Tema: Vlaznost vazduha

[zaklinaj]

NA NASIM PROSTORIMA VAZDUH JE VEOMA VLAZAN!

To je veoma neprijatno i kad su visoke a i kad su niske temperature.


  :?: VOLELA BIH DA OVDE PISEMO O RAZLOZIMA I UZROCIMA VISOKE VLAZNOSTI.
 :!:

• Tweet

[zaklinaj]

Relativna vlažnost vazduha

Relativna vlažnost vazduha predstavlja stepen zasicenosti vazduha vodenom parom. U toku dana menja se , uglavnom, suprotno od dnevnog toka temperature vazduha. Preko dana je manja, a tokom noci veca.

[Stefano]

Imao sam definicije za relativnu i apsolutnu vlaznost vazduha, kad ih nadjem postavicu.

[Joe]

Ja nemam definicije ali pokušaću da objasnim šta znam. Inače vlažnost vazduha je meni posebno zanimljiva jer objašnjava nastanak oblaka i količinu padavina.
Vazduh može da primi određenu količinu vode. Što je veća temperatura, vazduh može više vode da primi. Relativna vlažnost vazduha predstavlja procenat vode u vazduhu od njenog maksimalnog kapaciteta u zavisnosti od temperature. Evo pokušaću da objasnim:
Vazduh temperature od -10 C može maksimalno da sadrži otprilike 2.1 g/m3 (grama po metru kubnom) vode, dok vazduh na +30 C može maksimalno da sadrži otprilike 29.2 g/m3. Toliko vode sadrži vazduh kada mu je relativna vlažnost vazduha 100%. Recimo kada je +30 C i relativna vlažnost vazduha je 50% onda u vazduhu ima 14.6 g/m3 vode.
Kada je relativna vlažnost vazduha 100% vazduh više ne može da primi vodu i isparavanje gotovo da nije moguće. Jednostavno u vazduhu nema mesta za još vode i veš na terasi se uopšte neće osušiti.    Naravno to je sve teoretski jer relatiovna vlažnost vazduha varira u toku dana o gotovo nikada nije 100%. Ja to sve govorim teoretski da bih bolje objasnio. Kada je relativna vlažnost vazduha 100% i ohladi se vazduh (malo pre sam objasnio da hladniji vazduh može da primi manje vode) ta voda se oslobađa iz vazduha u vidu sitnih kapljica koje lebde i stvara se magla. Deo vode više nije vezan za vazduh i oslobađa se. Često narod govori kako se nada da će u toku dana sunce da rasturi maglu i to ima logike jer sunce ugreje vazduh, on može da primi više vlage, sitne kapljice vode se opet "upijaju" u vazduh, nestaje magla i vazduh se suši tj. smanjuje mu se relativna vlažnost vazduha. Evo sada sam indirektno objasnio i nastanak oblaka. Vazduh se penje u visine i sve više hladi. Raste mu vlažnost i kada dođe do 100% (to se zove tačka rose ili tako nešto) i nastavi da se hladi penjući se u visine nastaju oblaci na istu foru kao što sam objasnio za maglu (dakle oblaci su ništa drugo nego sitne kapljice vode ili kristalići leda koji lebge u vazduhu jer nisu dovoljno teški da padnu dole koji su se izdvojili iz vazduha jer on nije mogao više toliko vlage da primi). To se veoma često dešava u ciklonu zbog čega je on bitan kod padavina. Centar ciklona je najmanjeg vazdušnog pritiska i vazduh sa svih strana struji prema centru gde se vazduh podiže u visine hladi i nastaju oblaci (i kiša). Kod anticiklona je obrnuto i vazduh u centru struji od gore na dole i greje se pa može da primi više vlage i oblaci se rasturaju tj. nestaju, pa je vedro vreme.
Hladni front vazduha je takođe veoma bitan. Evo recimo leti je vazduh topao i prepun vode i naiđe znatno hladniji vazduh i tada dolazi do oluja i obilnih pljuskova na mestima sudara hladnog i toplog vazduha. Evo recimo teoretski da je napolju +30 C i vlaga 100%, dakle vazduh ima 29.2 g/m3 vode. Topao vazduh se naglo sudari sa hladnim vazduhom (ohladi) na recimo -10 C (što može da se desi na većim visinama i leti  :shock: inače ne bi bilo grada koji nastaje smrzavanjem oslobođene vode). Kako vazduh sa temperaturom od -10 C može maksimalno da sadrži 2.1 g/m3 vode. Ako ste dobro oduzeli u vazduhu se oslobađa 29.2 g/m3 - 2.1 g/m3 = 27.1 g/m3  :shock:. Sad zamislite tu količinu vode koja se oslobađa, kažemo "provala oblaka".
Eto to je to što znam o relativnoj vlažnosti vazduha. Možda sam nešto i zaboravio. Nadam se da oni koji ništa nisu znali o tome da sada više respektuju podatak o relativnoj vlažnosti vazduha jer je uz temperaturu veoma bitan faktor u prognozi vremena i da sada bolje razumeju padavine. Zato su leti velike sparine i teško dišemo jer vazduh je veoma topao i može da primi puno vode, ali klima uređaji uspešno hlade vazduh i višak vode prosipaju nama po glavama  , zato je onima u stanu gore veoma prijatno.  

[Joe]

Relativna vlažnost vazduha

Relativna vlažnost vazduha predstavlja stepen zasicenosti vazduha vodenom parom. U toku dana menja se , uglavnom, suprotno od dnevnog toka temperature vazduha. Preko dana je manja, a tokom noci veca.

Nadam se da je ovo sada potpuno jasno. Jedino je važno napomenuti da se radi možda i o istoj količini vode i ljudski organizam to neće registrovati. Noću je hladnije pa samim tim poraste procenat relativne vlažnosti vazduha, ali vlaga u vazduhu može ostati ista.

[Joe]

NA NASIM PROSTORIMA VAZDUH JE VEOMA VLAZAN!

To je veoma neprijatno i kad su visoke a i kad su niske temperature.


  :?: VOLELA BIH DA OVDE PISEMO O RAZLOZIMA I UZROCIMA VISOKE VLAZNOSTI.
 :!:

Mislim da sam malo demantovao ove tvoje tvrdnje. Evo našao sam i jedan grafik na crometeo sajtu o tome.



Vidimo da je granica prijatnosti na +20 C na 80% relativne vlažnosti vazduha, a na +40 C samo na 30%. Ne bih se složio da je kod nas velika vlažnost. U svari relativna vlažnost nije uopšte problem, jeste ali kada se poredi sa temperaturom. Većina ljudi smatra da što je veća relativna vlažnost vazduha da je teže disati. Sada je valjda jasno posle svega ovog što sam napisao da 30% na +30 C i +20 C nije ista količina vode u vazduhu.

[cumulonimbus]

Postoje tri mere vlaznosti vazduha:

1. relativna vlaznost,
2. apsolutna vlaznost,
3. specificna vla\nost.

1. Relativna vlaznost je definisana kao

U=e/E

tj. relativna vlaznost je odnos pritiska vodene pare e sa maksimalnim pritiskom vodene pare ili pritiskom zasicene vodene pare E na datoj temperaturi T.

2. Apsolutna vlaznost je masa vodene pare u jedinici zapremine vazduha, tj. na taj nacin predstavlja gustinu vodene pare.

3. Specificna vlaznost je masa vodene pare po jedinici mase vlaznog vazduha.

Najpogodnija je relativna vlaznost, mada se koristi i druge dve za razna izracunavanja. Problem sa druge dve je sto se tu govori o masi vodene pare po zapremini, odnosno po masi, sto bas nije pogodno.

E sada, par pitanja da vidim da li znate:

1. Da li je pravilnije reci: "zasicen vazduh", ili "zasicena vodena para"? Zasto?
2. Da li relativna vlaznost moze biti U>1, odnosno u procentima U>100%?
3. Ko greje vazduh?
4. Ako imamo rosu pri tlu nocu , da li je lakse ili teze da se stvori magla?

Eto toliko...

[Stefano]

Da probam na pitanja:

1. pa ja mislim zasicen vazduh, posto u vazduhu ne postoji samo vodena para

2.Ne, jel bi onda pritisak pri datoj temperaturi morao da bude veci od maksimalnog pritiska pri datoj temperaturi

3.pa valjda Sunce

4.Mislim da je lakse, s'obzirom da tada postoje isparenja

[cumulonimbus]

Da probam na pitanja:

1. pa ja mislim zasicen vazduh, posto u vazduhu ne postoji samo vodena para

2.Ne, jel bi onda pritisak pri datoj temperaturi morao da bude veci od maksimalnog pritiska pri datoj temperaturi

3.pa valjda Sunce

4.Mislim da je lakse, s'obzirom da tada postoje isparenja

Nazalost, sva su netacna, to su bila trik pitanja, koje sam formulisao iz prethodnih postova... Evo ovako:

1. Treba reci "zasicena vodena para", mada se uobicajeno, medju meteorolozima kaze "zasicen vazduh". To je zbog Daltonovog zakona. Naime, postoje dve stavke ovog zakona, prva je (nije bitna za ovo izlaganje) da je pritisak smese gasova jednak zbiru parcijalnih pritisaka svih sastojaka u smesi. Druga, nama vaznija, je da se u smesi gasova svaki sastojak, tj. sada vodena para ponasa nezavisno od drugih sastojaka smese, tj. vazduha. Dakle, posto se radi o vodenoj pari, ona dozivljava fazni prelaz, tj. kondenzaciju, te posto se ponasa nezavisno od ostalih gasnih komponenti, treba reci "zasicena vodena para" na datoj temperaturi T, mada, i "zasicen vazduh" moze, i ja cesto to kazem, ali se mora uvek misliti na ovo sto sam gore napisao.

2. Dakle, moguce je da bude U>1, ali samo vrlo malo, i tada imamo prezasicenje, ili "prezasicenu vodenu paru". Obicno je prezasicenje u oblacima 0.1 do 0.2%, mada u nekim, redjim slucajevima moze ici i do 5%, pa cak i do 10%. Kada ne bi bilo prezasicenja, ne bi bilo ni oblaka. Dakle, na tacno 100% se ne formira oblak nego na samo malo vise. Da nema jezgara kondenzacije u atmosferi, tj. aerosola, sitnih cestica nevidljivih golim okom, potrebno bi bilo prezasicenje oko 400 do 500%, dakle, i 5 puta vece od maksimuma pritiska vodene pare. Malo cudi, kako nesto moze biti vece od maksimuma? Moze, pri anomalnim, da kazem, uslovima, kada imamo jak dotok vodene pare, jak dakle izvor, ali malo odvodjenje iste iz vazduha kondenzacijom ili depozicijom, dakle, slab ponor.

3. Ne greje Sunce vazduh!!! To je vrlo vazno. Prvo treba reci da je vazduh propustljiv za suncevo kratkotalasano zracenje, ali apsorbuje zemljino dugotalasno zracenje u infracrvenom delu spektra.
Dakle, Sunce greje kopno i mora i okeane, a potom  zracenjem Zemlje, molekularnim provodjenjem i konvekcijom se greje vazduh. Tako, sa visinom imamo pad temperature do tropopauze, a ne rast koji bi bio da Sunce direktno greje vazduh.

4. Kada se nocu javi rosa, otezano je stvaranje magle, jer kapljice rose rastu uzimanjem vodene pare iz vazduha te vazduh postaje suvlji, i teza je mogucnost za stvaranje magle, mada nije nemoguce. Kada imamo rosu na tlu, a takodje iznad maglu, tada rosa sprecava i otezava da se magla rasturi. Jer se ujutru, tlo greje od Sunca, pa raste temperatura, i kapljice rose isparavaju i "hrane" vazduh iznad (gde je magla) vodenom parom mnogo brze nego sto se molekularnim provodjenjem greje vazduh, te magla obitava neko duze vreme, nego u slucaju da nema magle. Zato rosu nazivaju "vladarem magle".

[Joe]

Ja sam znao odgovor na dva pitanja. Znao sam da se vazduh ne greje od Sunca nego od podloge. To sam još mnogo ranije saznao jel me je zanimalo zašto temperatura vazduha opada po visini, a javio mi se apsurd pošto sam znao da je topao vazduh lakši i da se penje u visine. Uostalom za to imamo i brojne dokaze. Sama klima zavisi od podloge. U pustinjama zbog podloge je temperatura preko obdanice izuzetno visoka, a noću niska. To je samo zato što je podloga pesak. Najmanje razlike u temperaturi između obdanice i noći su iznad mora i okeana zbog vodene podloge. Uostalom glavna odlika mediteranski klime i blagih zima je more koje greje vazduh.
Na pitanje o zasićenom vazduhu zaista nisam znao odgovor jer sam bio ubeđen da se kaže zasićen vazduh, a ne zasićena vodena para. Čak tu imam jednu nedoumicu za koju ću postaviti pitanje posle.
Da relativna vlažnost vazduha može biti preko 100% to sam znao ali nisam hteo suviše da zbunjujem ljude koji prvi put čitaju o relativnoj vlažnosti vazduha. Tačnije nisam hteo suviše da komplikujem život.   Uostalom to sam saznao tako što sam se kupao u kupatilu i merio temperaturu i relativnu vlažnost vazduha. Tek negde na 102-103% je počela da se stvara para u kupatilu i za par minuta je celo kupatilo ličilo na saunu.    Prvo sam mislio da mi ne valja sprava za merenje, ali kada sam čitao malo detaljnije o tome onda sam uvideo da nije bila greška.
Na odgovor o rosi pri tlu sam mogao i da pretpostavim, mada moram priznati nikad nisam razmišljao o tome.

Evo sada i pitanje.
Kada se kaže vodena para verovatno se misli na vodu u gasnom agregatnom stanju, mada je to meni malo apsurdno. Zar sama magla i oblaci nisu sačinjeni od vodene pare koja ustvari predstavlja sitne kapljice vode koji lebde. Zar to onda nije tečno agregatno stanje. Pa to nije gasno agregatno stanje ako te kapljice samo zbog toga što su lake ne padaju na zemlju. Možda se varam.
Sdruge strane ako prihvatim da je vodena para voda u gasnom agregatnom stanju kako onda nije uvek vidljiva. Onda bi trebalo da je vodena para nevidljiva pošto pričamo o relatinoj vlažnosti vazduha kao o procentu vodene pare u vazduhu. Zašto je nevidljiva? Nadam se da razumete šta mi nije jasno.
Kontam da je vodena para vidljiva samo zato što je sačinjavaju sitne kapljice vode. Ako se malo zagledate u maglu primetićete da te sitne čestice koje lebge su ništa drugo nego voda u tečnom agregatnom stanju. Uostalom rosulja se vrlo malo razlikuje od magle samo u promeru kapljica vode. Ja sam kontao da je voda u gasnom agregatnom stanju samo voda koja se javlja i vazduhu i još nije počela da se kondenzuje, pa zar vodena para ne nastaje tek kondenzacijom.

[cumulonimbus]

Malo si pobrkao stvari... Dakle, vodena para je gas, kao azot, kiseonik, CO2,  vodonik, helijum. Vazduh je smesa azota, kiseonika, CO2, vodonika, ozona i drugih gasova malo zastupljenih. To se naziva suvi vazduh, sto u prirodi skoro i nepostoji jer uvek ima manje ili vise vodene pare. Kada dodamo vodenu paru, taj gas naziva se vlazni vazduh. Stepen njegove vlaznosti se definise po raznim pokazateljima vlaznosti.  Dakle, vodena para je nevidljiva u principu, mada pri velikoj vlaznosti moze se premetiti izvesno zamucenje vazduha, onda kada je vrlo sparno, leti...

Jos jedno, vodena para nisu sitne oblacne kapljice koje se ne vide golim okom, sitne oblacne kapljice su tecne, to je voda u tecnom stanju...

Magla je u principu, oblak, mada se svrstava u pojave, ona je po svojoj mikrofizickoj strukuturi oblak, samo najmanje dinamican oblak.
Oblak je vidljiv skup oblacnih kapljica i/ili kristalica leda + (ako je oblak padavinski) kisnih kapi, krupe, sneznih pahuljica, grada...

Dakle, magla, kao i oblaci su sistemi, skupovi ogromnog broja oblacnih elemenata. Oni lebde u prostoru, ili se sporo taloze (padaju), dok padavinski elementi brzo padaju.

Kada nastupi prezasicenje (0.1 do 0.2% iznad 100%), vodena para je sada prezasicena vodena para, i da bi se uspostavila ravnoteza, ona tezi da se transformise u drugu fazu vode, npr. tecnu fazu vode (moze i u cvrstu fazu vode, led), ali to ne moze uraditi spontano, slucajnim sudaranjem molekula vodene pare i stvaranjem kapljice, vec je potrebna neka povrsina (kao kada se voda obrazuje na prozorima sobe, ili ogledalima, jer znamo da se ne stvara oblak u sred sobe), a te povrsine glume aerosoli. To su razne, vrlo sitne cestice na kojima se vodena para pretvara u tecnu vodu. E sada, potrebno je da mnogo se takvih kapljica po cm3 iznad neke vece oblasti formira da bi mi sa zemlje videli to kao oblak ili maglu. Dakle, mi vidimo milijarde, bilione kapljica, koje, svaku ponaosob, ne bi mogli videti. Jedan primer je da u jednom kontinentalnom kumulusu ima 1000-3000 kapljica po cm3, dok u maritimnom kumulusu ima oko 50-100cm3, sto zavisi od spektra aerosola, jer je kontinentalni vazduh bogatiji aerosolima nego morski. Tako, ako ima vise aerosola, ista masa kondenzovane vode ce se rasorediti na mnogo vise kapljica nego kod morskog oblaka gde ce biti mnogo manje, ali vecih kapljica. Zato je pokazano da se pre stvore padavine u maritimnom oblaku nego u kontinentalnom koji su slicnih osobina.

Dakle, u sredini gde je oblak ili magla, pored svih tih kapljica ima, naravno vazduha + vodena para koja na 100% drzi vazduh u stanju zasicenja (odnosno vodena para je zasicena na temperaturi T). Dakle, samo se u vodu, u te sitne kapljice pretvara ono preko 100%, tih 0.1 ili 0.2% prezasicenja, dok ostalih 100% moraju drzati zasicenje jer bi se inace oblak/magla raspao.

E sad, zasto dolazi do faznih prelaza. Posmatrajmo neku masu vode na nekoj temperaturi T. Svakako da ce nesto vode ispariti, tj. stalno postoje procesi da molekuli vode iz te posude gde drzimo vodu ce napustiti istu, ali postoje procesi i vracanja molekula u vodu iz vazduha. To su neprekidni procesi. Tako, isparavanje je proces pri kome broj molekula koji napustaju tecnost je uvek veci od broja onih koji se vracaju. Tako, malo po malo, tecnost isparava.

Zasto voda isparava?! Zamislimo tecnu vodu u nekoj posudi. Molekuli su u tecnosti vezani jakim medjumolekulskim silama koje cuvaju da se tecnost, da tako kazem, ne raspadne. Naravno, ove sile su slabije nego one u ledu, jer je led na nizoj temperaturi, pa su molekuli slabije pokretljivi na tim temperaturama. Dakle, sve je posledica kineticke energije!

E sada, ako mi damo neku energiju vodi, zamislimo da grejemo vodu za kafu, tada dolazi delom do rasta unutrasnje toplote vode (sto se vidi rastom temperature), a delom na vrsenje rada na savladjivanje jakih medjumolekulskih sila kojima molekuli prelaze iz tecnosti u gas jer su brze pokretljiviji zbog ulozene energije, te su tako na visem energetskom nivou i idu u gas. Gas je nista drugo do supstanca u kojoj su molekuli jako mnogo pokretljivi. Dakle, to je isparavanje, suprotno je kondenzacija.

 E sada, kada nesto isparava trosi se energija, i to jedan deo one toplote koju smo ulozili prelazi u gasnu fazu, u tu mogucnost brzeg kretanja molekula. Ta toplota se naziva - latentna toplota, ona je vezana toplota, razlika izmedju energetskih faza. Dok, kada imamo kondenzaciju, molekuli vodene pare formiraju kapljicu, uvek veci broj molekula dolazi na kap nego sto odlazi i kap raste. Time, posto molekul iz gasa (veca kineticka energija) se vraca u tecnost (manja kineticka energija, manja pokretljivost) on mora predati nesto toplote, te se sredina greje, tj. vazduh.

Zasicenje je nista drugo nego ravnoteza, broj molekula koji izlazi sa povrsine kapljice je jednak broju koji se vraca. Kada je prezasicenje, broj molekula ce biti veci sve dok se ne potrosi sva ona prezasicena para, sve dok ne bude ponovo 100%.

[Joe]

Hvala na objašnjenju. To me je baš zanimalo.
Sve u svemu zaključak je da se voda u gasovitom agregatnom stanju naziva vodena para, a oblak je ustvari sačinjen od vode u tečnom ili čvrstom agregatnom nakon kondenzacije ili sublimacije. To me je zbunjivalo.
Bio sam ubeđen da je oblak sačinjen od vodene pare, ali mora se priznati da ljudi to često brkaju. Kada se isparava vruća voda ljudi to nazivaju vodenom parom ali oni vide ustvari sitne kapljice vode koje se odmah nakon isparavanja kondenzuju i vraćaju u tečno agregatno stanje ali lebde u vazduhu.

[IvanZD]

3. Ne greje Sunce vazduh!!! To je vrlo vazno. Prvo treba reci da je vazduh propustljiv za suncevo kratkotalasano zracenje, ali apsorbuje zemljino dugotalasno zracenje u infracrvenom delu spektra.
Dakle, Sunce greje kopno i mora i okeane, a potom  zracenjem Zemlje, molekularnim provodjenjem i konvekcijom se greje vazduh. Tako, sa visinom imamo pad temperature do tropopauze, a ne rast koji bi bio da Sunce direktno greje vazduh.

U principu se kaže da Sunce ne grije zrak, ali teoretski jednim dijelom porast temperature zraka dolazi i od kratkovalnog zračenja sa Sunca. U troposferi je to zagrijavanje zbog karakterističnog sastava zraka na tim visinama vrlo malo u odnosu na zagrijavanje dugovalnim zračenjem Zemlje; zato se kaže kako se zrak grije od podloge a ne od Sunca.

Upijanje kratkovalnog zračenja ovisi o sastavu zraka, pa je tako u troposferi vrlo malo (ali ipak postoji), dok je u višim slojevima atmosfere jako izraženo (uglavnom zbog ozona ako se ne varam, koji jako upija kratkovalno zračenje i nalazi se na velikim visinama).

[cumulonimbus]

Da, naravno da svaka materija, molekul, atom... prima odgovarajuci deo ukupnog zracenja, ali je taj procenat za ovakvu atmosferu kakva je nama poznata vrlo mali. To kazu radovi da izmedju 0.3 i 0.8 mikrometara (u tom je intervalu je i vidljivo zracenje) je skoro nikakva apsorpcija od strane gasova koji cine zemljinu atmosferu, pre svega azota i kiseonika. Tu ima mala apsorpcija od strane ozona i vodene pare. Ali na znatno vecim talasnim duzinama (koja odgovaraju zracenju Zemlje) je vrlo jaka apsorpcija, pogotovu od vodene pare, i CO2 i neuporedivo je veca nego apsorpcija Suncevog zracenja. Takodje, postoji apsorpcija kratkotalasnog zracenja od strane oblaka, tako da nije isti radijacioni transfer u vedroj i oblacnoj atmosferi.

Ipak, stanje vazduha, pre svega u troposferi (a to je meteorolozima najvazniji sloj u kome se sve dogadja, a vezano je za vreme), bitno zavisi od tla i njegovog sastava, reljefa, vegetacije, a ne od Sunca.

Zato se kaze da vazduh greje tlo, a ne Sunce, greje ga i Sunce, ali je to tako malo, da nema uticaja na vreme na Zemlji.