣就出于飽和狀態(tài),,其相對濕度就會上升到百分之百,。如何空氣進一步冷卻,在容器器壁就會形成小水滴,,因為空氣必須凝結一部分水蒸氣,。水蒸氣凝結開始出現(xiàn)的溫度(也就是空氣達到飽和的溫度)就被稱作露點。冬天在室內(nèi),,空氣循環(huán)到窗棱處,,此處溫度足夠低,空氣就能夠被冷卻在其露點以下,,水滴就會出現(xiàn)在窗戶上,。
溫度和相對濕度
有關溫度和相對濕度的下列要點必須牢記于心。
首先需要被了解的一點是:對不同類型的圖書館資料來說,,沒有一個統(tǒng)一的理想溫度和相對濕度,,只有一個能夠在最大程度上減少資料變化的溫度和濕度范圍。某種溫度或濕度對某種資料來說也許是最佳保存溫度或濕度,,而對其他類型資料的保存可能就會造成災難性后果,。舉例來說,如果要延遲保存壽命的話,,照片膠卷,,磁式錄音或者說一些數(shù)字化載體需要在較低的溫度和相對濕度的環(huán)境中保存。但如果要保存好羊皮紙和牛皮紙文件,,就需要相對濕度大于50%的保存環(huán)境。
有大量科學證據(jù)表明:紙張在恒定的溫度(低于10 °C / 50 °F)和相對濕(30–40%) 中保存能夠較好地維持它的化學穩(wěn)定性和物理特征(如外觀等),。然而,,皮革或牛皮紙裝訂的文獻,其內(nèi)部紙張在較低的相對濕度下保存最好,,但是皮革和牛皮紙本身卻不可避免會受到損害,,因為它們?nèi)绻3只钚缘脑挘枰谙鄬穸戎辽俨坏陀?0%的環(huán)境中保存,。當決定特定藏品保存的溫度和相對濕度時,,要仔細斟酌化學損害和機械損害,或者說內(nèi)容和封面人工制品對兩者的不同要求,。
溫度的影響
需要反復強調(diào)的一點是氣溫每增加十攝氏度,,傳統(tǒng)的圖書館和檔案館資料入紙張等的化學反應速度就會加倍,每減少十攝氏度,,速度就下降一半,。
較低的相對濕度伴隨而生的熱量將導致一些資料變得干燥和容易脆化,,如皮革,羊皮紙或者牛皮紙,,粘合劑,,一些錄影帶和錄音帶的粘合件等。
較高的相對濕度伴隨而生的熱量將有助于霉菌的生長,,為害蟲和有害生物創(chuàng)造了好的生存環(huán)境,。
較高的相對濕度伴隨的低溫(低于10 °C /50 °F)和不良空氣循環(huán)將會導致環(huán)境潮濕,霉菌生長,。
相對濕度的影響
由于相對濕度的上升或下降,,空氣中水分會增加或者減少。隨著水分的增加或者遞減,,資料會脹縮,。
相對濕度在55–65% 之間會將資料受到的機械性損害減至最小,對資料保持活性有利,。相對濕度持續(xù)保持在65% 以上將會使得現(xiàn)代和傳統(tǒng)圖書館資料的粘合劑變軟,,失去粘合作用。
當相對濕度大于70%,, 即便保持低溫,,也很有可能導致生物侵襲。在空氣流通狀況差的區(qū)域,,相對濕度不得超過65% ,,以免藏品發(fā)霉。
較低的相對濕度(低于40%) 將能夠最大程度減少化學損害,,但是有可能引起資料萎縮,,變硬,脆化,,開裂等,。

溫度和相對濕度浮動的影響

上文已經(jīng)提及,如果一個空間內(nèi)的水含量是固定的,,溫度突降會導致相對濕度的快速上升,,水蒸氣會凝結,藏品有可能發(fā)霉或者遇到其他問題,。在較長一段時間內(nèi)溫度和濕度適中的變化會對資料產(chǎn)生最少的脹或縮的壓力,。溫度和相對濕度浮動將影響一些有機材料的尺寸和力學性質(zhì),如果溫度和相對濕度的浮動
在短時間內(nèi)發(fā)生,,就會產(chǎn)生危害,。看得見的損害包括成片的墨水,翹角的封面,,照片上的感光劑等,。
溫度和相對濕度的測量和記錄
各區(qū)域的環(huán)境條件應當處于監(jiān)測和記錄當中,監(jiān)測和記錄所用的設備要可靠并且定期維修,。監(jiān)測十分重要,,因為它記錄當前環(huán)境條件,支持安裝環(huán)境控制設備的請求,,監(jiān)視當前的氣候控制設備有無正常運行和提供理想的條件,。

相對濕度、露點溫度轉換的基本原理說明

濕度研究對象是氣體和水汽的混合物,。

無論是對于自由大氣中的空氣而言,,還是對密閉容器中的特定氣體而言,但凡是氣體和水汽的混合物,,都可以作為濕度的研究對象,,濕度研究的一般理論大多都是通用的。

濕度的表示方法很多,,包括混合比,、體積比、比濕,、絕對濕度,、相對濕度等等,雖然各單位之間的轉換非常復雜,,但其定義都是基于混合氣體的概念引出的,。相對濕度是比較常用的濕度單位,是一個相對概念(所以,,相對濕度是一個無量綱單位),,主要有以下幾種定義表達:

1、壓力為P,,溫度為T的濕空氣的相對濕度,,是指在給定的濕空氣中,水汽的摩爾分數(shù)(或實際水汽壓)與同一溫度T和壓力P下純水表面的飽和水汽的摩爾分數(shù)(或飽和水氣壓)之比,,用百分數(shù)表示。

2,、實際水汽壓與同一溫度條件下的飽和水汽壓的比值

從相對濕度的定義中可以看出,,相對濕度的計算,是通過混合氣體的實際水汽壓與同狀態(tài)下(溫度,、壓力)水汽達到飽和時其飽和水汽壓相比得來的,。

對于混合氣體而言,其實際水汽壓與總壓力和混合比相關,,但對于物質(zhì)的量而言,,是獨立的,,也就是無相關的。

但是,,在保持混合氣體壓力不變的情況下,,混合氣體的飽和水汽壓是與溫度相關的(在濕度論壇中,本人給出了溫度to飽和水汽壓的簡化公式以及計算程序,,可下載),。

上面說道:飽和水汽壓是與溫度相關的量。

在保持系統(tǒng)的混合比,、總壓力不變的情況下,,降低混合氣體的溫度,能夠降低混合氣體的飽和水汽壓,,從而使得混合氣體的飽和水汽壓等于混合氣體的實際水汽壓,,此時,相對濕度為100%,,該溫度,,即為混合氣體的露點溫度。

基于上述解釋,,可以看出,,只要測量得到了露點溫度,通過溫度to飽和水汽壓的計算公式或者計算程序,,即可計算出混合氣體的在露點溫度時的飽和水汽壓,,也就是正常狀態(tài)下混合氣體的實際水汽壓。

同樣,,只要測量了當前混合氣體的正常溫度,,就可以通過溫度to飽和水汽壓的計算公式或者計算程序,得到當前系統(tǒng)正常溫度下的飽和水汽壓

實際水汽壓除以飽和水汽壓,,就可以得到相對濕度,。

例如,空氣的溫度為8℃時,,水蒸氣的分壓力Pw=800Pa(6mm汞柱),,由表8可查得8℃時的飽和水蒸氣壓力為Ps=1066Pa(8mm汞柱)。這說明水蒸氣含量尚未達到飽和,,其相對濕度為

ψ=800/1066×100%=75%

當空氣中水分達到飽和時,,則相對濕度為100%;干燥空氣的相對濕度為0%,。因此,,相對濕度是在0%~100%之間。

由于飽和蒸氣壓隨溫度降低而減小,因此,,即使相對濕度均為100%,,但是,在不同溫度下空氣中的水分含量(絕對濕度)是不同的,。例如,,在空分裝置的切換式換熱器中,空氣溫度不斷降低,,雖然空氣的相對濕度始終為100%,,但是絕對濕度卻不斷在減少,最終能使空氣中的水分全部析出,,幾乎不含水分,。

相對濕度是指一定溫度及一定空間的水蒸氣量和飽和 

水蒸氣量之比。國家標準規(guī)定用 % 表示,但人們習慣上常表示為 %RH ,例如: 

30%RH ,。

相對濕度是指空氣中實際含有的水蒸氣量(絕對濕度)與當時溫度下飽和水蒸氣量(飽和濕度)的百分比,。 

它表示在一定溫度下,空氣中的水蒸氣距離該溫度時的飽和水蒸氣量的程度,。相對濕度愈大,,空氣越潮濕,反之,,則越干燥,。因此相對濕度表示空氣的干濕程度。在倉庫溫濕度管理中,,檢查庫房的濕度大小,,主要是觀測相對濕度的大小。絕對濕度,、飽和濕度和相對濕度三者的關系如下: 

相對濕度=絕對濕度飽和濕度×100%

在溫度不變的情況下,,空氣絕對濕度愈大,相對濕度就愈高,,絕對濕度愈小,,相對濕度就愈低;在空氣中水蒸氣含量不變的情況下,,溫度愈高,,相對濕度就愈小,溫度愈低,,相對濕度就愈高,。

相對濕度=絕對濕度/飽和濕度×100%

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