Процес переходу речовини з рідкого стану в газоподібний називають пароутворенням. Пароутворення може відбуватися двома шляхами: випаровуванням і кипінням.
Випаровування – процес пароутворення з поверхні рідини. Поряд із процесом випаровування існує процес конденсації – процес переходу речовини з газоподібного стану в рідкий.
Кипіння – процес пароутворення, який відбувається по всьому об’єму рідини та супроводжується утворенням і збільшенням бульбашок пари. Кипіння починається за температури, за якої тиск насиченої пари в бульбашках дещо перевищує зовнішній тиск.
Якщо за той самий час число молекул, що вилетіли з поверхні рідини, дорівнює числу молекул, які повернулися в рідину, то рідина та її пара перебувають у стані динамічної рівноваги. Пару, яка перебуває в стані динамічної рівноваги зі своєю рідиною, називають насиченою.
Повітря завжди містить певну кількість водяної пари. Уміст водяної пари в повітрі характеризується абсолютною і відносною вологістю.
Абсолютна вологість ρа – фізична величина, яка характеризує вміст водяної пари в повітрі та чисельно дорівнює масі водяної пари, що міститься в 1 м3 повітря:
Одиниця абсолютної вологості в СІ – кілограм на метр кубічний: [ρа]=1 кг/м3.
Зазвичай абсолютну вологість подають у г/м3. В екваторіальних широтах вона може сягати 30 г/м3, до полюсів Землі знижується до 0,1 г/м3.
Відносна вологість φ – фізична величина, яка показує, наскільки водяна пара близька до насичення, і дорівнює поданому у відсотках відношенню абсолютної вологості до густини насиченої водяної пари за даної температури:
Відносну вологість повітря можна знайти із співвідношення:
Температуру, за якої водяна пара, що міститься в повітрі, стає насиченою, називають точкою роси.
Рис. 8.1. Волосяний гігрометр
Прилади для прямого вимірювання вологості повітря називають гігрометрами. Існує декілька видів гігрометрів: волосяний і психрометричний. Принцип дії волосяного гігрометра (рис. 8.1) базується на властивості знежиреної волосини збільшувати свою довжину зі збільшенням вологості повітря. Узимку волосяний гігрометр є основним приладом для вимірювання вологості повітря поза приміщенням.
Найчастіше використовують гігрометр психрометричний – психрометр.
Рис. 8.2. Психрометр
Психрометр складається з двох термометрів – сухого, який вимірює температуру довкілля, і вологого – його колба обгорнута тканиною, кінчик якої опущений у посудину з водою (рис.8.2). Вода з тканини випаровується, і вологий термометр показує нижчу температуру, ніж сухий. Чим нижча відносна вологість повітря, тим швидше випаровується рідина і тим більша різниця показів сухого та вологого термометрів. Відносну вологість визначають за допомогою психрометричної таблиці.