Що таке точка роси? Розрахунок температури точки роси

Ті, хто скільки-небудь довго жив у селах, знають, що навіть літнім ранком трава майже завжди мокра від роси. Але напевно мало хто думав, чому так відбувається. Звідки ж береться ця вода, і яка взагалі природа цього явища?

Що таке точка роси?

У прогнозах погоди зазвичай мова йде лише про температуру повітря, опади, вітер і атмосферному тиску. Між тим, існує ще багато важливих характеристик, що дають уявлення про умови навколишнього середовища. Серед них точка роси повітря. Цей термін знайомий багатьом людям, але далеко не всі знають, що це таке, і на що впливає цей показник. Так що таке точка роси?

Під цим словосполученням увазі такий показник температури повітря, при якому досягається межа його насичення вологою, в результаті чого вода починає конденсуватися або у вигляді крапель води на поверхні, або у вигляді туману. Іноді це не має особливого значення, а подекуди цю інформацію обов`язково потрібно враховувати.

Водяна пара міститься в повітрі завжди в тій чи іншій мірі. І точка роси - це поєднання певних чинників, при яких відбувається перехід з газоподібного агрегатного стану в рідкий. При цьому конденсат утворюється на предметах з найменшою температурою, так само як на кришці каструлі з киплячою водою. Іноді це доставляє проблеми, наприклад, мешканці погано утеплених будинків або володарі неправильно встановлених склопакетів можуть зіткнутися з постійною сирістю і запотівання стекол.

Механізм утворення

Отже, що ж відбувається, коли вночі або рано вранці температура повітря падає? Тобто що таке точка роси на думку фізики, і які процеси відбуваються при її досягненні? Вкрай цікаві.

Поблизу поверхні найбільш холодних предметів утворюється тонкий шар газу тієї ж температури. Його товщина може бути мізерною, проте саме в ньому утворюється конденсат, що випадає на поверхню предмета. На вулиці це в першу чергу можуть бути камені, металеві конструкції, трава. Так відбувається, якщо температура повітря вище точки роси. Взимку ж все відбувається трохи по-іншому. Це явище можна спостерігати при диханні на морозі, коли з рота виходить пар. Миттєво охолоджуючись, вода в газоподібному стані перетворюється на дрібні крапельки. Щось подібне відбувається і високо в атмосфері при утворенні хмар.

Фактори впливу

Але чому ж так відбувається? У першу чергу на утворення конденсату впливає температура навколишнього середовища і предметів. Крім того, важливе значення має відносна і абсолютна вологість повітря. Чим вище ці показники, тим вище температура точки роси. При стовідсоткової вологості цей показник буде збігатися з фактичними погодними умовами.

Також значення має тиск, в першу чергу якщо необхідно провести розрахунок температури точки роси в умовах стисненого повітря. Фізики продовжують проводити експерименти в самих різних умовах. І в такому випадку розрізняють різновиди атмосферного показника і його ж під тиском. За інших рівних умов другий показник буде набагато нижче.

Розрахунок значення

Отже, тепер стало ясно, що таке точка роси, і що на неї впливає. Але як же розрахувати, при якому значенні температури і вологості повітря водяна пара почне конденсуватися? Існують спеціальні таблиці та формули, за допомогою яких можна розрахувати цей показник з невеликою похибкою. Розрахунок температури точки роси цими способами враховує тільки відносну вологість повітря і його температуру, так що для газів під тиском жоден з цих методів не підійде.

Зрозуміло, ще є спеціальні прилади, що дозволяють фіксувати цей показник - психрометри. Їх основне призначення - визначати вологість повітря, але і для визначення точки роси вони також прекрасно підходять.

Значення в будівництві

В першу чергу визначення температури точки роси має значення при проектуванні будинків. Вода має згубний вплив на метали, через неї починається корозія, так що освіта зайвої вологи може стати причиною передчасного зносу конструкції. Якщо при цьому температура буде досить високою, то процес буде проходити з високою швидкістю.

Також це має значення для людей, для яких вкрай актуальні проблеми утеплення житла взимку. Взимку зовнішня сторона будівлі набагато більш холодна, ніж внутрішня. Таким чином, перепад температур неминучий. І тут важливо, щоб точка роси в стіні знаходилася якомога далі від внутрішньої поверхні. В іншому випадку мешканці ризикують зіткнутися з вічною вологістю, вогкістю, цвіллю і іншими наслідками. Так що при будівництві житлових, як багатоквартирних, так і приватних, будинків необхідно враховувати цей фактор. Точка роси в стіні буде досягнута в будь-якому випадку при зниженні температури повітря, але завдання будівельників полягає в тому, щоб вона була якомога ближче до зовнішнього шару.

А всі металеві конструкції необхідно покривати спеціальними антикорозійними складами, а також організовувати ефективне відведення від них зайвої вологи. У стінах будинків для цього використовуються не тільки гігроскопічні матеріали, але й спеціальні гідроізолюючі. У комплексі ж це дозволяє мешканцям не страждати через вічно мокрих і холодних кутів або підвіконь.

Значення в авіації

Літаки літають високо в повітрі, де температура нижча, ніж у землі. І утворення конденсату може вплинути на аеродинаміку. Особливо це важливо при зльоті та посадці, тому серед інших показників навколишнього середовища авіаційні метеорологи обов`язково розраховують і точку роси. Це допомагає враховувати можливе утворення хмар і туману, якщо фактична температура знаходиться близько до неї. Взимку ця інформація також має важливе значення, оскільки в холодну погоду необхідно думати про можливе обмерзанні літака і запобігати його за допомогою спеціальних реагентів, які наносяться на корпус літального апарату.

Значення в інших областях і заходи протидії

Крім того, цей показник також враховують виробники лаків, фарб, захисних складів. Природно, виробники і користувачі високоточної оптики також повинні пам`ятати про цей фактор, щоб не завдати шкоди техніці, особливо якщо доводиться вносити прилади в тепле приміщення з вулиці.

Для того щоб уникнути появи конденсату усередині будівель, необхідно забезпечити хорошу вентиляцію і правильне відведення вологи. Наприклад, деякі люди, охочі заощадити, можуть зіткнутися з проблемою постійного запотівання або підтікання вікон. Неякісні або неправильно встановлені склопакети можуть стати джерелом постійних проблем. Так що подібну роботу краще довірити хорошим професіоналам.

Мікроклімат та комфорт

А що таке точка роси для людей? Як вони почуваються за умов, коли утворюється конденсат? Тут в першу чергу значення має відносна вологість. При досить високій температурі і показнику насиченості повітря водяною парою людям здається, що на вулиці або в приміщенні душно. Особливо добре це відчувають мешканці помірного кліматичного поясу, приїжджаючи влітку в тропіки або субтропіки. При майже стовідсоткової вологості точка роси практично збігається з фактичною температурою повітря, і людям буквально стає нічим дихати, особливо якщо дуже жарко. У таких умовах деякі можуть відчувати проблеми з серцево-судинною системою, також можна отримати тепловий удар, тому при різкому погіршенні самопочуття необхідно звернутися до медиків.