I глава.Влажность воздуха

От влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. А испарение влаги имеет большое значение для поддержания температуры тела постоянной. В космических кораблях поддерживается наиболее благоприятная для человека относительная влажность воздуха (40-60%).

Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Хотя количество водяного пара в атмосфере сравнительно невелико (около 1%), роль его в атмосферных явлениях значительна. Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков. При этом выделяется большое количество теплоты, и наоборот, испарение воды сопровождается поглощением теплоты.

В ткацком, кондитерском и других производствах для нормального течения процесса необходима определённая влажность.

Хранение произведений искусство и книги требуют поддержания влажности воздуха на необходимом уровне. Поэтому в музеях на стенах вы можете видеть психрометры.

Содержание влаги во влажном воздухе характеризуют массой водяного пара Gп содержащегося в 1м3 влажного воздуха (смесь сухого воздуха и пара), отнесенной к массе 1м3 сухого воздуха Gсв:

d= Gп/ Gсв

Содержание влаги в воздухе зависит от парциального давления водяного пара и не зависит от температуры.

С температурой воздуха тесно связана энтальпия, которая для условий бани, представляет собой сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара. Поскольку энтальпии сухого воздуха и водяного пара при одной и той же температуре значительно отличаются [при температуре 100° С энтальпия 1 кг водяного пара 2687 кДж (641 ккал), 1 кг сухого воздуха 100,5 кДж (24 ккал)], то для достижения одной и той же температуры потребуется больше тепла при нагреве влажного воздуха парной, нежели сухого. В то же время с повышением относительной влажности энтальпия воздуха при постоянной температуре увеличивается.

Из практики известно, что наиболее благоприятные условия для парения достигаются при энтальпии воздуха 210...290 кДж/кг (50...70 ккал/кг). При таком уровне нагрева тело благодаря выделению пота поддерживает без особого напряжения теплообмен с окружающей средой, при котором его внутренняя температура сохраняется 36,6° С. При повышении температуры воздуха для отвода избытка тепла организм усиливает потоотделение, и оно протекает тем легче, чем ниже относительная влажность воздуха. Объясняется это тем, что в сухом горячем воздухе тепловой баланс тела поддерживается не только путем интенсивного потоотделения, но также благодаря испарению пота с поверхности тела. Так, при выделении из парильщика 100 г пота отводится 37,8 кДж (9 ккал) тепла, а при испарении тех же 100 г от тела забирается дополнительно 250 кДж (59,5 ккал). Таким образом, чем суше воздух, тем с меньшими энергетическими затратами организм человека может переносить высокую температуру парной. При чрезмернойвлажности постоянная температура организма поддерживается вследствие перенапряжения внутренних органов, главным образом усиления деятельности сердца, легких и потовых желез, обеспечивающих интенсивное выделение пота, с которым отводятся излишки тепла. Следовательно, при температуре на полке 90° С относительная влажность воздуха не должна превышать 10%, а при 110° С - 5%. Если при 100° С относительную влажность воздуха увеличить до 30% [энтальпия 825 кДж/кг (196 ккал/кг)], то из-за снижения интенсивности испарения пота и охлаждающего его действия тело парильщика будет перегреваться. И наоборот, при температуре 60° С и влажности пара 10% [энтальпия 92 кДж/кг (22 ккал/кг)] нагрев тела недостаточен для обильного потовыделения. В такой парной, чтобы получить удовольствие от жара и хорошо пропотеть, влажность должна быть более 40%. В зависимости от влажности атмосферы парной различают бани с влажным и сухим паром. В бане с влажным паром парятся при температуре 55...60° С и относительной влажности 40...60%. Такие условия парения бывают в общественных банях, где для нагрева парной по трубам пропускают перегретый пар[4].

В бане сухого пара температуру повышают до 110...120° С, а иногда до 140° С и, чтобы избежать перегрева, относительную влажность воздуха поддерживают 5...6%. Такой режим парения создают в современной финской сауне. Традиционная русская баня по тепловому режиму занимает промежуточное положение: идеальная температура 70...90° С, относительная влажность до 30%.