Дом 2008-07, страница 24

Ваня

Ю. Хотев

Теоретические аспекты функционирования бани

Чтотакое влажность воздуха и как её irюрить

Испарение воды с поверхности приводит к охлаждению последней, что можно наглядно продемонстрировать следующим экспериментом. Нагреем баню до 40°С, поместим в неё два обычных стеклянных спиртовых капиллярных термометра, обмотаем их нижние резервуары ватой и один из них смочим водой. Термометр со смоченной ватой назовём влажным, а другой соответственно сухим. Снимем показания обоих термометров при различной относительной влажности воздуха в бане и занесём данные в таблицу 1.

Таблица 1. Показания сухого и влажного термометров при различной относительной влажности воздуха

Относительная влажность воздуха, % 94 88 82 76 72 66 61 56 52 48

Показания сухого термометра, °С 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Показания влажного термометра, °С 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30

После этого снимем вату с сухого термометра и убедимся, что спиртовой столбик остался на том же уровне. Значит, есть основания предположить, что показания сухого капиллярного термометра (совпадающие с показаниями пружинного биметаллического термометра) соответствуют температуре воздуха. Но что же тогда показывает влажный термометр?

Размотаем вату, и будем лишь увлажнять поверхность стеклянного резервуара (например, протирая его той же мокрой ватой). Показания влажного термометра останутся теми же, что и при обмотке влажной ватой, хотя теперь влажный резервуар капиллярного термометра контактирует непосредственно с воздухом.

Таким образом, таблица 1 имеет некий фундаментальный смысл, а именно: испарение жидкости с поверхности предмета приводит к его охлаждению. Или, выражаясь другими словами, — испарение требует затрат тепла. Действительно, на испарение (выкипание) воды уходит очень много тепла

(0,63 кВт час/кг). Это так называемая скрытая теплота испарения.

Таким образом, резервуар «влажного» термометра в нашем эксперименте начинает охлаждаться за счёт испарения воды. При этом возникает кондуктивный поток тепла к охлаждающемуся термометру и при определенной разности температур наступает баланс влажного термометра. То есть, сколько тепла поступает на термометр, столько и тратится на испарение воды с его поверхности. Если же испарение невозможно (например, при относительной влажности воздуха 100%), то влажный термометр будет показывать ту же температуру воздуха, что и сухой.

Вышеприведенная таблица 1, составленная для всех температур и влажностей воздуха, называется психрометрической. Она известна каждому метеорологу — по ней определяют относительную влажность воздуха.

Что же даёт нам эта таблица применительно к бане? Предположим, мы вошли сухими в баню, нагретую до 40°С. Так же, как и сухой термометр, мы начинаем нагреваться до 40°С, и нам становится тепло. Протрём себя мокрой, пусть даже горячей тряпкой. Казалось бы, ничего не должно случиться. Но чудо! Если баня сухая с влажностью 48%, наше тело (так же, как и влажный термометр) начинает охлаждаться до 30°С. Становится холодно! А, значит, надо повышать температуру воздуха, чтобы не замерзнуть.

Впрочем, есть и другой способ решения задачи. Повысим влажность воздуха до 94%, например, плеснув («поддав»; воду на раскалённые камни или просто открыв крышку

чана с кипящей водой. В соответствии с таблицей 1 влажное тело тотчас начинает нагреваться до 39°С. Нам снова становится тепло, хотя, судя по сухому термометру, температура воздуха в бане от поддачи воды практически не повысилась и осталась на уровне 40°С.

Так что же, достаточна ли температура 40°С для бани или нет? Почему нам то жарко, то холодно? Что все это означает? Да лишь одно: оценивать микрокли

24 «Дом» 7'08 www.master-sam.ru