Suszenie – Wpływ temperatury na wilgotność względną

Po raz pierwszy mówiłem o suszeniu dawno temu w blogu zatytułowanym „Nie zapomnij o suszeniu”. W tamtym blogu podkreśliłem znaczenie suszenia jako części procesu czyszczenia. W niektórych przypadkach zmiany w procesie czyszczenia mogą wpłynąć na suszenie, ale na razie skupmy się na suszeniu.

Suszenie oznacza po prostu usunięcie cieczy pozostałej na częściach w wyniku procesu czyszczenia i płukania. Osiąga się to na jeden z dwóch sposobów. Jednym z nich jest usuwanie fizyczne. Fizyczne usuwanie cieczy może być tak proste, jak umieszczenie części w orientacji, która pozwoli cieczy do spływu z powodu grawitacji. Lub, może to obejmować użycie podmuchu powietrza lub innych środków, takich jak siła odśrodkowa lub wibracje, aby spowodować usunięcie cieczy z części suszonej. Inną (i prawdopodobnie bardziej powszechną) metodą suszenia jest odparowanie. Odparowanie cieczy jest zwykle wzmocnione przez zastosowanie ciepła i ruchu powietrza nad częściami.

Na początku suszenie przez odparowanie wydawałoby się bardzo proste. Parowanie cieczy nie jest przecież niczym spektakularnym. To proces, który obserwujemy na co dzień. Pada deszcz, chodnik robi się mokry. Deszcz ustaje, wychodzi słońce, a woda z chodnika wyparowuje i już jej nie ma. Voila! Jednak głębsze spojrzenie pokazuje, że parowanie to coś więcej, niż mogłoby się wydawać. Szybkość parowania zależy od temperatury, czyż nie? Im wyższa temperatura, tym szybsze parowanie? Cóż, właściwie tak, ale w rzeczywistości nie! Tempo parowania jest w rzeczywistości w większym stopniu zależne od wilgotności względnej niż od temperatury. Ale w rzeczywistości oba te czynniki są ze sobą powiązane. Gdy temperatura powietrza wzrasta, może ono wchłonąć więcej cieczy, a zatem wilgotność względna maleje. Niższa wilgotność względna sprzyja szybszemu schnięciu. Poniższy wykres i diagram, które pokazują zasadniczo te same dane, są bardzo interesujące.

Wykres wilgotności względnej w zależności od temperatury
W miarę wzrostu temperatury wzrasta ilość wody potrzebna do nasycenia określonej objętości powietrza.
Wykres przedstawiający ilość wody w danej objętości powietrza do wytworzenia 100% i 50% wilgotności względnej powietrza
Wykres ten pokazuje, że wraz ze wzrostem temperatury powietrza, ilość wody potrzebna do jego nasycenia rośnie wykładniczo. Wzrost temperatury o kilka stopni ma coraz większy wpływ na punkt nasycenia.

Powszechne jest błędne przekonanie, że powietrze może „utrzymać” więcej wody wraz ze wzrostem temperatury. W rzeczywistości, powietrze nie „trzyma” wody bardziej niż gąbka. Jeśli gąbka jest zanurzona w wodzie i ściśnięta kilka razy, woda wypiera powietrze z komórek gąbki i w końcu woda zajmuje wszystkie wewnętrzne przestrzenie gąbki. Gąbka jest „nasycona” wodą. Kiedy gąbka zostanie wyjęta z wody, duży procent wody wypłynie, ponieważ nic tak naprawdę nie „trzyma” jej w gąbce. Powietrze o wilgotności 100% jest nasycone wodą. Jeśli objętość powietrza nasyconego wodą zostanie podgrzana, poziom nasycenia obniża się i powietrze wymaga dodatkowej wilgoci, aby ponownie stało się nasycone (lub mniej nienasycone, jeśli jesteś leworęczny). Powietrze, które jest nasycone wodą ma wilgotność względną równą 100%. Powietrze, które zawiera tylko 50% wody potrzebnej do pełnego nasycenia, ma wilgotność względną 50%. Podobnie, jeśli obniży się temperaturę objętości powietrza, które jest nasycone, woda wydostaje się z powietrza w postaci mgły lub kropli wody. Punkt rosy” to temperatura, w której powietrze staje się w pełni nasycone. W terminologii pogodowej jest to moment, w którym pada deszcz.

Wilgotność względna wyrażona w procentach to całkowita ilość wody wymagana dla danej objętości powietrza podzielona przez ilość wody, która byłaby wymagana do całkowitego nasycenia tej objętości powietrza. W suszeniu ważne jest, aby zrozumieć rolę temperatury i wilgotności oraz ich wzajemny związek. Zajmę się tym bardziej w następnym blogu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *