1. Относительная влажность
На Земле много открытых водоемов, с поверхности которых испаряется вода: океаны и моря занимают около 80 % поверхности Земли. Поэтому в воздухе всегда есть водяной пар.
Он легче воздуха, потому что молярная масса воды (18 * 10 -3 кг моль -1 ) меньше молярной массы азота и кислорода, из которых в основном состоит воздух. Поэтому водяной пар поднимается вверх. При этом он расширяется, так как в верхних слоях атмосферы давление ниже,чем у поверхности Земли. Этот процесс приближенно можно считать адиабатическим, потому что за то время, пока он происходит, теплообмен пара с окружающим воздухом не успевает произойти.
? 1. Объясните, почему при этом пар охлаждается.
Как мы увидим далее, при охлаждении до некоторой температуры, которую называют точкой росы, водяной пар начинает конденсироваться, собираясь в крошечные капельки воды. Так образуются облака.
Они не падают потому, что парят в восходящих потоках воздуха подобно тому как парят дельтапланы (рис. 45.1). Но когда капли в облаках становятся слишком большими, они начинают все-таки падать: идет дождь (рис. 45.2).
Содержание водяного пара в воздухе часто характеризуют давлением, которое он оказывал бы, если бы не было других газов. Его называют парциальным давлением водяного пара. («Парциальный» в переводе с латинского означает «частичный».)
Мы чувствуем себя комфортно, когда давление водяного пара при комнатной температуре (20 ºС) составляет около 1,2 кПа.
? 2. Какую часть (в процентах) составляет указанное давление от давления насыщенного пара при той же температуре?
Подсказка. Воспользуйтесь таблицей значений давления насыщенного водяного пара при различных значениях температуры. Она была приведена в предыдущем параграфе. Приведем здесь более подробную таблицу.
Вы нашли сейчас относительную влажность воздуха. Дадим ее определение.
Относительной влажностью воздуха φ называют выраженное в процентах отношение парциального давления p водяного пара к давлению pн насыщенного пара при той же температуре:
Комфортные условия для человека соответствуют относительной влажности 50-60 %. Если относительная влажность существенно меньше, воздух кажется нам сухим, а если больше – влажным. Когда относительная влажность приближается к 100 %, воздух воспринимается как сырой. Лужи при этом не высыхают, потому что процессы испарения воды и конденсации пара компенсируют друг друга.
Итак, об относительной влажности воздуха судят по тому, насколько водяной пар в воздухе близок к насыщению.
Если воздух с находящимся в нем ненасыщенным водяным паром изотермически сжимать, будет увеличиваться как давление воздуха, так и давление ненасыщенного пара. Но давление водяного пара будет увеличиваться только до тех пор, пока он не станет насыщенным!
При дальнейшем уменьшении объема давление воздуха будет продолжать увеличиваться, а давление водяного пара будет постоянным – оно будет оставаться равным давлению насыщенного пара при заданной температуре. Избыток пара сконденсируется, то есть превратится в воду.
? 3. В сосуде под поршнем находится воздух, относительная влажность которого равна 50 %. Начальный объем под поршнем равен 6 л, температура воздуха 20 ºС. Воздух начинают изотермически сжимать. Примите, что объемом образовавшейся из пара воды можно пренебречь по сравнению с объемом воздуха и пара.
а) Чему будет равна относительная влажность воздуха, когда объем под поршнем станет равным 4 л?
б) При каком объеме под поршнем пар станет насыщенным?
в) Чему равна начальная масса пара?
г) Во сколько раз уменьшится масса пара, когда объем под поршнем станет равным 1 л?
д) Какая масса воды при этом сконденсируется?
2. Как зависит относительная влажность от температуры?
Рассмотрим, как изменяются при повышении температуры числитель и знаменатель в формуле (1), определяющей относительную влажность воздуха.
В числителе стоит давление ненасыщенного водяного пара. Оно прямо пропорционально абсолютной температуре (напомним, что водяной пар хорошо описывается уравнением состояния идеального газа).
? 4. На сколько процентов увеличивается давление ненасыщенного пара при увеличении температуры от 0 ºС до 40 ºС?
А теперь посмотрим, как изменяется при этом давление насыщенного пара, стоящее в знаменателе.
? 5. Во сколько раз увеличивается давление насыщенного пара при увеличении температуры 0 ºС до 40 ºС?
Результаты выполнения этих заданий показывают, что при повышении температуры давление насыщенного пара возрастает намного быстрее, чем давление ненасыщенного пара, Следовательно, определяемая формулой (1) относительная влажность воздуха быстро уменьшается с ростом температуры. Соответственно при понижении температуры относительная влажность увеличивается. Ниже мы рассмотрим это подробнее.
При выполнении следующего задания вам поможет уравнение состояния идеального газа и приведенная выше таблица.
? 6. При 20 ºС относительная влажность воздуха была равна 100 %. Температура воздуха увеличилась до 40 ºС, а масса водяного пара осталась неизменной.
а) Каким было начальное давление водяного пара?
б) Каким стало конечное давление водяного пара?
в) Чему равно давление насыщенного пара при 40 ºС?
г) Чему равна относительная влажность воздуха в конечном состоянии?
д) Как будет этот воздух восприниматься человеком: как сухой или как влажный?
? 7. В сырой осенний день температура на улице 0 ºС. В комнате температура 20 ºС, относительная влажность 50 %.
а) Где больше парциальное давление водяного пара: в комнате или на улице?
б) В какую сторону будет идти водяной пар, если открыть форточку, – в комнату или из комнаты?
в) Какой стала бы относительная влажность в комнате, если бы парциальное давление водяного пара в комнате стало равным парциальному давлению водяного пара снаружи?
? 8. Влажные предметы обычно тяжелее сухих: так, промокшее платье тяжелее сухого, а сырые дрова тяжелее сухих. Объясняется это тем, что к собственному весу тела добавляется еще и вес содержащейся в нем влаги. А с воздухом дело обстоит наоборот: влажный воздух легче сухого! Как это объяснить?
3. Точка росы
При понижении температуры относительная влажность воздуха увеличивается (хотя масса водяного пара в воздухе при этом не изменяется).
Когда относительная влажность воздуха достигает 100 %, водяной пар становится насыщенным. (При специальных условиях можно получить перенасыщенный пар. Его используют в камерах Вильсона для детектирования следов (треков) элементарных частиц на ускорителях.) При дальнейшем понижении температуры начинается конденсация водяного пара: выпадает роса. Поэтому температуру, при которой данный водяной пар становится насыщенным, называют точкой росы для этого пара.
? 9. Объясните, почему роса (рис. 45.3) выпадает обычно в предутренние часы.
Рассмотрим пример нахождения точки росы для воздуха определенной температуры с заданной влажностью. Для этого нам понадобится следующая таблица.
? 10. Человек в очках вошел с улицы в магазин и обнаружил, что его очки запотели. Будем считать, что температура стекол и прилежащего к ним слоя воздуха равна температуре воздуха на улице. Температура воздуха в магазине равна 20 ºС, относительная влажность 60 %.
а) Является ли водяной пар в слое воздуха, прилежащего к стеклам очков, насыщенным?
б) Чему равно парциальное давление водяных паров в магазине?
в) При какой температуре такое давление водяного пара равно давлению насыщенного пара?
г) Какой может быть температура воздуха на улице?
? 11. В прозрачном цилиндре под поршнем находится воздух с относительной влажностью 21 %. Начальная температура воздуха 60 ºС.
а) До какой температуры надо охладить воздух при постоянном объеме, чтобы в цилиндре выпала роса?
б) Во сколько раз надо уменьшить объем воздуха при постоянной температуре, чтобы в цилиндре выпала роса?
в) Воздух сначала изотермически сжимают, а затем охлаждают при постоянном объеме. Выпадение росы началось, когда температура воздуха упала до 20 ºС. Во сколько раз уменьшили объем воздуха по сравнению с начальным?
? 12. Почему сильная жара труднее переносится при высокой влажности воздуха?
4. Измерение влажности
Влажность воздуха измеряют часто психрометром (рис. 45.4). (От греческого «психрос» — холодный. Такое название обусловлено тем, что показания влажного термометра ниже, чем сухого.) Он состоит из сухого и влажного термометров.
Показания влажного термометра ниже, чем сухого, потому что при испарении жидкость охлаждается. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем интенсивнее идет испарение.
? 13. Какой термометр на рисунке 45.4 расположен левее?
Итак, по показаниям термометров можно определить относительную влажность воздуха. Для этого используют психрометрическую таблицу, которую помещают часто на самом психрометре.
Чтобы определить относительную влажность воздуха, надо:
– снять показания термометров (в данном случае 33 ºС и 23 ºС);
– найти в таблице строку, соответствующую показаниям сухого термометра, и столбец, соответствий разности показаний термометров (рис. 45.5);
– на пересечении строки и столбца прочитать значение относительной влажности воздуха.
? 14. Используя психрометрическую таблицу (рис. 45.5), определите, при каких показаниях термометров относительная влажность воздуха равна 50 %.
Дополнительные вопросы и задания
15. В теплице объемом 100 м3 надо поддерживать относительную влажность не менее 60 %. Рано утром при температуре 15 ºС в теплице выпала роса. Температура днем в теплице поднялась до 30 ºС.
а) Чему равно парциальное давление водяного пара в теплице при 15 ºС?
б) Чему равна масса водяного пара в теплице при этой температуре?
в) Каково минимально допустимое парциальное давление водяного пара в теплице при 30 ºС?
г) Какова при этом масса водяного пара в теплице?
д) Какую массу воды надо испарить в теплице, чтобы поддержать в ней необходимую относительную влажность?
16. На психрометре оба термометра показывают одну и ту же температуру. Чему равна при этом относительная влажность воздуха? Поясните свой ответ.
Относительная влажность — отношение парциального давления паров воды в газе (в первую очередь, в воздухе) к равновесному давлению насыщенных паров при данной температуре [1] . Обозначается греческой буквой φ, измеряется гигрометром.
Содержание
Абсолютная влажность [ править | править код ]
Абсолютная влажность воздуха — количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха [2] . Абсолютная влажность используется тогда, когда надо сравнить количество воды в воздухе при разных температурах или в большом диапазоне температур, например, в сауне. Обычно измеряют в г/м³. Но в связи с тем, что при определённой температуре воздуха в нём может максимально содержаться только определённое количество влаги (с увеличением температуры это максимально возможное количество влаги увеличивается, с уменьшением температуры воздуха максимальное возможное количество влаги уменьшается), ввели понятие относительной влажности.
Относительная влажность [ править | править код ]
Эквивалентное определение — отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной при данной температуре. Измеряется в процентах и определяется по формуле:
R H = p ( H 2 O ) p ( H 2 O ) ∗ × 100 % <displaystyle RH=<2>O)> over p_<(H_<2>O)>^<*>> imes 100\%> 
где: R H <displaystyle RH_<,_<,>>> — относительная влажность рассматриваемой смеси (воздуха); p ( H 2 O ) <displaystyle <2>O)>>> — парциальное давление паров воды в смеси; p ( H 2 O ) ∗ <displaystyle <2>O)>^<*>>> — равновесное давление насыщенного пара.
Давление насыщенных паров воды сильно растёт при увеличении температуры. Поэтому при изобарическом (то есть при постоянном давлении) охлаждении воздуха с постоянной концентрацией пара наступает момент (точка росы), когда пар насыщается. При этом «лишний» пар конденсируется в виде тумана, росы или кристалликов льда. Процессы насыщения и конденсации водяного пара играют огромную роль в физике атмосферы: процессы образования облаков и образование атмосферных фронтов в значительной части определяются процессами насыщения и конденсации, теплота, выделяющаяся при конденсации атмосферного водяного пара обеспечивает энергетический механизм возникновения и развития тропических циклонов (ураганов).
Относительная влажность — единственный гигрометрический показатель воздуха, допускающий прямое приборное измерение [3] .
Оценка относительной влажности [ править | править код ]
Относительная влажность водно-воздушной смеси может быть оценена, если известны её температура (T) и температура точки росы (Td), по следующей формуле:
R H = P s ( T d ) P s ( T ) × 100 % , <displaystyle RH=<(T_ (T)>> imes 100\%,>
где Ps — давление насыщенного пара для соответствующей температуры, которое может быть вычислено по формуле Ардена Бака [4] :
P s ( T ) = 6.1121 exp ( ( 18.678 − T / 234.5 ) × T 257.14 + T ) , <displaystyle P_(T)=6.1121exp left(<frac <(18.678-T/234.5) imes T><257.14+T>>
ight),>
где T — температура в градусах Цельсия, Ps — давление в гПа. Для отрицательных температур при отсутствии жидкой фазы используется другая формула Бака:
P s ( T ) = 6.1115 exp ( ( 23.036 − T / 333.7 ) × T 279.82 + T ) . <displaystyle P_(T)=6.1115exp left(<frac <(23.036-T/333.7) imes T><279.82+T>>
ight).>
Для более точных расчётов следует воспользоваться моделями Гоффа-Грэтча или более современными: А. Векслера, ITS-90 [5] , Д. Зонтага. [6]
Приближённое вычисление [ править | править код ]
Относительную влажность приближённо можно вычислить по следующей формуле:
R H ≈ 100 − 5 ( T − 25 T d ) . <displaystyle R!Happrox 100-5(T-25T_
То есть, с каждым градусом Цельсия разницы температуры воздуха и температуры точки росы относительная влажность уменьшается на 5 %.
Дополнительно относительную влажность можно оценить по психрометрической диаграмме.
Пересыщенный водяной пар [ править | править код ]
В отсутствие центров конденсации при снижении температуры возможно образование пересыщенного состояния, то есть относительная влажность становится более 100 %. В качестве центров конденсации могут выступать ионы или частицы аэрозолей, именно на конденсации пересыщенного пара на ионах, образующихся при прохождении заряженной частицы в таком паре, основан принцип действия камеры Вильсона и диффузионных камер: капельки воды, конденсирующиеся на образовавшихся ионах, образуют видимый след (трек) заряженной частицы.
Другим примером конденсации пересыщенного водяного пара являются инверсионные следы самолётов, возникающие при конденсации пересыщенного водяного пара на частицах сажи выхлопа двигателей.
Средства и методы контроля [ править | править код ]
Для определения влажности воздуха используются приборы, которые называются психрометрами и гигрометрами. Психрометр Августа состоит из двух термометров — сухого и влажного. Влажный термометр показывает температуру ниже, чем сухой, так как его резервуар обмотан тканью, смоченной в воде, которая, испаряясь, охлаждает его. Интенсивность испарения зависит от относительной влажности воздуха. По показаниям сухого и влажного термометров находят относительную влажность воздуха по психрометрическим таблицам. В последнее время стали широко применяться интегральные датчики влажности (как правило, с выходом по напряжению), основанные на свойстве некоторых полимеров изменять свои электрические характеристики (такие, как диэлектрическая проницаемость среды) под действием содержащихся в воздухе паров воды.
Определяется комфортная для человека влажность воздуха такими документами, как ГОСТ и СНИП. Они регламентируют, что зимой в помещении оптимальная влажность для человека составляет 30-45 %, летом — 30—60 %. Данные по СНИП немного отличаются: 40—60 % для любого времени года, максимальный уровень 65 %, но для очень влажных регионов — 75 %. [7]
Для определения и подтверждения метрологических характеристик приборов для измерения влажности применяют специальные эталонные (образцовые) установки — климатические камеры (гигростаты) или динамические генераторы влажности газов.
Значение [ править | править код ]
Относительная влажность воздуха — важный экологический показатель среды. При слишком низкой или слишком высокой влажности наблюдается быстрая утомляемость человека, ухудшение восприятия и памяти. Высыхают слизистые оболочки человека, движущиеся поверхности трескаются, образуя микротрещины, куда напрямую проникают вирусы, бактерии, микробы. Низкая относительная влажность (до 5—7 %) в помещениях квартиры, офиса отмечена в регионах с продолжительным стоянием низких отрицательных температур наружного воздуха. Обычно продолжительность до 1—2 недель при температурах ниже −20 °С приводит к высушиванию помещений. Значительным ухудшающим фактором в поддержании относительной влажности является воздухообмен при низких отрицательных температурах. Чем больше воздухообмен в помещениях, тем быстрее в этих помещениях создаётся низкая (5—7 %) относительная влажность.
Проветривание помещений в мороз с целью увеличения влажности является грубой ошибкой — это наиболее эффективный способ добиться обратного. Причина широко укоренившегося заблуждения в восприятии цифр относительной влажности, известных всем из прогнозов погоды. Это проценты от некоего числа, но это число для комнаты и улицы разное! Узнать это число можно из таблицы, связывающих температуру и абсолютную влажность. Например 100 % влажность уличного воздуха при −15 °С означает 1,6 г воды в кубометре, но этот же воздух (и эти же граммы) при +20 °С означает лишь 8 % влажности.
Пищевые продукты, строительные материалы и даже многие электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Многие технологические процессы происходят только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения.
Влажность воздуха в помещении можно изменять.
Для повышения влажности применяются увлажнители воздуха.
Функции осушения (понижения влажности) воздуха реализованы в большинстве кондиционеров и в виде отдельных приборов — осушителей воздуха.
В цветоводстве [ править | править код ]
Относительная влажность воздуха в оранжереях и используемых для культивирования растений жилых помещениях подвержена колебаниям, что обусловлено временем года, температурой воздуха, степенью и частотой поливки и опрыскивания растений, наличием увлажнителей, аквариумов или других ёмкостей с открытой поверхностью воды, системой проветривания и обогрева. Кактусы и многие суккулентные растения легче переносят сухой воздух, чем многие тропические и субтропические растения.
Как правило, для растений родиной которых являются влажные тропические леса, оптимальной является 80—95 % относительная влажность воздуха (зимой может быть снижена до 65—75 %). Для растений тёплых субтропиков — 75—80 %, холодных субтропиков — 50—75 % (левкои, цикламены, цинерарии и др.)
При содержании растений в жилых помещениях многие виды страдают от сухости воздуха. В первую очередь это отражается на листьях; у них наблюдается быстрое и прогрессирующее засыхание верхушек. [8]
Для повышения относительной влажности в жилых помещениях используют электрические увлажнители, наполненные мокрым керамзитом поддоны и регулярное опрыскивание.
Основными факторами, влияющими на сохранность живописи, являются температура и влажность воздуха.
Влажность воздуха характеризуется различными величинами. В музейной практике важны две из них: абсолютная и относительная.
Абсолютная влажность воздуха — это вес водяного пара в граммах на 1 кубический метр воздуха. Однако, в зависимости от температуры, при одной и той же абсолютной влажности воздух может быть сух или влажен. Разрушающая сила влажности измеряется не по абсолютному количеству воды, содержащейся в определенном объеме воздуха, а по относительной влажности воздуха.
Также приятно знать: любопытные факты о снеге
Снегопад не всегда вызван крупномасштабными погодными условиями. Электростанции или другие крупномасштабные промышленные предприятия вызывают так называемый промышленный снег, который локально ограничен вокруг завода. Другим явлением является «Эффект снега озера», который происходит вокруг крупных озер в Северной Америке. Во время зимы холодные ветры дуют по озерам с теплой водой, которые затем поглощают водяной пар, который падает на берег, как снегопад.
Кстати, широко распространенное заблуждение о том, что инуиты имеют особенно большое количество слов для снега — их не больше, чем на других языках. В то время как на немецком языке есть много слов или половина предложений, описывающих снег, они появляются на языке инуитов как слово.
Относительная влажность воздуха
— это процентное отношение фактической насыщенности воздуха водяным паром к максимально возможному насыщению при данной температуре. Количество влаги в виде водяного пара, которое способен удерживать воздух, прямо пропорционально температуре среды. Воздух считается насыщенным, когда при неизменной температуре он не может больше впитывать водяной пар. Относительная влажность насыщенного до предела воздуха равняется 100%. Температура, при которой достигается 100%-ная относительная влажность воздуха, называется температурой насыщения или точкой росы. При понижении температуры уменьшается способность воздуха удерживать в себе водяные пары, изменяется его влагоемкость, и излишки пара конденсируются. Таким образом, температура и относительная влажность воздуха тесно связаны: колебание температуры влечет за собой изменения относительной влажности. Поэтому температура воздуха в музее должна поддерживаться на уровне, обеспечивающем его оптимальную относительную влажность.
Элементы климата — это те явления, которые используются для определения характерного климата места или региона земной поверхности. В основном это: температура, осадки, ветры, атмосферное давление и влажность. Однако из всех них температура и осадки имеют большое значение, поскольку они неизменно определяют великий климат нашей планеты.
Качество атмосферы, указывающее количество солнечной энергии, удерживаемой воздухом в данный момент, называется температурой. Термометр — это инструмент надежности, который используется для измерения этого количества энергии. Это измерение должно выполняться на расстоянии 1, 5 метра от земли, являясь местом, вентилируемым и защищенным от прямого воздействия солнечных лучей. Результат выражается либо по шкале Цельсия, либо по градусам Цельсия, либо по шкале Фаренгейта.
Нарушения температурно-влажностного режима в музеях обычно бывают двух видов: во время отопительного сезона наблюдается повышенная температура и недостаточная влажность, а летом и осенью до начала отопительного сезона— избыток влажности при температуре, близкой к уличной. Единого режима во всех помещениях музея обычно не бывает. Температура и, особенно, относительная влажность различны не только на разных этажах, но и в разных залах одного этажа, в помещениях фондов. Кроме того, температура и относительная влажность изменяются в течение суток, особенно это характерно для экспозиционных помещений.
Поэтому можно сказать, что температуры в основном зависят от солнечной радиации. Вот почему, когда днем температура выше ночи, потому что в этом последнем солнце остается скрытым. Несомненно, что по этой же причине тропические районы являются зонами планеты с более интенсивной инсоляцией, то есть она более горячая, чем в тех зонах, где эта инсоляция меньше, например полярные зоны.
Однако есть три климатических фактора, которые функционально изменяют температуру. Это: высота, широта и близость к морю. Но, кроме того, необходимо добавить влияние терминов изменений к движениям вращения и трансляции Земли. Что касается движения вращения, он отвечает за чередование дня и ночи, поэтому это также является причиной ежедневной записи максимальной температуры и, следовательно, также минимальной температуры, которая обычно происходит на рассвете, когда время наибольших потерь тепла происходит на земной поверхности.
Температурно-влажностный режим в помещениях музея зависит и от климатических условий местности, где находится музей, конструкции здания и свойств строительных материалов, устройства и работы отопительной и вентиляционной систем, методики проветривания помещений, количества посетителей, прошедших через залы музея за день.
С другой стороны, если мы говорим о движении Земли, это отвечает за чередование сезонов года, начиная с лета, где регистрируются самые высокие температуры, к зиме, где записываются самые высокие температуры низкий. Однако для того, чтобы более точно охарактеризовать климат мира, все эти цифры используются в течение длительного периода времени, получая средние значения.
Нормы температуры и относительной влажности в музее
С другой стороны, для анализа распределения температур на земной поверхности используются воображаемые линии, соединяющие точки с той поверхности, где средняя температура одинакова. Мы называем эти изотермы линий. Мы будем называть влагу, количество водяного пара, содержащегося в атмосфере. Это происходит, как часть испарения воды с поверхности океанов, озер и рек; а другой — землей и растительностью.
Температура наружного воздуха влияет на температуру внутри здания, стены и крыша которого нагреваются и охлаждаются в зависимости от состояния внешних атмосферных условий. Солнечная радиация воспринимается зданием в большей или меньшей степени в зависимости от его ориентации, окраски стен и крыши (темная поверхность, как правило, поглотит большую часть падающего на нее тепла, белая же отразит до 90% его). Стеклянные перекрытия в жаркое время года способствуют повышению температуры в залах. Постоянный обмен воздуха внутри здания с наружным воздухом происходит через стены, двери, окна, а также в процессе вентиляции и проветривания.
Однако из одного места в другое на поверхности Земли влажность значительно варьируется, и это зависит именно от температуры воздуха, так как чем выше температура, тем выше испарение. Например, это происходит в теплых районах, например, вблизи Эквадора.
Влажность воздуха в данный момент времени выражается с использованием относительной влажности, то есть соотношения между количеством водяного пара, которое содержит атмосферу, и максимумом, которое оно может содержать, выраженным в процентах. Количество воды, которая падает на поверхность земли из атмосферы, называется осадками. Они могут делать это в виде жидкости, такой как дождь или дождь; или твердых, таких как снег или град.
Колебания относительной влажности вне музея являются существенной причиной ее колебаний, происходящих внутри здания. Летом стены, нагреваясь извне, отдают часть своей влаги во внутренние помещения. Зимою, охлаждаясь, стены впитывают в себя комнатную влагу. * Процесс этот в хорошем здании с толстыми стенами протекает равномерно и медленно. Совершенно воспрепятствовать влагообмену невозможно, но можно весьма значительно уменьшить его размер.
Осадки наряду с температурой являются основным элементом климата, поскольку они имеют большую распространенность в естественной среде и в жизни людей. Для того чтобы охарактеризовать различные типы климата, изучается не только количество осадков, которое получает определенное место, но и их характеристики. Например, если они производят предпочтительно в виде дождя или снега, а также анализ распределения осадков используется в течение года, таким образом определяя разновидности сухого или влажного климата.
Относительная влажность воздуха
Он также учитывает интенсивность, с которой выпадает осадок, поскольку это не то же самое, что штраф или нормальные осадки, или ливневое падение через несколько часов. Но как могут выпадать осадки? Чтобы понять их, нужно учитывать, что горячий воздух весит меньше, чем холод, поэтому он имеет тенденцию подниматься, и этот воздух, и что воздух при повышении остывает, что приводит к конденсации водяного пара и, следовательно, разведение облаков и дождей.
Температура и относительная влажность в экспозиционных залах меняются в зависимости от того, закрыт музей или открыт для посетителей. Количество посетителей, прошедших за день, оказывает большое влияние на состояние режима. Пребывание людей в помещении значительно меняет в нем состав воздуха, насыщая его влагой и газами. Колебания режима происходят также от плохо устроенной вентиляции и неумелого проветривания помещения.
Поэтому механизмы, которые заставляют воздух подниматься, могут иметь различный характер, который будет определять три основных типа осадков. Первые из них называются орографическими осадками и происходят, когда влажный ветер сталкивается с горным хребтом; и, поднимаясь на склоне холма, он остывает, конденсирует влажность и выпадает в виде дождя или снега.
Другой известен как циклоническое или лобное осаждение, они появляются, когда обнаруживаются две массы воздуха, одна теплая и другая холодная, образуя контактный фронт, в котором холодный воздух вводится в клинообразную форму под теплым воздухом, заставляя его подняться. Обычно это происходит в умеренных зонах, близких к полярному фронту.
Влияние температуры и относительной влажности на сохранность живописи.
Материалы, из которых состоят картины,— основа, грунт, красочный и лаковый слой—различны по своим механическим и физико-химическим свойствам, вследствие чего они по-разному реагируют на изменения температуры и относительной влажности окружающей среды. Так как красочный слой масляной живописи и пленка олифы на темперной живописи представляют собой слабоводопроницаемый барьер, на колебание относительной влажности прежде всего реагирует оборотная сторона картины, то есть основа. Дерево, холст и бумага, являясь гигроскопическими материалами, содержат в себе влагу, количество которой определяется окружающей средой.
И, наконец, у нас есть конвективные осадки, характерные для теплых районов. Здесь горячий воздух поднимается, поднимается, охлаждается и конденсирует его влажность. Облака формируются, и вода выпадает в виде дождя. С другой стороны, количество осадков измеряется аппаратом, называемым датчиком дождя, и выражается в литрах или в миллиметрах на квадратный метр. Это определяет точные цифры для достижения соответствующих средних значений.
Атмосфера состоит из набора газов, которые составляют воздух, последний, хотя он не виден, имеет определенный объем, вес и, следовательно, занимает место. Следовательно, это выраженное атмосферное давление, вес, который воздух оказывает на земную поверхность.
При повышении относительной влажности (более 70—75%) холст выходит из состояния нормальной натянутости. Длительное пребывание в такой атмосфере может привести к истлеванию холста, набуханию клея, содержащегося в грунте, к образованию плесени, загниванию клея. Часто плесень, образовавшаяся в грунте, проникает сквозь трещины в красочный слой и становится заметной на лицевой стороне картины. Клей теряет свою силу, связь между грунтом и основой нарушается и появляются отслоения красочного слоя. Повышенная относительная влажность вредна и для дублированных картин. Между холстами образуются пузыри, приводящие в конце концов к сплошному отставанию подклеенного холста. Под влиянием влаги происходит процесс изменения оптических свойств лака: в нем образуется сеть мельчайших трещин, он мутнеет, синеет, потом белеет, теряет прозрачность; картина как бы покрывается мутной белой пленкой. Избыточная влажность вызывает искривление и деформацию деревянных основ живописи, набухание досок, гниение дерева, размягчение грунта, отставание паволоки, грунта и живописи от основы.
Это давление выражается в миллиметрах или гектопаскалях. Поэтому, когда мы видим 760 Мм. Следует отметить, что атмосферное давление не является однородным во всех точках земной поверхности, но изменяется с высотой места и температурой. Поэтому при более высокой высоте и температуре, ниже давление.
Ветры представляют собой массы движущегося воздуха, движущиеся от зон с низкой температурой и высоким давлением, называемые антициклоническими центрами, к областям с высокой температурой и низким давлением, называемым циклоническими центрами. Антициклоны — это центры, которые испускают ветры, а циклоны — это центры, которые их привлекают.
Высокая температура (25—30°С) и сухость воздуха (относительная влажность ниже 50%) приводят к пересыханию волокон холста, отчего холст становится менее эластичным и менее прочным. Грунт делается хрупким и ломким. Изломы его передаются красочному слою. Дерево при тех же условиях, отдавая влагу, деформируется, происходит его коробление, растрескивание, выпадение шпонок, отставание паволоки, вздутие и шелушение грунта и красочного слоя.
Ветер является элементом меньшей важности, характеризуя климат. Это так, что во многих регионах ветры случаются, в то время как в других они делают это регулярно. Последние, всегда активные, если они важны для влияния климата, являются так называемой постоянной. Поскольку они являются носителями массы влажного или сухого воздуха, которые оказывают большое распространение в количестве осадков, которые получают места по зонд-проходу. Например, пассаты в тропических широтах.
Но есть также периодические ветры, то есть они дуют поочередно в одном направлении или в другом, например, в случае муссонов в Азии. Но, наконец, у нас также есть те ветры, деноминированные местными, так как они дуют в определенных регионах, как и памперо или судестада.
Одним из важнейших условий хорошей сохранности экспонатов является стабильность среды. Особенно опасны имеющие место в музеях колебания температуры и относительной влажности воздуха. Если температура и относительная влажность в помещении музея постоянны, то в экспонатах устанавливается некоторое влажностное равновесие. Если же это равновесие нарушается, произведение начинает поглощать или отдавать влагу. Начинается движение основы, приводящее к разрушению живописи. Чем значительнее и чаще эти колебания, тем скорее разрушается произведение.
Направление и скорость — две характеристики, которые характеризуют ветры. В случае направления оно выражается через главные точки; и скорость, обычно выражаемая в километрах в час, измеряемая прибором, называемым анемометром. Редактор Сантильяна Профессор географии: Клаудия Нагель.
Иногда это происходит потому, что место расположено в подвале или полуподвале, местах, способствующих просачиванию дождевой воды, и почвы которых сохраняют большую влажность. Проблема должна была быть предусмотрена при проектировании и строительстве здания, выделяя на эти места специальные строительные материалы.
Наиболее чувствительна к колебанию состояния окружающей среды живопись на дереве и холсте. В зависимости от этих колебаний холст то сильно натягивается на подрамник, то обвисает, что ведет к его быстрому обветшанию. Целлюлоза, содержащаяся в холсте, поглощая с водой кислород, окисляется, ткань темнеет, теряет эластичность, становится хрупкой и, разрушаясь, теряет способность удерживать красочный слой. Под влиянием движения основы в грунте образуются трещины, переходящие в красочный слой. Красочный слой, который со временем теряет эластичность и становится более хрупким, также плохо переносит сжатия и растяжения холста. Кроме того, резкие изменения температуры и относительной влажности вызывают и непосредственное разрушение живописи: нарушается связь красочного слоя с грунтом, возникает расслоение живописного слоя, его шелушение и осыпь.
В других случаях влага поступает из окружающей среды. Географическое расположение некоторых городов, близость пляжей или рек и т.д. вызывает высокое содержание влаги в воздухе. В таких случаях проблема решена с помощью кондиционеров, которые не только обеспечивают приятную температуру, но и оптимальную степень влажности. Иногда, особенно на некоторых заводах, где обрабатываются гигроскопичные продукты, требуется еще более низкая относительная влажность; считается, что окружающая среда сухая, когда она составляет 20%, что не совсем оптимально для окружающей среды, так как слизистые оболочки тела требуют ее роста.
Очень быстро и неблагоприятно для сохранности картины на изменения температуры и особенно относительной влажности реагируют основы из дерева.
Резкие колебания атмосферы вызывают быстро чередующиеся сжатия и расширения основы, сопровождающиеся деформацией дерева, короблением и разрывами. Движение основы и в этом случае неизбежно вызывает соответствующее напряжение в грунте и красочном слое.
Чтобы высушить небольшой корпус за короткое время, можно использовать влагопоглотительные вещества, наиболее эффективными из которых являются пятиокись фосфора. Эти вещества широко используются в лабораторных и полупромышленных целях, чтобы сохранить приборы, упакованные продукты и т.д. в сухих условиях.
Важно знать характерные элементы каждого ветра, то есть направление, скорость и силу. Чтобы определить направление, достаточно флага или ветрового рукава; знать скорость использования анемометров, которые измеряют количество метров, пересекаемых ветром в секунду; сила рассчитывается на основе скорости и выражается в значениях шкалы Бофорта или международного масштаба ветров.
Нормы температуры и относительной влажности в музее.
Нормы температуры и относительной влажности воздуха, обеспечивающие хорошую сохранность масляной и темперной живописи, составлены на основе изучения явлений, сопровождающих высыхание гигроскопических материалов при малой относительной влажности воздуха и высокой температуре, а также на основании изучения условий развития микроорганизмов, которым особенно благоприятствует повышенная температура и высокая относительная влажность воздуха.
Ветры делятся на постоянные, периодические и локальные. Ветры, которые дуют круглый год в одном направлении, называются постоянными. Таковы пассаты, которые дуют в северо-восточном направлении в северном полушарии и в юго-восточном направлении в австралии или в противодействии, которые падают над пассатами и в противоположном направлении.
Пассаты влияют на площадь, расположенную на экваторе, шириной около 60 °; удар в направлении теплового экватора, также называемого экваториальной зоной спокойствия, характеризующейся низким давлением и высокой влажностью. Вместо этого их называют периодическими ветрами, которые дуют в противоположном направлении в разные сезоны года.
Благоприятным для хранения масляной и темперной живописи признан уровень относительной влажности 50—60% при температуре 17—19°С.
Хранители и реставраторы всегда должны знать состояние относительной влажности в любом помещении музея и представлять себе ту опасность, которая возникает в случае, если относительная влажность превысит эти нормы или окажется ниже.
Уровень температуры и относительной влажности должен быть одинаков во всех помещениях музея — экспозиционных залах, хранилищах, реставрационных мастерских, чтобы при перемещении экспонатов из зала в зал (из запасника в экспозицию и т. п.) они не испытывали изменения температурно-влажностного режима.
Среда должна быть максимально стабильна. Суточные колебания относительной влажности необходимо свести до минимума. Превышение колебаний более чем на 5.% должно рассматриватья уже как опасное.
