Дом 2008-08, страница 26
Ю. Хошев Процессы испарения и конденсации В прошлый раз (см. журнал «Дом» № 7 за 2008 г.) мы познакомились с понятием «влажно го» термометра, выяснили, что содержание воды в воздухе в виде водяного пара не может быть сколь угодно большим, а относительная влажность воздуха обязательно соответствует какой-либо конкретной его температуре. Сегодня мы поговорим о процессах испарения и конденсации, не поняв суть которых, невозможно правильно оценить микроклиматические условия в бане. В специальной банной литературе (в том числе и финской) при рассмотрении микроклиматических условий в бане обычно ограничиваются сведениями о плотности насыщенного пара и определением понятия относительной влажности воздуха. При этом делают вывод о том, что чем ниже относительная влажность воздуха, тем больше влаги способен принять воздух и тем интенсивнее происходят процессы испарения пота с тела человека. При всей очевидности этого тезиса такой подход методически неточен, поскольку низкая относительная влажность воздуха отнюдь не гарантирует возможности испарения влаги с поверхности кожи человека. Причём именно в банных условиях, когда температура воздуха превышает температуру кожи. Более того, если воздух и тело человека имеют разные температуры, то понятие относительной влажности воздуха вообще теряет физический смысл применительно к телу человека. Поясним это простейшим примером. Предположим, термометр (сухой) в бане показывает 90°С, а гигрометр — относительную влажность 25%. Казалось бы, баня — сухая и тело человека должно быть сухим. Но если вы смочите кожу водой, сохнуть она не будет. В то же время полок в бане, листья на венике и волосы на голове сохнут. Объяс няется это тем, что и полок, и листья, и волосы имеют ту же температуру, что и воздух, а ваше тело нагреться выше 40° не может — вы просто выскочите из бани, если перегреетесь. Значит, ваше тело неминуемо представляет собой самый холодный элемент бани, около которого воздух охлаждается, а относительная влажность воздуха — повышается. В цифрах это выглядит следующим образом. Плотность насыщенного пара при 90°С составляет 0,40 кг/м3. Поскольку в рассматриваемом случае относительная влажность воздуха равна 25%, то абсолютная влажность воздуха, разумеется, вчетверо меньше плотности насыщенного пара, то есть —0,10 кг/м3. Плотность же насыщенного пара при 40°С составляет 0,05 кг/м3. Вполне очевидно, что воздух с реальной абсолютной влажностью 0,10 кг/м3, соприкасаясь с телом человека и охлаждаясь с 90°С до 40°С, уже не может иметь абсолютную влажность выше 0,05 кг/м3. А значит водяные пары должны частично (в данном случае наполовину) сконденсироваться на коже человека в виде росы. На коже человека воздух осушается точно так же, как на теплообменных охлаждающих пластинах кондиционера. Если вы махнёте рукой, направив поток воздуха к телу, количество охлаждаю щейся росы увеличится, а поскольку осаждение влаги сопровождается выделением скрытой теплоты конденсации, то вы почувствуете нагрев кожи. Именно это и происходит в русской бане, когда парятся с веником. То есть, казалось бы, при относительной влажности 25% ваше тело в бане должно быть сухим, как и ваши волосы. А у вас по коже пот течёт ручьём! Но вот почему-то несолёный!!! А ведь это и не пот вовсе, а конденсат водяных паров из воздуха, роса — жгучая, пощипывающая кожу. Ясно, кипяток ведь... Процесс осаждения росы (конденсата) может приостановиться лишь при осушении воздуха до абсолютной влажности 0,05 кг/м3, после чего абсолютная влажность изменяться не будет. Другая ситуация, если вы входите в баню, воздух которой имеет абсолютную влажность ниже 0,05 кг/м3. В этом случае за счёт испарения пота и выделения влаги во время дыхания абсолютная влажность воздуха в бане будет увеличиваться. Причём до того же значения, соответствующего плотности насыщенного пара (0,05 кг/м3) при температуре 40°С. Другими словами, при абсолютной влажности воздуха 0,05 кг/м3 (при точке росы, равной 40°С) ни процессы испарения влаги с кожи человека (в том числе и пота), ни процессы осаждения 26 «Дом» 8'08 www.master-sann.ru |
