Kalkulator temperatury termometru mokrego

Czym jest temperatura termometru mokrego?

Temperatura termometru mokrego to najniższa temperatura, jaką powietrze może osiągnąć przez odparowanie do niego wody. Fizycznie jest to temperatura, którą odczytałbyś na termometrze, którego zbiorniczek jest owinięty wilgotną tkaniną i wentylowany: w miarę parowania wody odbiera ona ciepło ze zbiorniczka, aż parowanie i chłodzenie osiągną równowagę.

Ponieważ nasze ciała chłodzą się w ten sam sposób — przez pocenie — temperatura termometru mokrego jest bezpośrednią miarą tego, jak dobrze można złagodzić obciążenie cieplne. Gdy powietrze jest suche, temperatura termometru mokrego leży znacznie poniżej temperatury powietrza, a pot szybko paruje. Gdy powietrze jest wilgotne, obie temperatury zbliżają się do siebie, a chłodzenie staje się trudniejsze.

Ten kalkulator używa temperatury powietrza i wilgotności względnej do oszacowania temperatury termometru mokrego. Wprowadź temperaturę w °C lub °F oraz wilgotność względną jako procent; wynik można wyświetlić w dowolnej jednostce temperatury.

Jak działa kalkulator?

Obliczenie dokładnej temperatury termometru mokrego zwykle wymaga iteracyjnego rozwiązania psychrometrycznego. W 2011 roku Roland Stull opublikował dopasowanie empiryczne w postaci jednego równania, które odtwarza dokładną wartość z dokładnością do kilku dziesiątych stopnia w zakresie warunków występujących przy ciśnieniu na poziomie morza, mniej więcej dla wilgotności względnej 5–99% i temperatur od −20 °C do 50 °C.

Kalkulator podstawia Twoją temperaturę powietrza $T$ (w stopniach Celsjusza) i wilgotność względną $RH$ (jako procent, więc 50% wprowadza się jako 50) do tego wzoru i zwraca temperaturę termometru mokrego $T_w$ w stopniach Celsjusza, przeliczając na stopnie Fahrenheita, jeśli zmienisz jednostkę wyniku.

Wzór

$T_w = T \cdot \arctan\!\left[0.151977\,\sqrt{RH + 8.313659}\right] + \arctan(T + RH) - \arctan(RH - 1.676331) + 0.00391838\,RH^{3/2}\,\arctan(0.023101\,RH) - 4.686035$

Tutaj $T$ to temperatura powietrza w °C, $RH$ to wilgotność względna w procentach, a każdy $\arctan$ jest obliczany w radianach. Wynik $T_w$ jest w °C.

Rozwiązane przykłady

Przykład 1 — ciepły, umiarkowanie wilgotny dzień. Przy $T = 30\,^{\circ}\mathrm{C}$ i $RH = 50\%$:

$T_w \approx 22.3\,^{\circ}\mathrm{C}$

Zatem powietrze można schłodzić przez parowanie tylko do około 22,3 °C — komfortowo, ale wyraźnie parno.

Przykład 2 — chłodniej i bardziej wilgotno. Przy $T = 25\,^{\circ}\mathrm{C}$ i $RH = 60\%$:

$T_w \approx 19.5\,^{\circ}\mathrm{C}$

Wartości referencyjne (temperatura termometru mokrego w °C)

Uwagi i zastosowania praktyczne

• Utrzymująca się temperatura termometru mokrego około 35 °C jest powszechnie uznawana za teoretyczną granicę przeżywalności człowieka, ponieważ w tym punkcie ciało nie może już oddawać ciepła metabolicznego nawet w spoczynku w cieniu.
• Ponieważ łączy temperaturę i wilgotność w jednej liczbie, temperatura termometru mokrego jest używana we wskaźnikach obciążenia cieplnego, w projektowaniu HVAC i wież chłodniczych, w naśnieżaniu oraz w rolnictwie.
• Dopasowanie Stulla zakłada standardowe ciśnienie na poziomie morza. Na dużej wysokości rzeczywista temperatura termometru mokrego nieco się różni.
• Aby poznać pokrewną miarę tego, jak „odczuwa się” pogodę, zobacz kalkulator gęstości powietrza oraz kalkulator skali Beauforta.

Najczęściej zadawane pytania

Czy temperatura termometru mokrego jest zawsze niższa od temperatury powietrza? Tak, chyba że powietrze jest w pełni nasycone (100% wilgotności względnej), w którym to przypadku temperatura termometru mokrego równa się temperaturze powietrza (termometru suchego).

Jaka jest różnica między temperaturą termometru mokrego a odczuwalnym wskaźnikiem ciepła? Wskaźnik ciepła szacuje odczuwane ciepło na skali skalibrowanej do komfortu, natomiast temperatura termometru mokrego jest wielkością fizyczną — rzeczywistą najniższą temperaturą osiągalną przez chłodzenie wyparne.

Jak dokładne jest to oszacowanie? Wzór Stulla zwykle zgadza się z dokładną psychrometryczną temperaturą termometru mokrego z dokładnością do około 0,3 °C w zakresie normalnych warunków pogodowych.