Температура точки росы газа (точка росы) — значение температуры газа, при которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью воды [1] .
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
В строительстве согласно СП 50.13330.2012 п. Б.24 точка росы — температура, при которой начинается образование конденсата в воздухе с определённой температурой и относительной влажностью [2] .
Точка росы определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.
При значениях точки росы свыше 20 °C большинство людей чувствуют дискомфорт, воздух кажется душным; свыше 25 °C люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности, — однако подобные значения наблюдаются крайне редко даже в тропических странах [3] .
Содержание
Расчётные формулы [ править | править код ]
Формула для приблизительного расчёта точки росы T p <displaystyle T_
> 
T p = b γ ( T , R H ) a − γ ( T , R H ) , <displaystyle T_
=<frac >,>
Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:
0 °C T <displaystyle T>
>
Существует более простая формула для приблизительного расчёта, дающая погрешность ±1,0 °C при относительной влажности в объёмных долях более 0,5:
T p ≈ T − 1 − R H 0 , 05 . <displaystyle T_
approx T-<frac <1-R!H><0,05>>.>
Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:
R H ≈ 1 − 0 , 05 ( T − T p ) . <displaystyle R!Happrox 1-0,05(T-T_
).>
Точка росы и коррозия [ править | править код ]
Точка росы воздуха — важнейший параметр при антикоррозионной защите, говорит о влажности и возможности конденсации.
Если точка росы воздуха выше, чем температура подложки (субстрат, как правило, поверхность металла), то на подложке будет иметь место конденсация влаги.
Краска, наносимая на подложку с конденсацией, не достигнет должной адгезии, за исключением случаев использования красок, разработанных по специальной рецептуре (справку можно получить в технологической карте продукта или покрасочной спецификации).
Таким образом, последствием нанесения краски на подложку с конденсацией будет плохая адгезия и образование дефектов, таких как шелушение, пузырение и др., приводящее к преждевременной коррозии и/или обрастанию.
Определение точки росы [ править | править код ]
Значения точки росы в °C для ряда ситуаций определяют с помощью пращевого психрометра и специальных таблиц. Сначала определяют температуру воздуха, затем влажность, температуру подложки и с помощью таблицы Точки росы определяют температуру, при которой не рекомендуется наносить покрытия на поверхность.
Если вы не можете найти точно ваши показания на пращевом психрометре, то найдите один показатель на одно деление выше по обеим шкалам, как относительной влажности, так и температуры, а другой показатель соответственно на одно деление ниже и интерполируйте необходимое значение между ними.
Стандарт ISO 8502-4 используется для определения относительной влажности и точки росы на стальной поверхности, подготовленной для окраски.
Таблица температур [ править | править код ]
Значения точки росы в градусах Цельсия в разных условиях приведены в таблице [4] .
| Относительная влажность, % | Температура шарика сухого термометра, °C | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 | |
| 20 | −20 | −18 | −16 | −14 | −12 | −9,8 | −7,7 | −5,6 | −3,6 | −1,5 | −0,5 |
| 25 | −18 | −15 | −13 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,8 | −2,7 | −0,6 | 1,5 | 3,6 |
| 30 | −15 | −13 | −11 | −8,9 | −6,7 | −4,5 | −2,4 | −0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
| 35 | −14 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,7 | −2,5 | −0,3 | 1,9 | 4,1 | 6,3 | 8,5 |
| 40 | −12 | −9,7 | −7,4 | −5,2 | −2,9 | −0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
| 45 | −10 | −8,2 | −5,9 | −3,6 | −1,3 | 0,9 | 3,2 | 5,5 | 7,7 | 10,0 | 12,3 |
| 50 | −9,1 | −6,8 | −4,5 | −2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
| 55 | −7,8 | −5,6 | −3,3 | −0,9 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,4 | 10,7 | 13,0 | 15,3 |
| 60 | −6,8 | −4,4 | −2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
| 65 | −5,8 | −3,4 | −1,0 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,5 | 10,9 | 13,2 | 15,6 | 18,0 |
| 70 | −4,8 | −2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
| 75 | −3,9 | −1,5 | 1,0 | 3,4 | 5,8 | 8,2 | 10,6 | 13,0 | 15,4 | 17,8 | 20,3 |
| 80 | −3,0 | −0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
| 85 | −2,2 | 0,2 | 2,7 | 5,1 | 7,6 | 10,1 | 12,5 | 15,0 | 17,4 | 19,9 | 22,3 |
| 90 | −1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
| 95 | −0,7 | 1,8 | 4,3 | 6,8 | 9,2 | 11,7 | 14,2 | 16,7 | 19,2 | 21,7 | 24,1 |
| 100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Диапазон комфорта [ править | править код ]
Человек при высоких значениях точки росы чувствует себя некомфортно. В континентальном климате условия с точкой росы между 15 и 20 °C доставляют некоторый дискомфорт, а воздух с точкой росы выше 21 °C воспринимается как душный. Нижняя точка росы, менее 10 °C, коррелирует с более низкой температурой окружающей среды, и тело требует меньшего охлаждения [ источник не указан 2767 дней ] .
| Точка росы, °C | Восприятие человеком | Относительная влажность (при 32 °C), % |
|---|---|---|
| более 26 | крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой | 65 и выше |
| 24—26 | крайне некомфортное состояние | 62 |
| 21—23 | очень влажно и некомфортно | 52—60 |
| 18—20 | неприятно воспринимается большинством людей | 44—52 |
| 16—17 | комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности | 37—46 |
| 13—15 | комфортно | 38—41 |
| 10—12 | очень комфортно | 31—37 |
| менее 10 | немного сухо для некоторых | 30 |
Наблюдения точки росы [ править | править код ]
Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.
Точка росы (синоним Температура точки росы) — температура, при которой воздух достигает состояния насыщения (по отношению к воде) при данном содержании водяного пара и неизменном давлении. При относительной влажности меньше 100% точка всегда ниже фактической температуры воздуха, разность этих температур тем больше, чем меньше относительная влажность, поэтому, чтобы довести температуру воздуха до точки росы, воздух нужно охладить. При насыщении, то есть при относительной влажности 100%, фактическая температура воздуха совпадает с точкой росы.
В метеорологии часто используют понятие дефицит точки росы (разность температур воздуха и точки росы). Образование осадков тесно связано со значением точки росы. Для экипажа ВС, пожалуй, главное значение точки росы, это возможность оценить вероятность обледенения в конкретной метеорологической обстановке. Например при одной и той же погоде и разных скоростях полёта, вероятность обледенения будет различной. В определённых областях планёра ВС, при обтекании потоком воздуха, образуются зоны пониженного давления (верхняя часть крыла, фронтальные части лопастей воздушных винтов и др.), что соответственно вызывает в них локальное понижение температуры воздуха (вспомним, как охлаждается, из-за падения давления, газовый баллончик при выпуске газа). А значит условия для обледенения на этих участках возникнут раньше. В полёте это можно контролировать по показаниям датчика температуры забортного воздуха, который продувается тем-же потоком, что и ВС. Уменьшение разницы температур точки росы и датчика, при достаточно высокой влажности и температуре воздуха, близкой к нулю, говорит о высокой вероятности обледенения. Отсюда вытекает, что при определённых условиях полёта, обледенение возможно вне облаков или тумана, и даже при небольшой положительной температуре воздуха.
В начале лета начинают выпадать первые росы. Народ издавна обращал внимание на это явление, считалось: роса утром – к хорошей погоде, нет росы – к дождю.
Пожалуй, это одна из немногих примет, которая пересекается с жизнью. По росе действительно отчасти можно судить о предстоящем дне, что обусловлено природой этого метеорологического явления. В атмосфере всегда присутствует водяной пар, который при понижении температуры конденсируется, то есть переходит в жидкое состояние. При соприкосновении его с более холодной горизонтальной поверхностью и образуются капли росы. В физике есть даже такое понятие – точка росы. Это температура, при которой водяной пар превращается в жидкость.
Поверхность земли охлаждается после заката солнца посредством теплового излучения. Наиболее интенсивно оно протекает, когда небо чистое, и, напротив, если небосвод покрыт облаками, радиационное выхолаживание уменьшается. Таким образом, если выпала роса, то ночью небо было безоблачное и есть вероятность, что и день будет таким же ясным. Не появилась роса – значит, небосвод был заложен облаками, вполне возможно, они не разойдутся – и днем прольется дождь. Но после ясной ночи может установиться другая погода, то есть правдивость приметы не стопроцентная.
Еще в народе говорили, что сильная роса на Ивана Купалу – к большому урожаю огурцов. В некоторых засушливых зонах растения питаются фактически одной росой, но к европейской части России это никак не применимо. Плодородный будет год, богатый на огурцы или нет, не зависит от количества выпавшей росы.
Не стоит доверять и примете, будто бы росы обладают волшебной целительной силой. Это самая обычная вода, в которой растворены газы и соли, находящиеся в атмосфере. Хотя в языческие времена росы, несомненно, были чище.
Екатерина ГОРБАРЕНКО, старший научный сотрудник кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ