Точка роси: що це таке, визначення і формула розрахунку

У житті людини все взаємопов 'язано! І навіть романтика і краса природи стають способом позначити процеси, що протікають у вузьких сферах науки. Наприклад, точка роси - що це таке, як не фізичне явище, яке натурально можна побачити рано вранці в кінці весни або в літню пору.

Фізичний термін

Всі фізичні явища, які вивчаються в шкільному курсі фізики, оточують нас без перерв на обіди, сон і свята. Все життя - це фізика, так чи інакше вже освоєна людством і ще абсолютно невивчена. Наприклад, багато явищ природи, пізнаних вченими-фізиками, знайшли своє наукове втілення в практичній діяльності людини. Ось ранкова роса - краса літнього ранку. Але від тієї ж роси, що випадає в житлових приміщеннях через неправильно встановлені вікна, порушену гідро- і теплоізоляцію можна отримати величезну кількість проблем. І певні параметри, коли волога випадає на навколишні поверхні, отримали красиву назву - точка роси. Якщо використовувати грамотну мову предметних визначень, то цей параметр є значенням температури газу, що охолоджується рясно (при постійному тиску), при якому водяний пар, що міститься в цьому газі, набуває насиченості.

Вологість повітря

У грамотному визначенні поняття "" точка роси "" є ще один важливий фізичний термін - рясне охолодження повітря. Мало хто, дивлячись на калюжі на підвіконні, що утворилися зі скопилася на склах вологи, згадає закон Гей-Лоссака - відносна зміна обсягу цієї маси газу при незмінному тиску пропорційно зміні температури. Хоча про вологість повітря люди чують щодня в прогнозі погоди. Кількість водяного пари в навколишньому повітрі, взятому в обсязі 1 куб. м, називається абсолютною вологістю. А ось відносна вологість повітря - це показник співвідношення кількості водяного пари повітря (обчислюється у відсотках) до максимально можливого при наявній температурі. І саме при розгляді цієї характеристики виникає поняття "" точка роси "". Що це таке? Це температура, при якій водяний пар стає насиченим і осаджується краплями води при наявному тиску. Якщо прогноз погоди говорить про високу відносну вологість повітря, то температура точки роси буде наближатися до температури навколишнього повітря.

Побут, повітря, вода

Людина в побуті вкрай рідко замислюється про таке поняття, як точка роси. Визначення її важливе лише в деяких виробництвах, у будівництві, медицині. Але для кожного важлива певна вологість навколишнього повітря для хорошого самопочуття. Коли повітря достатньої вологості, дихається легко і вільно, але варто цьому показнику змінитися при постійному тиску і температурі навколишнього середовища, то відчувається або сухість, або надмірна вологість. Саме на підставі відносної вологості повітря може бути визначена і точка роси. Це явище - дуже складний і значущий аспект фізики атмосфери. Так само воно важливе і для життєдіяльності людини. Наприклад, будівельники на досвіді знають, що точка роси - значущий параметр якісної споруди, що впливає на весь побут майбутніх мешканців або користувачів.

Навіщо потрібно визначати точку роси в будівництві?

Вимірювання точки роси - досить просте завдання, якщо користуватися певними формулами і правилами. Але для чого необхідно знати цей природний параметр людям, що займаються будівництвом? Тут все дуже просто - для розуміння процесу утеплення приміщення, адже шар, що служить перешкодою для холоду і вологи, може розташовуватися як з внутрішнього боку приміщення, так і з зовнішнього, а може бути відсутнім зовсім. До того ж від точки роси залежить і товщина утеплювача. При розрахунку цього параметра з точки зору будівництва та утеплення будівель необхідно враховувати такі параметри:

• матеріал і товщина матеріалів усіх компонентів стіни;
• температура в приміщенні;
• температура зовні приміщення;
• вологість повітря в приміщенні;
• вологість повітря зовні приміщення.

Чим ближче фізично розташована точка роси до внутрішньої поверхні стіни, тим більший період часу стіна буде волога. Це відбуватиметься при зниженні температури повітря як на вулиці, так і в приміщенні. Професійні будівельники знають, що для створення оптимального мікроклімату в приміщенні в районах зі значним річним розкидом температури будівлю необхідно в першу чергу утеплювати зовні, зробивши розрахунок товщини ізолюючого шару для правильного визначення в ньому фізичного розташування точки роси.

Вікна "" плачуть ""

Нові технології роблять життя комфортнішим. Наприклад, пластикові вікна дозволили зробити будівлі більш захищеними від примх погоди, зовнішніх звуків, ефективніше зберігати тепло, відмовитися від рутинного осінньо-весняного обов 'язку конопатити і розконопачувати віконні рами. Але цей варіант працює на всі 100% тільки в тому випадку, якщо вікна встановлені з дотриманням всіх параметрів, в тому числі і з урахуванням такого фактора, як температура точки роси. Дерев 'яні рами вікон, навіть якщо вони добре законопачені, мають природні мікропори, що служать своєрідними вентиляційними каналами. Про такі рами говорять "" дихаючі "". А ось пластикові вікна позбавлені такого необхідного компонента для створення комфортного мікроклімату. Саме тому, коли вологість і температура перестають перебувати в певній рівновазі, вікна починають "" плакати "" - волога накопичується на склах і пластикових переборках, стікаючи вниз і утворюючи калюжі на підвіконнях. Це негативно позначається на стані приміщень - підвищується вологість, предмети, що знаходяться в ньому, можуть відсирівати, запліснявіти. При встановленні пластикових вікон слід завжди пам 'ятати про те, що точка роси залежить від двох факторів - від температури поверхні вікна і від вологості повітря в приміщенні. Однокамерне вікно в кліматі з низькими температурами повітря в будь-якому випадку буде "плакати" ", якщо таке вікно стоїть у житловому опалювальному приміщенні. Тому рекомендується в такому випадку ставити навіть не двох, а трикамерні вікна. Тоді внутрішнє скло матиме досить високу температуру, порівняно зі склом зовнішнім, щоб залишатися сухим. Також необхідно нормалізувати вологість повітря в квартирі, налагодивши якісну вентиляцію. Якщо в квартирі сухо, а вікна встановлені правильні, то точка роси ніяк себе не проявить і поверхня скла буде залишатися сухою.

Точка роси і руйнування металу

Технічні розробки дозволили не займатися вираховуванням точки роси за формулами, а використовувати спеціальний прилад, який автоматично визначає цей параметр для вологи і вуглеводнів - це так званий аналізатор точки роси. Він використовується фахівцями під час проведення певних видів робіт, наприклад при нанесенні захисного покриття на прилади і системи з матеріалів, схильних до корозії через високу вологість. Адже якщо поверхня перед нанесенням покриття володіє недостатньою сухістю, то нанесений захист працювати не буде, так як не проявиться достатня адгезія, тобто зчеплення між матеріалами. Пофарбована поверхня буде покриватися здуттями, тріщинами, а основний матеріал продовжить руйнуватися навіть під захистом. Саме для якісного почесрозійного захисту необхідно знати точку роси, обчислюючи її за допомогою формул і приладів-аналізаторів.

Самопочуття і точка роси

Температура точки роси - важливий природний параметр, про який людина практично ніколи не замислюється в повсякденному житті. Але цей фактор безпосередньо впливає на самопочуття, саме тут відіграє роль відносна вологість повітря, про яку згадується в прогнозах погоди. Так, вченими і медиками помічено, що високий показник точки роси відчувається як дискомфорт, і якщо температура повітря висока, а точка роси наближається до неї досить близько, то людина страждає від вологої парфуми.

Світові метеорологічні спостереження

Розрахунок точки роси - важливий параметр для проведення багатьох видів технічних робіт, для здоров 'я людини. Вона входить у фізичні природні явища і може ставитися до такої науки, як метеорологія - спостереження за погодою. Ця область вивчення природи зародилася дуже давно, але як наукова область організувалася в 17-му столітті, коли Галілео Галілеєм був придуманий термометр, а Отто фон Геріке - барометр. Вимірювання температури, вологості повітря, атмосферного тиску дозволили зробити висновок про такий параметр, як точка роси. Коли його вперше зафіксували і стали використовувати в різних сферах життєдіяльності людини, точно невідомо, але спостереження і фіксація цього фізичного явища проводяться постійно у всіх точках земної кулі. Найвища температура точки роси була зафіксована в іранському містечку Джаска 20 липня 2012 року і становила 35 0С. Тепер можна зрозуміти, чому з підвищенням вологості повітря і температури навколишнього середовища стає важко дихати - в цьому свою роль відіграє такий параметр, як точка роси. Що це таке? Фактор співвідношення вологості повітря і температури, при яких конденсується волога.

Основна формула

Сама ж точка роси як природне явище вираховується кількома способами. Найбільш простий представлений формулою на малюнку нижче.

У ній Тр - точка роси, RH - відносна вологість, Т - температура, цифрові значення 243,12 і 17,62 є постійними.

Дання формула дає похибку в 1 0С, і якщо його врахувати, то параметр буде вирахований досить вірно.

Таблиця для визначення точки роси

Розрахунок точки роси - досить складний алгоритм, що вимагає не тільки знання певних фізичних параметрів, але і вміння користуватися певними математичними формулами. Складний і досить тривалий процес розрахунку можна прибрати, якщо скористатися табличними значеннями. У таких таблицях вказується відносна вологість повітря і температура навколишнього середовища, Перетин цих параметрів в табличній сітці дає значення температури точки роси.

Утепелення будинку - зовні або зсередини?

Формула розрахунку точки роси в буденному житті мало кому стане в нагоді. Але ось у деяких провадженнях і сферах діяльності людини без неї обійтися не можна. Точка роси, визначення якої було розглянуто вище, є важливим параметром якісного будівництва та облаштування приміщень будь-якого призначення. Якою б не була будівля, в ній має бути сухо, а значить, точка роси в стіні повинна бути або усунена повністю, або зведена на максимальне видалення від внутрішньої поверхні. Наприклад, будівництво та утеплення будівель в обов 'язковому порядку вимагатимуть таких розрахунків. Сьогодні можна знайти чимало табличних покажчиків з уже вирахованими значеннями. Але багато хто користується формулами для підтвердження зазначених даних і максимально точного визначення точки роси для якісної тепло- та гідроізоляції приміщень за конкретних умов. У цьому випадку необхідно враховувати параметри матеріалів стін, утеплювача, пароізоляції. Досвідчені будівельники говорять про те, що точка роси не стаціонарний показник, він постійно рухається зі зміною зовнішніх факторів. Але утеплювати будівлі, розташовані в зонах з широким перепадом температурного фону у співвідношенні всередині-зовні, необхідно ззовні приміщення, тобто з вулиці. Тоді точка роси буде розташовуватися в утеплювачі, волога буде випаровуватися на вулицю, а не всередину, і приміщення залишиться сухим.

Інструменти для вимірювання

Поняття точки роси широко застосовується на газовимірювальних станціях, на автомобільних газонаповнювальних компресорних станціях, на станціях підземного зберігання та осушки природного газу, для повірки гігрометрів і генераторів вологого газу. Точка роси - важлива характеристика для якісної експлуатації як для житлових і промислових приміщень, так і для газопроводів і систем зберігання газу. Прилад для вимірювання точки роси дозволяє відмовитися від складних розрахунків за формулами і вираховувати цей параметр при самостійно вимірюванні факторів зовнішнього середовища - температури, вологості і тиску. Найперший розроблений прилад - гігрометр психрометричний, його ще називають психрометром. Зараз це лабораторний пристрій, який не застосовується в практичній діяльності. Розвиток електронних обчислювальних аналізаторів не упустив і такого фізичного параметра, як співвідношення вологості і температури навколишнього повітря, а значить, і обчислення точки роси. Такі пристрої прості в експлуатації, хоча деякі моделі, в тому числі і володіють властивостями тепловізора, вимагають обробки отриманої інформації за допомогою спеціальних комп 'ютерних програм. Аналізатор точки роси - значуще пристосування в будівництві, а також в обслуговуванні газопроводів і газорозподільних станцій, що значно спрощує діяльність людини.

Значення точки роси для діяльності людини

Комфорт - це тепло і затишок, неможливі без певного балансу температури і вологості повітря, які в багатьох випадках забезпечуються за допомогою системи опалення, що працює на природному газі. Тут-то якраз і видно, наскільки точка роси є важливою фізичною характеристикою, адже від неї залежить поява сирості, порушення гідроізоляції, руйнування матеріалів, погіршення їх якості.

Природний газ важливе значення має як для побутових, так і виробничих потреб людини. І точка роси газу відіграє важливу роль у його транспортуванні та зберіганні. Вірно розрахована точка роси газу дозволяє вчасно попередити виникнення небезпечних ситуацій при транспортуванні та зберіганні блакитного палива, а цей же параметр, врахований при будівництві будівлі, дозволить уникнути появи цвілі, небезпечної для здоров 'я і навіть життя людей.

Важливий фізичний параметр, що має прикладне значення - точка роси. Що це таке в життєдіяльності людини? Це той температурний фактор, від якого залежать багато сфер побуту і діяльності людини: від самопочуття до якісної експлуатації будівель, машин і механізмів.