Dampfkonzentration (Absolute Feuchte)
Die Dampfkonzentration oder absolute Feuchte eines Gemisches aus Wasserdampf und trockener Luft ist definiert als das Verhältnis der Masse des Wasserdampfes Mw zu dem vom Gemisch eingenommenen Volumen V.
Dv = Mw / V ausgedrückt in Gramm/m3 oder in Grains/ft3
Der Wert von Dv lässt sich wie folgt aus der Gleichung PV = nRT ableiten
Mw = nw x mw wobei
nw = Anzahl der Mole des Wasserdampfes, die im Volumen V vorhanden sind
mw = Molekularmasse des Wassers
Dv = Mw / V = nw x mv / V = mw x p / RT wobei
mw = 18,016 Gramm
p = Partialdruck des Wasserdampfes [Pa]
R = 8,31436 Pa x m3 / K x Mol
T = Temperatur des Gasgemisches in K
Dv = p / 0,4615 x T [g / m3]
1 gr (Korn) = 0,0648 g (Gramm)
1 cu ft = 0,0283168 m3
Dv [gr / cu ft] = 0,437 x Dv [g / m3]
Spezifische Luftfeuchtigkeit
Die spezifische Feuchte ist das Verhältnis der Masse Mw des Wasserdampfes zur Masse (Mw + Ma) der feuchten Luft.
Q = Mw / (Mw + Ma)
Q = p mw w / (p mw + (Pb - p) maa)
Q = 1000 p / (1,6078 Pb - 0,6078 p) [g / kg]
1 gr (Korn) = 0,0648 g (Gramm)
1 lb = 0,4535923 kg
Q [gr / lb] = 7 x Q [g / kg]
Mischungsverhältnis
Das Mischungsverhältnis r von feuchter Luft ist das Verhältnis der Masse Mw des Wasserdampfes zur Masse Ma der trockenen Luft, mit der der Wasserdampf verbunden ist:
r = Mw / Ma
Mw = nw x Mw = Mw x p V / RT
Ma = na x ma = ma x pa V / RT = ma x (Pb - p) V / RT, wobei:
Nw = Anzahl der Mole des Wasserdampfes, die im Volumen V vorhanden sind
na = Anzahl der Mole der trockenen Luft, die im Volumen V vorhanden sind
Mw = 18,016 gramma = 28,966 gra
ma = Partialdruck des Wasserdampfes [Pa]
p = Partialdruck des Wasserdampfes [Pa]
pa = Partialdruck der trockenen Luft [Pa]
Pb = Gesamt- oder barometrischer Druck [Pa]
R = 8,31436 Pa x m3 / K x Mol
T = Temperatur des Gasgemisches in K
V = vom Luft-Wasserdampf-Gemisch eingenommenes Volumen
r = Mw p / ma (Pb - p)
r = 621,97 x p / (Pb - p) [g / kg]
1 gr (Korn) = 0,0648 g (Gramm)
1 lb = 0,4535923 kg
r [gr / lb] = 7 x r [g / kg]
Volumen-Mischungsverhältnis
Das Volumenmischungsverhältnis ist das Verhältnis der Anzahl der Mole des Wasserdampfes Nw zu der Anzahl der Mole der trockenen Luft na, mit der der Wasserdampf verbunden ist.
Dies wird üblicherweise in Teilen pro Million ausgedrückt:
PPMv = 106 x Nw / na
Nw = p V / RT
na = pa V / RT = ma x (Pb - p) V / RT, wobei:
p = Partialdruck des Wasserdampfes [Pa]
pa = Partialdruck der trockenen Luft [Pa]
Pb = Gesamt- oder barometrischer Druck [Pa]
R = 8,31436 Pa x m3 / K x Mol
T = Temperatur des Gasgemisches in K
V = vom Luft-Wasserdampf-Gemisch eingenommenes Volumen
PPMv = 106 x p / (Pb - p)
Relative Luftfeuchtigkeit (rh)
Die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis zweier Drücke:
%rh = 100 x p/ps
wobei p der tatsächliche Partialdruck des in der Umgebung vorhandenen Wasserdampfes und ps der Sättigungsdruck des Wassers bei der Temperatur der Umgebung ist.
Relative Feuchtesensoren werden üblicherweise bei normaler Raumtemperatur (deutlich über dem Gefrierpunkt) kalibriert. Daher wird allgemein angenommen, dass diese Art von Sensor die relative Feuchte in Bezug auf Wasser bei allen Temperaturen (auch unter dem Gefrierpunkt) anzeigt. Wie bereits erwähnt, erzeugt Eis einen niedrigeren Dampfdruck als flüssiges Wasser. Daher tritt bei Vorhandensein von Eis eine Sättigung bei einer relativen Feuchte von weniger als 100 %rF ein. Zum Beispiel entspricht eine Luftfeuchtigkeit von 75 %rF bei einer Temperatur von -30 °C einer Sättigung über Eis.
Lernen Sie mehr über Luftfeuchtigkeit im folgenden Video:"Relative Feuchtemessung erklärt"
Siehe weitere Blogbeiträge:
Theorie 2 - Relative Luftfeuchtigkeit, Druck und Temperatur
Theorie 3 - Luftfeuchtigkeit und Dampfdruck
Theorie 4 - Definitionen der Luftfeuchtigkeit: Dampfkonzentration
Theorie 5 - Einfluss von Temperatur und Druck auf % rh
Theorie 6 - Feuchte-Akademie Theorie 6 - Der kapazitive Sensor
Theorie 7 - Feuchte Akademie Theorie 7 - Die Wet Bulb/Dry Bulb Technologie
Theorie 8 - Feuchte-Akademie Theorie 8 - Taupunktspiegel und Aluminium-Oxid-Technologie
Feuchte-Akademie Theorie 9 - Auswahl der richtigen Feuchtemesstechnik