Klima / Berechnung

Wissenschaft Wetter & Meteorologie
#1

Liebe/-r Experte/-in,

unser Lehrer nimmt in der Fachschule gerade das Thema „Luftfeuchte“ durch. Den Stoff hat er in der letzten Stunde nicht mehr so ganz geschafft und deswegen fehlt mir ein bisschen etwas im Skript.

Trotzdem hat er uns eine Aufgabe gegeben mit der ich mich schon etwas länger beschäftige. Aber zu einem richtigen Ergebnis komme ich aus meiner Sicht nicht (etwas fehlt mir auch der Ansatz).

Aufgabe: Luft von 0°C und 30% relativer Luftfeuchte wird als Frischluft einer Fabrikationshalle zugeführt und dort auf 22°C erwärmt. Wie hoch sind dann relative Luftfeuchtigkeit und Sättigungsdefizit? (Ergebnisse sind zu interpretieren.)

Vielleicht kannst Du mir dabei etwas helfen? Wäre wirklich toll!

Ich wünsche Dir noch einen schönen Sonntag und bedanke mich vorab schon einmal.

Viele Grüße aus Unterfranken
Florian

#2

Hallo Florian,
bei Normaldruck kann Luft von 0 Grad C maximal 4,8 g/m3 Wasserdampf enthalten (100%).
30% Luftfeuchtigkeit bedeutet, dass bei 0 Grad C 30% von 4,8 g/m3, d.h. 1,44 g/m3 Wasserdampf (absoulute Lufftfeuchtigkeit) enthalten sind. Wird die Luft nun auf 22 Grad erwärmt, ohne dass Wasser zugefügt wird, dann sind immer noch nur die 1,44 g/m3 Wasserdampf enthalten. Nun kann aber Luft bei 22 Grad C eine maximale Menge von 19,4 g/m3 (100%) aufnehmen. Daraus ergibt sich: 1,44 g/m3 sind 7,42% von 19,4 g/m3. Die rellative Luftfeuchtigkeit ist somit bei Erwärmung auf 7,42% gesunken.
Die Sättigungsdifferenz beträgt: 100%-7,42%=92,58%
oder 19,4 g/m3-1,44 g/m3=17,96 g/m3
Die eingepumpte Luft könnte bei 22 Grad C zusätzlich 17,96 g/m3 Wasserdampf aufnehmen.
Tabellen für „Absoulute Luftfeuchtigkeit“ usw. siehe Wikipedia.

Ich hoffe, dass ich deine Frage beantwortet habe. Es ist bei mir selbst bereits 30 Jahre her, dass ich in der Schule mit derartigen Aufgaben zu tun hatte.

Viel Spass beim Lernen und viele Grüsse

Willy

#3

Wow, Willy,

vielen Dank für die tolle Erklärung. Nun verstehe ich auch was ich gerechnet habe. Habe den halben Tag rumgerechnet und meine Ergebnisse sind 7,5% relative Luftfeuchte und 18,03 g/m³ Sättigungsdefizit. Bin ich also schon dicht an Deine Ergebnisse rangekommen. Liegt aber auch daran das laut meiner Tabelle bei 0°C 4,9g/m³ enthalten sind und bei 22°C 19,5g/m².

Ich besuche eine Technikerschule für Textil. Also wenn Du mal was textiles wissen möchtest frag einfach. :smile:

Gruß
Flo

#4

Hallo,

die Sättigungsmenge (S) bei 0°C beträgt 4,84843 g/m³, 30% davon sind dann die tatsächliche Wasserdampfkonzentration in Deinem Fall. Bei 22° beträgt S 19,4132 g/m³. Die rel.F. ergibt sich als der Prozentwert des ersten Ergebnisses von dieser Zahl.

Schwieriger ist die Frage nach dem Sättigungsdefizit zu beantworten. Dies liegt daran, dass eigentlich sehr komplexe Berechnungsformeln nötig wären, die aber meist durch Näherungsformeln ersetzt werden. Die bekannteste von Letzteren ist:
dE = Es(T)*(1-U/100)
T: Lufttemperatur [°C]
U: relative Luftfeuchte [%]

#5

ach ja, das fehlt noch:
Es(T) = 6,11*exp((17,62*T)/(243,12+T))

#6

Hallo,

noch einmal vielen Dank für Deine Antwort. Ich habe das ganze gestern so gerechnet wie ich es für richtig gehalten habe.

Habe die Rechnung mal eingescannt um sie Dir zu zeigen. Laut meinem Lehrer ist es so in Ordnung.

http://www.dateiupload.com/files/Hw9VxMVPXq.jpg (über diesen Link downloadbar als Bild)

Vielen Dank und schönen Tag noch!

Gruß
Flo

#7

Lieber Florian,
etwas tun musst Du schon!
Schaue hier nach:

http://www.top-wetter.de/calculator.htm

http://www.freunde-alter-wetterinstrumente.de/33hygt…

sehr schön:

http://www3.fh-swf.de/fbaw/buchner/download/Vorl_was…

http://www.drytec.org/component/content/article/40-h…

usw.
Googeln müsstest Du schon können!

Na, arbeite Dich schön ein, dass hast Du die Lösung Deines Problems.
Das kann man nicht in 5 Minuten erklären!

Viele Grüße aus Karlsruhe

Stefan

#8

Hallo Florian,

um deine gescannte Rechnung zu sehen, muss ich mich bei datei upload anmelden, was ich nicht möchte, da ich das sonst nicht brauche. Es würde mich aber interessieren, ob ich in meiner Rechnung einen Denkfehler habe. Wie kommst du auf die 18,03 g/m³ Sättigungsdefferenz? Wie ich es dir bereits mitgeteilt hatte, ist es bei mir 3 Jahrzehnte her, dass ich etwas derartiges gerechnet habe.

Gruss
Willy

#9

Vielen Dank für Eure sehr hilfreichen Antworten. Ich habe mich nun noch einmal in die Bibliothek begeben und zur Festigung des Wissens alles nachgeschlagen.

P.S.: Die Datei kann auch ohne Anmeldung heruntergeladen werden. Der „Button“ bzw. die „Klickzeile“ ist nur sehr klein und versteckt.

#10

Hallo Florian,

sorry, bin spät dran, ich hoffe du kannst die Berechnung noch gebrauchen?

Da die Berechnung relativ kompliziert ist, würde ich vorschlagen, dass ich dir die Formeln per Mail sende, damit ich diese anständig formatieren kann.
Sende deine Mailadresse hier hin: [email protected]

Gruß
Michael