Будет ли влиять избыточное давление паров воды на концентрацию других газов в парилке за счёт их "выноса" через щели в двери.
Другими словами будут ли отличаться парциальные давления азота и кислорода внутри и снаружи.
Оставим пока в стороне физическую возможность находиться в парилке при температуре 70 градусов и относительной влажности 100%. Пусть это будет 55 градусов при этой влажности. Утверждается, что она достигается постоянным доливанием воды.
Здесь следует отличать статическое равновесие, мягкое динамическое равновесие и "суровый" режим.
Статическое равновесие.
Если некий (почти замкнутый) объем воздуха, содержащий открытую для испарения воду (парилка), нагреть со всем его содержимом, включая стены пол и потолок, до 55 градусов (камни - тоже), то внутри установится давление, равное атмосферному давлению снаружи - 760 мм рт ст, только оно перераспределится. Давление паров воды будет примерно 118 мм рт ст, что составит около 15% общего давления. Соответственно, на эти 15% уменьшится первоначальная доля кислорода ( с 21% до 18%) и азота (с 79% до 67%).
Внутри помещения газы свободно перемешиваются за счет естественной и принудительной конвекции, что выравнивает их концентрации по объему.
Мягкое динамическое равновесие.
Допустим, что на внешнем периметре этого объема имеются микро-щели, соединяющие внутренний объем с внешней атмосферой. Что будет происходить?
Так как давление внутри и снаружи одинаковое, то перенос газов в обе стороны (внутри щелей) возможен путем диффузии и конвекции.
Так как снаружи парциальное давление кислорода и азота больше, то их поток будет направлен внутрь, а паров воды - наружу.
Но так как входящий внутрь воздух обеднен парами воды, то это вызовет дополнительное ее испарение в количестве необходимом для поддержания его равновесного давления.
Теперь рассмотрим первоначальный случай равновесия при 55 градусах, но нагреем камни выше 55 градусов, и даже выше 100 градусов, когда вода на них закипает.
Если на такие камни лить воду с некоторой периодичностью, то в момент вскипания воды и ее испарения, происходит локальное повышение давления паров воды, которое в виде волны распространяется от места испарения к периферии.
Это приводит к такому же локальному уменьшению концентрации кислорода и азота в центре испарения воды и вытеснению их на периферию, где этот динамический скачек давления проходит сквозь щели наружу, запирая их и препятствуя диффузии свежего воздуха снаружи внутрь.
Затем, после конденсации избыточной влаги и падения давления до равновесного значения, поток снаружи внутрь восстановится, но при следующем всплеске давления (испарения воды) он опять будет заперт.
Если же такие скачки давления будут частыми, то воздухообмен будет сосредоточен на периферии, вблизи щелей, что усложнит доставку кислорода внутрь помещения и нарушит воздухообмен в целом.
