กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 17 นาที

ความชื้น

เปลี่ยนทางจากตัวพิมพ์ใหญ่อื่น/การเปลี่ยนเส้นทางที่ไม่สามารถพิมพ์ได้

ความชื้นคือความเข้มข้นของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ไอน้ำซึ่งเป็นสถานะก๊าซของน้ำโดยทั่วไปมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าความชื้นบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่จะมีฝนตกน้ำค้างหรือหมอก

ความชื้น

การกระจายตัวทั่วโลกของความชื้นสัมพัทธ์ที่พื้นผิวโดยเฉลี่ยในช่วงปี 1981–2010 จากชุดข้อมูล CHELSA-BIOCLIM+ [ 1 ]

ความชื้นคือความเข้มข้นของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ไอน้ำซึ่งเป็นสถานะก๊าซของน้ำโดยทั่วไปมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า[ 2 ]ความชื้นบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่จะมีฝนตกน้ำค้างหรือหมอก

ความชื้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความดันของระบบนั้นๆ ปริมาณไอน้ำเท่ากันจะทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศเย็นสูงกว่าในอากาศอุ่น พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องคือจุดน้ำค้างปริมาณไอน้ำที่จำเป็นเพื่อให้ถึงจุดอิ่มตัวจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมื่ออุณหภูมิของมวลอากาศลดลง ในที่สุดอากาศจะถึงจุดอิ่มตัวโดยไม่ต้องเพิ่มหรือลดมวลน้ำ ปริมาณไอน้ำที่อยู่ในมวลอากาศอาจแตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างเช่น มวลอากาศใกล้จุดอิ่มตัวอาจมี น้ำ 8 กรัมต่อลูกบาศก์เมตรที่ อุณหภูมิ 8 องศาเซลเซียส (46 องศาฟาเรนไฮต์)และ 28 กรัมต่อลูกบาศก์เมตรที่อุณหภูมิ30 องศาเซลเซียส (86 องศาฟาเรนไฮต์)     

การวัดความชื้นหลักสามวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ได้แก่ ความชื้นสัมบูรณ์ ความชื้นสัมพัทธ์ และความชื้นจำเพาะความชื้นสัมบูรณ์คือมวลของไอน้ำต่อปริมาตรของอากาศ (เป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร) [ 3 ]ความชื้นสัมพัทธ์ซึ่งมักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ บ่งชี้สถานะปัจจุบันของความชื้นสัมบูรณ์เมื่อเทียบกับความชื้นสูงสุดที่อุณหภูมิเดียวกันความชื้นจำเพาะคืออัตราส่วนของมวลไอน้ำต่อมวลรวมของอากาศชื้น

ความชื้นมีบทบาทสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิว สำหรับสัตว์ที่ต้องอาศัยเหงื่อในการควบคุมอุณหภูมิร่างกายภายใน ความชื้นสูงจะลดประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยลดอัตราการระเหย ของความชื้น จากผิวหนัง ผลกระทบนี้สามารถคำนวณได้โดยใช้ ตาราง ดัชนีความร้อนหรืออีกทางเลือกหนึ่งคือใช้ ดัชนีความชื้น (humidex)ที่ คล้ายกัน

แนวคิดเรื่องอากาศ "กักเก็บ" ไอน้ำหรือ "อิ่มตัว" ด้วยไอน้ำนั้น มักถูกกล่าวถึงในบริบทของความชื้นสัมพัทธ์ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นสิ่งที่ทำให้เข้าใจผิด ปริมาณไอน้ำที่เข้าสู่ (หรือสามารถเข้าสู่) พื้นที่ที่กำหนด ณ อุณหภูมิที่กำหนดนั้นแทบจะไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศ (ไนโตรเจน ออกซิเจน ฯลฯ) ที่มีอยู่ อันที่จริง สุญญากาศมีศักยภาพในการกักเก็บไอน้ำที่สมดุลใกล้เคียงกับปริมาตรเดียวกันที่เต็มไปด้วยอากาศ ทั้งสองค่านี้กำหนดโดยความดันไอที่สมดุลของน้ำที่อุณหภูมิที่กำหนด[ 4 ] [ 5 ]มีความแตกต่างเล็กน้อยมากที่อธิบายไว้ภายใต้ "ปัจจัยการเพิ่มประสิทธิภาพ" ด้านล่าง ซึ่งสามารถละเลยได้ในการคำนวณหลายอย่าง เว้นแต่จะต้องการความแม่นยำสูง

คำจำกัดความ

หอดูดาวปารานัลบนยอด เขา เซร์โรปารานัลในทะเลทรายอาตากามาเป็นหนึ่งในสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก[ 6 ]

ความชื้นสัมบูรณ์

ความชื้นสัมบูรณ์โดยทั่วไปหมายถึงความชื้นสัมบูรณ์เชิงปริมาตร ซึ่งเป็นมวลรวมของไอน้ำ (น้ำในรูปก๊าซ) ที่มีอยู่ในปริมาตรหรือมวลอากาศที่กำหนด โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ ความชื้นสัมบูรณ์ในบรรยากาศมีค่าตั้งแต่เกือบศูนย์ถึงประมาณ30 กรัม (1.1 ออนซ์)ต่อลูกบาศก์เมตร เมื่ออากาศอิ่มตัวที่อุณหภูมิ30 °C (86 °F ) [ 7 ] [ 8 ]    

ความชื้นสัมบูรณ์คือมวลของไอน้ำ(ชม2โอ){\displaystyle (m_{{\text{H}}_{2}{\text{O}}})}หารด้วยปริมาตรของส่วนผสมของอากาศและไอน้ำ(วีสุทธิ){\displaystyle (V_{\text{net}})}ซึ่งสามารถแสดงได้ดังนี้: เอชม=ชม2โอวีสุทธิ.{\displaystyle AH={\frac {m_{{\text{H}}_{2}{\text{O}}}}{V_{\text{net}}}}.} ในสมการข้างต้น ความชื้นสัมบูรณ์ของมวลอากาศจะแปรผันตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดันอากาศ ซึ่งทำให้ความชื้นสัมบูรณ์ (ปริมาตร) ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานบางอย่าง[ 9 ]

อากาศเป็นก๊าซ และปริมาตรของปริมาณที่กำหนดจะแปรผันตามความดันและอุณหภูมิ ตามกฎของบอยล์ความชื้นสัมบูรณ์ถูกกำหนดให้เป็นมวลน้ำต่อปริมาตรของอากาศ และมวลอากาศที่กำหนดจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงเมื่ออุณหภูมิหรือความดันเปลี่ยนแปลง ดังนั้น ความชื้นสัมบูรณ์ของมวลอากาศจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดัน แม้ว่าสัดส่วนของน้ำในมวลอากาศนั้น ( ความชื้นจำเพาะ ) จะคงที่ก็ตาม[ 10 ]

เนื่องจากความแปรปรวนของความชื้นสัมบูรณ์กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดันอากาศ การใช้ความชื้นสัมบูรณ์ตามที่กำหนดไว้ข้างต้นจึงไม่เหมาะสมสำหรับการคำนวณในวิศวกรรมเคมี เช่น การอบแห้ง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจมีนัยสำคัญ ดังนั้น ความชื้นสัมบูรณ์ในวิศวกรรมเคมีอาจหมายถึงมวลของไอน้ำต่อหน่วยมวลของอากาศแห้ง หรือที่เรียกว่า "อัตราส่วนความชื้น" หรือ "อัตราส่วนการผสมมวล" (ดูความชื้นจำเพาะด้านล่างด้วย) ซึ่งเหมาะสมกว่าสำหรับการคำนวณสมดุลความร้อนและมวลอัตราส่วนของมวลน้ำต่อหน่วยปริมาตรตามที่กำหนดไว้ในสมการข้างต้นยังเรียกว่า "ความชื้นเชิงปริมาตร" ซึ่งอาจเป็นคำที่เหมาะสมกว่าในบริบทดังกล่าว เนื่องจากความสับสนที่อาจเกิดขึ้นมาตรฐานอังกฤษ BS 1339 [ 11 ]แนะนำให้หลีกเลี่ยงคำว่า "ความชื้นสัมบูรณ์" และยกเลิกการใช้งานเพื่อใช้ "ความชื้นเชิงปริมาตร" "ความชื้นจำเพาะ" และ "อัตราส่วนการผสม" แทน โดยทั่วไป เมื่อใช้ความชื้นสัมบูรณ์ ควรตรวจสอบหน่วยอย่างระมัดระวังเสมอเพื่อพิจารณาว่ากำลังใช้ความชื้นเชิงปริมาตรหรือความชื้นจำเพาะ แผนภูมิความชื้นจำนวนมากระบุหน่วยเป็น กรัม/กิโลกรัม หรือ กิโลกรัม/กิโลกรัม แต่สามารถใช้หน่วยมวลใดก็ได้

ความชื้นสัมพัทธ์

ความชื้นสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของปริมาณไอน้ำในอากาศต่อปริมาณไอน้ำที่อากาศอาจมีได้ที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด กล่าวอย่างเป็นทางการมากขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความดันย่อยของไอน้ำต่อความดันไอสมดุลของน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน[ 12 ]

ถ้าตัวอย่างอากาศชื้นที่อุณหภูมิ T มีไอน้ำที่มีความดันย่อย P ความชื้นสัมพัทธ์ RH คือ: [ 13 ]

อาร์ชม=พีพี{\displaystyle RH={\frac {P_{w}}{P_{s}}}}

โดยที่ P คือความดันอิ่มตัวของน้ำที่อุณหภูมิT

ความชื้นสัมพัทธ์จะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความดันของอากาศ: อากาศที่เย็นกว่าจะมีไอน้ำน้อยกว่า และน้ำจะควบแน่นออกจากอากาศได้มากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของอากาศจึงสามารถเปลี่ยนแปลงความชื้นสัมพัทธ์ได้ แม้ว่าความชื้นจำเพาะจะคงที่ก็ตาม หากมวลอากาศสองมวลมีความชื้นจำเพาะและอุณหภูมิเท่ากัน แต่มีความดันต่างกัน มวลอากาศที่มีความดันสูงกว่าจะมีค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า

อากาศที่เย็นลงจะทำให้ความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้น หากความชื้นสัมพัทธ์สูงขึ้นถึง 100% ( จุดน้ำค้าง ) และมีพื้นผิวหรืออนุภาคที่เหมาะสม ไอน้ำจะควบแน่นกลายเป็นของเหลวหรือตกตะกอนเป็นน้ำแข็ง ในทำนองเดียวกัน อากาศที่อุ่นขึ้นจะทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ลดลง การทำให้อากาศที่มีหมอกอุ่นขึ้นอาจทำให้หมอกนั้นระเหยไปได้เนื่องจากหยดน้ำมีแนวโน้มที่จะระเหยหมดไปเนื่องจากความดันย่อยของไอน้ำในอากาศลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น

ความชื้นสัมพัทธ์จะพิจารณาเฉพาะไอน้ำที่มองไม่เห็นเท่านั้น หมอก เมฆ ละอองน้ำ และอนุภาคละอองลอยในน้ำจะไม่นับรวมในการวัดความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศ แม้ว่าการมีอยู่ของสิ่งเหล่านี้จะเป็นตัวบ่งชี้ว่าอากาศบริเวณนั้นอาจใกล้ถึงจุดน้ำค้างก็ตาม

ความชื้นสัมพัทธ์โดยปกติจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ยิ่งเปอร์เซ็นต์สูง ความชื้นในอากาศก็จะยิ่งมากขึ้น ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% อากาศจะอิ่มตัวและอยู่ที่จุดน้ำค้าง ในกรณีที่ไม่มีวัตถุแปลกปลอมใดๆ ที่จะทำให้เกิดการ ควบแน่นหรือผลึกน้ำแข็ง ความชื้นสัมพัทธ์อาจเกิน 100% ซึ่งในกรณีนี้อากาศจะเรียกว่าอิ่มตัวยิ่งยวดการนำอนุภาคหรือพื้นผิวใดๆ เข้าไปในอากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 100% จะทำให้เกิดการควบแน่นหรือน้ำแข็งเกาะบนนิวเคลียสเหล่านั้น ซึ่งจะช่วยกำจัดไอน้ำบางส่วนและลดความชื้นลง

ในเชิงวิทยาศาสตร์ ความชื้นสัมพัทธ์ (อาร์ชม{\displaystyle RH}หรือϕ{\displaystyle \phi }) ของส่วนผสมอากาศ-น้ำ ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความดันย่อยของไอน้ำ (พี{\displaystyle p}) ในอากาศจนถึงความดันไออิ่มตัว (พี{\displaystyle p_{s}}) ของน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน โดยปกติจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์: [ 14 ] [ 15 ] [ 4 ]ϕ=100%พี/พี{\displaystyle \phi =100\%\cdot p/p_{s}}

ความชื้นสัมพัทธ์เป็นตัวชี้วัด ที่สำคัญ ที่ใช้ในการพยากรณ์อากาศและรายงานสภาพอากาศ เนื่องจากเป็นตัวบ่งชี้ถึงโอกาสที่จะเกิดฝนน้ำค้าง หรือหมอก ในสภาพอากาศร้อนในฤดูร้อน ความชื้นสัมพัทธ์ที่เพิ่มขึ้นจะทำให้อุณหภูมิที่รู้สึกได้สำหรับมนุษย์ (และสัตว์อื่นๆ) สูงขึ้น เนื่องจากขัดขวางการระเหยของเหงื่อจากผิวหนัง ตัวอย่างเช่น ตามดัชนีความร้อนความชื้นสัมพัทธ์ 75% ที่อุณหภูมิอากาศ80.0 °F (26.7 °C)จะรู้สึกเหมือน83.6 ± 1.3 °F (28.7 ± 0.7 °C ) [ 16 ] [ 17 ]        

เนื่องจากไม้จะเปลี่ยนรูปทรงเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง ความชื้นสัมพัทธ์จึงถูกนำมาใช้ในการประเมินปริมาณความชื้นและการเปลี่ยนแปลงขนาดของไม้ เช่น การปรับขนาดเพื่อรองรับการเคลื่อนตัวตามฤดูกาลของพื้นไม้

ความชื้นจำเพาะ

ความชื้นจำเพาะ (หรือปริมาณความชื้น) คืออัตราส่วนของมวลไอน้ำต่อมวลรวมของอากาศ[ 18 ]ความชื้นจำเพาะโดยประมาณเท่ากับอัตราส่วนการผสมซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของมวลไอน้ำในอากาศต่อมวลอากาศแห้งสำหรับอากาศเดียวกัน โดยทั่วไปจะใช้สัญลักษณ์ ω แทน และมักใช้ในการออกแบบระบบHVAC

คำว่าความชื้นสัมพัทธ์สงวนไว้สำหรับระบบไอน้ำในอากาศ คำว่าความอิ่มตัวสัมพัทธ์ใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันสำหรับระบบที่ประกอบด้วยเฟสที่ควบแน่นได้อื่นที่ไม่ใช่น้ำในเฟสที่ไม่ควบแน่นได้อื่นที่ไม่ใช่อากาศ[ 19 ]

การวัด

เครื่องบันทึกความชื้นและอุณหภูมิ ( ไฮโกรเทอร์โมกราฟ)
เครื่องวัดความชื้นสำหรับใช้ในครัวเรือน ชนิดไซโครมิเตอร์แบบเปียก/แห้ง
เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์

อุปกรณ์ที่ใช้วัดความชื้นในอากาศเรียกว่า ไซโครมิเตอร์ หรือไฮโกรมิเตอร์ (อย่าสับสนกับไฮโดรมิเตอร์ ) ส่วนฮูมิดิสตัทคือ สวิตช์ที่ทำงานเมื่อความชื้นเปลี่ยนแปลง มักใช้ควบคุมเครื่องเพิ่มความชื้นหรือเครื่องลดความชื้น

ความชื้นของส่วนผสมอากาศและไอน้ำสามารถหาได้โดยใช้แผนภูมิไซโครเมตริก หากทราบ ทั้ง อุณหภูมิกระเปาะแห้ง ( T ) และอุณหภูมิกระเปาะเปียก ( Tw ไซโครมิเตอร์แบบ สลิง

มีสูตรเชิงประจักษ์หลายสูตรที่สามารถใช้ประมาณค่าความดันไอสมดุลของไอน้ำเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิได้ สมการของอองตวนเป็นหนึ่งในสูตรที่ซับซ้อนน้อยที่สุด โดยมีพารามิเตอร์เพียงสามตัว ( A , BและC ) สูตรอื่นๆ เช่นสมการของกอฟฟ์-แกรทช์และการประมาณค่าของแม็กนัส-เทเทนส์นั้นซับซ้อนกว่า แต่ให้ความแม่นยำที่ดีกว่า

สมการ Arden Buckมักพบเห็นได้ในเอกสารเกี่ยวกับหัวข้อนี้: [ 20 ]อี*=(1.0007+3.46×106พี)×6.1121อี17.502ที/(240.97+ที),{\displaystyle e_{w}^{*}=\left(1.0007+3.46\times 10^{-6}P\right)\times 6.1121\,e^{17.502T/(240.97+T)},} ที่ไหนที{\displaystyle T}คืออุณหภูมิกระเปาะแห้งที่แสดงในหน่วยองศาเซลเซียส (°C)พี{\displaystyle P}คือความดันสัมบูรณ์ที่แสดงในหน่วยมิลลิบาร์ และอี*{\displaystyle e_{w}^{*}}คือค่าความดันไอสมดุลที่แสดงในหน่วยมิลลิบาร์ บัคได้รายงานว่าข้อผิดพลาดสัมพัทธ์สูงสุดน้อยกว่า 0.20% ระหว่าง−20 ถึง +50 °C (−4 ถึง 122 °F)เมื่อใช้สูตรทั่วไปในรูปแบบนี้ในการประมาณค่าความดันไอสมดุลของน้ำ  

มีอุปกรณ์หลายชนิดที่ใช้ในการวัดและควบคุมความชื้น มาตรฐานการสอบเทียบสำหรับการวัดที่แม่นยำที่สุด ได้แก่ ไฮโกรมิเตอร์แบบกราวิเมตริกไฮโกรมิเตอร์แบบกระจกเย็นและไฮโกรมิเตอร์แบบอิเล็กโทรไลต์ วิธีการกราวิเมตริกถึงแม้จะแม่นยำที่สุด แต่ก็ยุ่งยากมาก สำหรับการวัดที่รวดเร็วและแม่นยำมาก วิธีการใช้กระจกเย็นนั้นมีประสิทธิภาพ[ 21 ] สำหรับการวัดแบบออนไลน์ในกระบวนการ เซ็นเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันนั้นใช้ การวัด ค่าความจุเพื่อวัดความชื้นสัมพัทธ์[ 22 ]โดยมักจะมีการแปลงภายในเพื่อแสดงความชื้นสัมบูรณ์ด้วย เซ็นเซอร์เหล่านี้ราคาถูก เรียบง่าย โดยทั่วไปแล้วแม่นยำ และค่อนข้างทนทาน เซ็นเซอร์ความชื้นทั้งหมดประสบปัญหาในการวัดก๊าซที่มีฝุ่นละออง เช่น กระแสไอเสียจากเครื่องอบผ้า

ความชื้นยังถูกวัดในระดับโลกโดยใช้ดาวเทียมที่โคจรอยู่ห่างไกล ดาวเทียมเหล่านี้สามารถตรวจจับความเข้มข้นของน้ำในชั้นบรรยากาศ โทรโพสเฟียร์ ที่ระดับความสูงระหว่าง4 ถึง 12 กิโลเมตร (2.5 ถึง 7.5 ไมล์)ดาวเทียมที่สามารถวัดไอน้ำได้มีเซ็นเซอร์ที่ไวต่อรังสีอินฟราเรดไอน้ำจะดูดซับและแผ่รังสีออกมาใหม่ในช่วงคลื่นความถี่นี้โดยเฉพาะ ภาพถ่ายไอน้ำจากดาวเทียมมีบทบาทสำคัญในการตรวจสอบสภาพภูมิอากาศ (เช่น การก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนอง) และในการพัฒนาการพยากรณ์อากาศ  

ความหนาแน่นและปริมาตรของอากาศ

ความชื้นขึ้นอยู่กับการระเหยและการควบแน่นของน้ำ ซึ่งในทางกลับกันก็ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเป็นหลัก ดังนั้น เมื่อเพิ่มแรงดันให้กับก๊าซที่อิ่มตัวด้วยน้ำ ส่วนประกอบทั้งหมดจะลดลงในปริมาตรเริ่มต้นโดยประมาณตามกฎของก๊าซในอุดมคติอย่างไรก็ตาม น้ำบางส่วนจะควบแน่นจนกลับมามีความชื้นเกือบเท่าเดิม ทำให้ปริมาตรรวมที่ได้เบี่ยงเบนไปจากที่กฎของก๊าซในอุดมคติทำนายไว้

ในทางกลับกัน การลดอุณหภูมิจะทำให้เกิดการควบแน่นของน้ำบางส่วน ซึ่งจะทำให้ปริมาตรสุดท้ายเบี่ยงเบนไปจากที่คาดการณ์ไว้โดยกฎของก๊าซในอุดมคติ ดังนั้น ปริมาตรของก๊าซอาจแสดงได้อีกทางหนึ่งเป็นปริมาตรแห้ง โดยไม่รวมปริมาณความชื้น ซึ่งสัดส่วนนี้จะสอดคล้องกับกฎของก๊าซในอุดมคติได้แม่นยำกว่า ในทางตรงกันข้าม ปริมาตรอิ่มตัวคือปริมาตรของส่วนผสมของก๊าซจะมีหากเติมความชื้นเข้าไปจนถึงจุดอิ่มตัว (หรือความชื้นสัมพัทธ์ 100%)

อากาศชื้นมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศแห้งเนื่องจากโมเลกุลของน้ำ ( mโมเลกุลของไนโตรเจน (มวล 18 ดาลตัน  ) มีมวลน้อยกว่าโมเลกุลของไนโตรเจน (มวล ≈ 28 ) หรือโมเลกุลของออกซิเจน (มวล ≈ 32 ) ประมาณ 78% ของโมเลกุลในอากาศแห้งเป็นไนโตรเจน (N₂อีก 21% เป็นออกซิเจน (O₂และอีก 1% ที่เหลือเป็นส่วนผสมของก๊าซอื่นๆ

สำหรับแก๊สใดๆ ที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด จำนวนโมเลกุลที่อยู่ในปริมาตรหนึ่งๆ จะคงที่ ดังนั้น เมื่อเติมโมเลกุลน้ำ (ไอน้ำ) จำนวน N เข้าไปในปริมาตรของอากาศแห้ง จำนวนโมเลกุลของอากาศในปริมาตรนั้นจะต้องลดลงไปเท่ากับจำนวน N เพื่อให้ความดันคงที่โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ จำนวนทั้งสองจะเท่ากันอย่างแน่นอนหากเราพิจารณาว่าแก๊สเป็นแก๊สในอุดมคติการเพิ่มโมเลกุลน้ำหรือโมเลกุลอื่นๆ เข้าไปในแก๊สโดยไม่ลดจำนวนโมเลกุลอื่นๆ ลงเท่ากัน จะต้องทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความดัน หรือปริมาตรทั้งหมด กล่าวคือ ต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างน้อยหนึ่งในสามพารามิเตอร์นี้

ถ้าอุณหภูมิและความดันคงที่ ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น และโมเลกุลของอากาศแห้งที่ถูกแทนที่ในตอนแรกจะเคลื่อนตัวออกไปยังปริมาตรเพิ่มเติม หลังจากนั้นส่วนผสมจะกลายเป็นเนื้อเดียวกันในที่สุดผ่านการแพร่กระจาย ดังนั้นมวลต่อหน่วยปริมาตรของก๊าซ—ความหนาแน่น—จึงลดลง ไอแซค นิวตันค้นพบปรากฏการณ์นี้และเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ในหนังสือOpticksของ เขา [ 23 ]

การพึ่งพาแรงดัน

ความชื้นสัมพัทธ์ของระบบอากาศ-น้ำไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับความดันสัมบูรณ์ของระบบนั้นด้วย ความสัมพันธ์นี้แสดงให้เห็นได้จากการพิจารณาระบบอากาศ-น้ำที่แสดงด้านล่าง ระบบนี้เป็นระบบปิด (กล่าวคือ ไม่มีสสารใดเข้าหรือออกจากระบบ)

รัฐ A ถึง B
หากระบบในสถานะ A ได้รับความร้อนโดยรักษาระดับความดันคงที่ (ความร้อนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงความดันของระบบ) ความชื้นสัมพัทธ์ของระบบจะลดลงเนื่องจากความดันไอสมดุลของน้ำเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังแสดงในสถานะ B
รัฐ A ถึง C
หากระบบในสถานะ A ถูกอัดแบบไอโซเทอร์มอล (อัดโดยที่อุณหภูมิของระบบไม่เปลี่ยนแปลง) ความชื้นสัมพัทธ์ของระบบจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความดันย่อยของน้ำในระบบเพิ่มขึ้นตามปริมาตรที่ลดลง ดังแสดงในสถานะ C ที่ความดันสูงกว่า 202.64 kPa ความชื้นสัมพัทธ์จะเกิน 100% และน้ำอาจเริ่มควบแน่น

หากความดันของสภาวะ A เปลี่ยนแปลงไปโดยการเติมอากาศแห้งเข้าไปเพิ่มโดยไม่เปลี่ยนแปลงปริมาตร ความชื้นสัมพัทธ์ก็จะไม่เปลี่ยนแปลง

ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของความชื้นสัมพัทธ์จึงสามารถอธิบายได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของระบบ การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของระบบ หรือการเปลี่ยนแปลงทั้งสองอย่างของระบบ

ปัจจัยเสริม

ปัจจัยการเพิ่มประสิทธิภาพ(เอฟ){\displaystyle (f_{w})}นิยามว่า คือ อัตราส่วนของความดันไออิ่มตัวของน้ำในอากาศชื้น(อี){\displaystyle (e'_{w})}เมื่อเทียบกับความดันไออิ่มตัวของน้ำบริสุทธิ์: เอฟ=อีอี*.{\displaystyle f_{W}={\frac {e'_{w}}{e_{w}^{*}}}.}

สำหรับระบบก๊าซในอุดมคติ ค่าตัวประกอบการเพิ่มประสิทธิภาพจะมีค่าเท่ากับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในระบบจริง ผลกระทบจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของก๊าซส่งผลให้ความดันไอสมดุลของน้ำในอากาศเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความดันไอสมดุลของไอน้ำบริสุทธิ์ ดังนั้น ค่าตัวประกอบการเพิ่มประสิทธิภาพจึงมักมีค่ามากกว่าหนึ่งเล็กน้อยสำหรับระบบจริง

โดยทั่วไปแล้ว ปัจจัยการปรับปรุงจะใช้ในการแก้ไขความดันไอสมดุลของไอน้ำ เมื่อใช้ความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ เช่น ความสัมพันธ์ที่พัฒนาโดย Wexler, Goff และ Gratch เพื่อประมาณคุณสมบัติของระบบไซโครเมตริก

Buck รายงานว่าที่ระดับน้ำทะเล ความดันไอของน้ำในอากาศชื้นอิ่มตัวจะเพิ่มขึ้นประมาณ 0.5% เมื่อเทียบกับความดันไอสมดุลของน้ำบริสุทธิ์[ 20 ]

ผลกระทบ

ตั้งค่าไฮโกรสแตทไว้ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 50%
กล่องเก็บซิการ์ (Humidor ) ใช้สำหรับควบคุมความชื้นของซิการ์

การควบคุมสภาพอากาศ หมายถึง การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ในอาคาร ยานพาหนะ และพื้นที่ปิดอื่นๆ เพื่อให้เกิดความสะดวกสบาย สุขภาพ และความปลอดภัยของมนุษย์ ตลอดจนเพื่อตอบสนองความต้องการด้านสิ่งแวดล้อมของเครื่องจักร วัสดุที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลง (เช่น โบราณวัตถุ) และกระบวนการทางเทคนิค

ภูมิอากาศ

ความชื้นเฉลี่ยทั่วประเทศออสเตรเลียตลอดทั้งปี เวลา 9 โมงเช้า
  80–90%
  30–40%

แม้ว่าความชื้นในอากาศจะเป็นตัวแปรทางภูมิอากาศอย่างหนึ่ง แต่ก็ส่งผลกระทบต่อตัวแปรทางภูมิอากาศอื่นๆ ด้วยเช่นกัน ความชื้นในสิ่งแวดล้อมได้รับผลกระทบจากลมและปริมาณน้ำฝน

โดยทั่วไปแล้ว เมืองที่มีความชื้นสูงที่สุดในโลกมักตั้งอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรและบริเวณชายฝั่ง เมืองต่างๆ ในบางส่วนของเอเชียและโอเชียเนียมีความชื้นสูงมากกรุงเทพฯโฮ จิ มินห์ซิตี้ กัวลาลัมเปอร์ ฮ่องกง มะนิลา จาการ์ตา นาฮา สิงคโปร์ เกาสง และไทเปมีความชื้นสูงมากเกือบตลอดทั้งปีหรือตลอดทั้งปีเนื่องจากอยู่ใกล้ แหล่งน้ำและเส้นศูนย์สูตร และมัก มีสภาพอากาศครึ้มฟ้าครึ้มฝน

บางพื้นที่ประสบกับความชื้นสูงมากในช่วงฤดูฝน ประกอบกับความอบอุ่นทำให้รู้สึกเหมือนอยู่ในซาวน่าอุ่นๆ เช่นโกลกาตาเชนไนและโคจิในอินเดีย และลาฮอร์ในปากีสถาน เมือง ซุกกูร์ที่ตั้งอยู่บนแม่น้ำสินธุ ในปากีสถานมี จุดน้ำค้างที่สูงที่สุดและไม่สบายตัวที่สุดในประเทศ โดยมักจะเกิน30 °C (86 °F)ในฤดูมรสุม[ 24 ]  

อุณหภูมิสูงประกอบกับจุดน้ำค้างสูง ทำให้ดัชนีความร้อนสูงเกิน65 องศาเซลเซียส (149 องศาฟาเรนไฮต์)ดาร์วินประสบกับฤดูฝนที่ชื้นจัดตั้งแต่เดือนธันวาคมถึงเมษายนฮิวสตันไมอามีโอซาก้าเซี่ยงไฮ้ เซิ นเจิ้นและโตเกียวก็มีช่วงฤดูร้อนที่ชื้นจัดเช่นกัน ในช่วงฤดูมรสุมตะวันตกเฉียงใต้และตะวันออกเฉียงเหนือ (ปลายเดือนพฤษภาคมถึงกันยายน และพฤศจิกายนถึงมีนาคม ตามลำดับ) คาดว่าจะเกิดฝนตกหนักและความชื้นค่อนข้างสูงหลังฝนตก  

นอกฤดูมรสุม ความชื้นจะสูง (เมื่อเทียบกับประเทศที่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตร) ​​แต่ก็มีวันที่มีแดดจัดมากมาย ในสถานที่ที่อากาศเย็นกว่า เช่น ทางตอนเหนือของแทสเมเนีย ประเทศออสเตรเลีย จะมีความชื้นสูงตลอดทั้งปีเนื่องจากมีมหาสมุทรคั่นระหว่างแผ่นดินใหญ่ของออสเตรเลียและแทสเมเนีย ในฤดูร้อน อากาศร้อนและแห้งจะถูกดูดซับโดยมหาสมุทรนี้ และอุณหภูมิแทบจะไม่สูงเกิน35 องศาเซลเซียส (95 องศาฟาเรนไฮต์ )  

สภาพภูมิอากาศโลก

ความชื้นส่งผลต่อสมดุลพลังงานและส่งผลต่ออุณหภูมิในสองวิธีหลักๆ ประการแรก ไอน้ำในบรรยากาศมีพลังงาน "แฝง" อยู่ ในระหว่างการคายน้ำหรือการระเหยความร้อนแฝง นี้ จะถูกดึงออกจากของเหลวบนพื้นผิว ทำให้พื้นผิวโลกเย็นลง นี่คือผลกระทบจากการระบายความร้อนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการแผ่รังสีที่ใหญ่ที่สุดบนพื้นผิว ซึ่งชดเชยความร้อนสุทธิเฉลี่ยจากการแผ่รังสีบนพื้นผิวได้ประมาณ 70%

ประการที่สอง ไอน้ำเป็น ก๊าซเรือนกระจกที่มีปริมาณมากที่สุดไอน้ำเปรียบเสมือนเลนส์สีเขียวที่ยอมให้แสงสีเขียวผ่านได้ แต่ดูดซับแสงสีแดง จึงเป็น "ตัวดูดซับแบบเลือกสรร" เช่นเดียวกับก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ไอน้ำโปร่งใสต่อพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม มันดูดซับพลังงานอินฟราเรดที่แผ่รังสีขึ้นมาจากพื้นผิวโลก ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้พื้นที่ชื้นมีอุณหภูมิลดลงน้อยมากในเวลากลางคืน แต่พื้นที่ทะเลทรายแห้งแล้งกลับเย็นลงอย่างมากในเวลากลางคืน การดูดซับแบบเลือกสรรนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก มันทำให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้นอย่างมากเหนืออุณหภูมิสมดุลการแผ่รังสีตามทฤษฎีกับดวงอาทิตย์ และไอน้ำเป็นสาเหตุของภาวะโลกร้อนมากกว่าก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ

อย่างไรก็ตาม แตกต่างจากก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ส่วนใหญ่ น้ำไม่เพียงแต่มีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดในทุกภูมิภาคของโลกเท่านั้น แต่ยังมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งในหลายระดับความสูงอีกด้วย ในฐานะที่เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ควบแน่นได้ มันจึงตกตะกอนลงมา โดยมี ระดับความสูงที่ต่ำกว่ามากและมีอายุอยู่ในชั้นบรรยากาศที่สั้นกว่ามากเพียงไม่กี่สัปดาห์แทนที่จะเป็นหลายทศวรรษ หากไม่มีก๊าซเรือนกระจกอื่นๆอุณหภูมิ ของโลก ซึ่งต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ จะทำให้ไอน้ำถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศ[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] ดังนั้นไอน้ำจึงเป็น "ทาส" ของก๊าซเรือนกระจกที่ไม่สามารถควบแน่นได้[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] 

ชีวิตของสัตว์และพืช

Tillandsia usneoidesในเรือนเพาะชำพืชเขตร้อน สวนพฤกษศาสตร์หลวงคิว เจริญเติบโตได้ดีในสภาพอากาศที่อบอุ่นและมีความชื้นเฉลี่ยค่อนข้างสูง

ความชื้นเป็นหนึ่งในปัจจัยทางชีวภาพ พื้นฐาน ที่กำหนดถิ่นที่อยู่ใดๆ (ทุนดรา พื้นที่ชุ่มน้ำ และทะเลทรายเป็นเพียงตัวอย่างบางส่วน) และเป็นตัวกำหนดว่าสัตว์และพืชชนิดใดสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาพแวดล้อมที่กำหนด[ 31 ]

The human body dissipates heat through perspiration and its evaporation. Heat convection, to the surrounding air, and thermal radiation are the primary modes of heat transport from the body. Under conditions of high humidity, the rate of evaporation of sweat from the skin decreases. Also, if the atmosphere is as warm or warmer than the skin during times of high humidity, blood brought to the body surface cannot dissipate heat by conduction to the air. With so much blood going to the external surface of the body, less goes to the active muscles, the brain, and other internal organs. Physical strength declines, and fatigue occurs sooner than it would otherwise. Alertness and mental capacity also may be affected, resulting in heat stroke or hyperthermia.

Domesticated plants and animals (e.g. lizards) require regular upkeep of humidity percent when grown in-home and container conditions, for optimal thriving environment.

Human comfort

Although humidity is an important factor for thermal comfort, humans are more sensitive to variations in temperature than they are to changes in relative humidity.[32] Humidity has a small effect on thermal comfort outdoors when air temperatures are low, a slightly more pronounced effect at moderate air temperatures, and a much stronger influence at higher air temperatures.[33]

Humans are sensitive to humid air because the human body uses evaporative cooling as the primary mechanism to regulate temperature. Under humid conditions, the rate at which perspiration evaporates on the skin is lower than it would be under arid conditions. Because humans perceive the rate of heat transfer from the body rather than temperature itself, we feel warmer when the relative humidity is high than when it is low.

มนุษย์สามารถรู้สึกสบายได้ในระดับความชื้นที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ตั้งแต่ 30 ถึง 70% [ 34 ]แต่โดยอุดมคติแล้วไม่ควรเกินจุดน้ำค้างสัมบูรณ์ (60  °F) [ 35 ]ระหว่าง 40% [ 36 ]และ 60% [ 37 ] โดยทั่วไป อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะต้องการความชื้นที่ต่ำกว่าเพื่อให้เกิดความสบายทางความร้อน เมื่อเทียบกับอุณหภูมิที่ต่ำกว่า โดยที่ปัจจัยอื่นๆ คงที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อระดับเสื้อผ้า = 1 อัตราการเผาผลาญ = 1.1 และความเร็วลม 0.1  ม./วินาที การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศและอุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ยจาก 20  °C เป็น 24  °C จะทำให้ความชื้นสัมพัทธ์สูงสุดที่ยอมรับได้ลดลงจาก 100% เหลือ 65% เพื่อรักษาสภาพความสบายทางความร้อน เครื่องมือ CBE Thermal Comfort Tool สามารถใช้เพื่อสาธิตผลกระทบของความชื้นสัมพัทธ์สำหรับสภาวะความสบายทางความร้อนเฉพาะ และสามารถใช้เพื่อสาธิตการปฏิบัติตามมาตรฐาน ASHRAE 55–2017 [ 38 ]

บางคนอาจหายใจลำบากในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง บางกรณีเกี่ยวข้องกับภาวะทางเดินหายใจ เช่น โรคหอบหืด ซึ่งพบว่าความชื้นต่ำเพียง 50% ก็เพิ่มความเสี่ยงต่ออาการหายใจลำบาก ไอ และหลอดลมตีบจากการออกกำลังกายได้อย่างมีนัยสำคัญ[ 39 ]บางกรณีอาจเป็นผลมาจากความวิตกกังวลผู้ที่ได้รับผลกระทบมักจะหายใจเร็วเกินไปเพื่อตอบสนอง ทำให้รู้สึกชา เป็นลม และเสียสมาธิเป็นต้น[ 40 ]

เครื่องปรับอากาศช่วยลดความไม่สบายโดยการลดไม่เพียงแต่อุณหภูมิ แต่ยังรวมถึงความชื้นด้วย การทำความร้อนให้กับอากาศภายนอกที่เย็นสามารถลดระดับความชื้นสัมพัทธ์ภายในอาคารลงต่ำกว่า 30% [ 41 ]ตามมาตรฐาน ASHRAE 55-2017: สภาพแวดล้อมทางความร้อนสำหรับการอยู่อาศัยของมนุษย์ความสบายทางความร้อนภายในอาคารสามารถบรรลุได้โดยใช้ วิธี PMVโดยมีความชื้นสัมพัทธ์อยู่ในช่วง 0% ถึง 100% ขึ้นอยู่กับระดับของปัจจัยอื่นๆ ที่มีส่วนช่วยให้เกิดความสบายทางความร้อน[ 42 ]อย่างไรก็ตาม ช่วงความชื้นสัมพัทธ์ภายในอาคารที่แนะนำในอาคารปรับอากาศโดยทั่วไปคือ 30–60% [ 43 ] [ 44 ]

สุขภาพของมนุษย์

ความชื้นที่สูงขึ้นจะลดความสามารถในการแพร่เชื้อไวรัสไข้หวัดใหญ่ในอากาศ[ 45 ]

ความชื้นต่ำมากอาจทำให้เกิดความไม่สบายตัว ปัญหาทางเดินหายใจ และทำให้อาการภูมิแพ้กำเริบในบางคน ความชื้นต่ำทำให้เนื้อเยื่อบุโพรงจมูกแห้ง แตก และไวต่อการแทรกซึมของไวรัสหวัดไรโนไวรัส มากขึ้น [ 46 ] ความชื้นสัมพัทธ์ ที่ต่ำมาก (ต่ำกว่า 20 %) อาจทำให้เกิดการระคายเคืองตาได้[ 47 ] [ 48 ]การใช้เครื่องเพิ่มความชื้นในบ้าน โดยเฉพาะในห้องนอน สามารถช่วยบรรเทาอาการเหล่านี้ได้[ 49 ]การรักษาระดับความชื้นสัมพัทธ์ภายในอาคารให้สูงกว่า 30% จะช่วยลดโอกาสที่โพรงจมูกของผู้พักอาศัยจะแห้ง โดยเฉพาะในฤดูหนาว[ 47 ] [ 50 ] [ 51 ]

ความชื้นที่มากเกินไปในอาคารทำให้ผู้พักอาศัยสัมผัสกับสปอร์ของเชื้อรา ชิ้นส่วนเซลล์ หรือไมโคทอกซิ[ 52 ]ทารกในบ้านที่มีเชื้อรามีความเสี่ยงสูงกว่ามากที่จะเป็นโรคหอบหืดและโรคภูมิแพ้จมูก [ 52 ] มากกว่าครึ่งหนึ่งของคนงานผู้ใหญ่ในอาคารที่มีเชื้อรา/ความชื้นสูงจะมีอาการทางจมูกหรือไซนัสเนื่องจากการสัมผัสกับเชื้อรา[ 52 ]

ความชื้นสูงอาจส่งผลเสียต่อผู้ที่เป็นโรคหอบหืด โดยพบว่าความชื้นต่ำเพียง 50% ก็เพิ่มความเสี่ยงต่ออาการหายใจลำบาก ไอ และหลอดลมตีบจากการออกกำลังกายได้อย่างมีนัยสำคัญ[ 39 ]อาการที่เกิดจากการออกกำลังกายเป็นความท้าทายอย่างมาก ในขณะที่การออกกำลังกายและการลดน้ำหนัก (ให้กลับสู่ภาวะปกติ) เป็นส่วนสำคัญในการจัดการ[ 53 ] : 117, 57, 147

การกำจัดเมือกโดยขนซีเลียในทางเดินหายใจ ยังถูกขัดขวางโดยความชื้นต่ำ ด้วยการศึกษาหนึ่งในสุนัขพบว่าการขนส่งเมือกจะต่ำกว่าที่ความชื้นสัมบูรณ์ 9  กรัม/ตร.ม. เมื่อเทียบกับ 30  กรัม/ ตร.ม. [ 54 ]

ความชื้นที่เพิ่มขึ้นยังอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำในร่างกายโดยรวมซึ่งมักนำไปสู่การเพิ่มน้ำหนักปานกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเคยชินกับการทำงานหรือออกกำลังกายในสภาพอากาศร้อนและชื้น[ 55 ]

การก่อสร้างอาคาร

ผลกระทบของระดับความชื้นสูงในโครงสร้างอาคาร ( คราบเกลือขั้นต้น )

วิธีการก่อสร้างทั่วไปมักสร้างโครงสร้างอาคารที่มีขอบเขตความร้อนที่ไม่ดี จำเป็นต้องมี ระบบ ฉนวนและแผ่นกั้นอากาศที่ออกแบบมาเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมภายในอาคารในขณะที่ต้านทานสภาพแวดล้อมภายนอก[ 56 ] สถาปัตยกรรมที่ประหยัดพลังงานและมีการปิดผนึกอย่างแน่นหนาซึ่งนำมาใช้ในศตวรรษที่ 20 ยังปิดกั้นการเคลื่อนที่ของความชื้น และส่งผลให้เกิดปัญหารองคือ การเกิด การควบแน่นในและรอบๆ ผนัง ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตของเชื้อราและราดำ นอกจากนี้ อาคารที่มีฐานรากที่ไม่ได้รับการปิดผนึกอย่างเหมาะสมจะทำให้น้ำไหลผ่านผนังได้เนื่องจากแรงดึงดูดของรูพรุนที่พบในผลิตภัณฑ์ก่ออิฐ การแก้ปัญหาสำหรับอาคารประหยัดพลังงานที่หลีกเลี่ยงการควบแน่นเป็นหัวข้อปัจจุบันของสถาปัตยกรรม

สำหรับการควบคุมสภาพอากาศในอาคารที่ใช้ ระบบ HVACนั้น หัวใจสำคัญคือการรักษาระดับความชื้นสัมพัทธ์ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม กล่าวคือ ต่ำพอที่จะรู้สึกสบาย แต่สูงพอที่จะหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดจากอากาศแห้งมากเกินไป

เมื่ออุณหภูมิสูงและความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ การระเหยของน้ำจะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ดินแห้ง เสื้อผ้าเปียกที่แขวนไว้บนราวตากผ้าจะแห้งเร็ว และเหงื่อจะระเหยออกจากผิวหนังได้ง่าย เฟอร์นิเจอร์ไม้สามารถหดตัว ทำให้สีที่ทาบนพื้นผิวเหล่านั้นแตกได้

เมื่ออุณหภูมิต่ำและความชื้นสัมพัทธ์สูง การระเหยของน้ำจะช้า เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ใกล้ถึง 100% อาจเกิดการควบแน่นบนพื้นผิว ซึ่งนำไปสู่ปัญหาเชื้อรา การกัดกร่อน การผุพัง และความเสื่อมสภาพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความชื้น การควบแน่นอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย เนื่องจากสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของเชื้อราและการผุพังของไม้ รวมทั้งอาจทำให้ทางออกฉุกเฉินถูกปิดกั้นเนื่องจากความเย็นจัดได้

กระบวนการผลิตและเทคนิคบางอย่าง รวมถึงการบำบัดในโรงงาน ห้องปฏิบัติการ โรงพยาบาล และสถานที่อื่นๆ จำเป็นต้องรักษาระดับความชื้นสัมพัทธ์ที่เฉพาะเจาะจงโดยใช้เครื่องเพิ่มความชื้นเครื่องลดความชื้นและระบบควบคุมที่เกี่ยวข้อง[ 57 ]

ยานพาหนะ

หลักการพื้นฐานสำหรับอาคารที่กล่าวมาข้างต้นนั้นใช้ได้กับยานพาหนะเช่นกัน นอกจากนี้ อาจมีข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น ความชื้นสูงภายในยานพาหนะอาจนำไปสู่ปัญหาการควบแน่น เช่น กระจกหน้ารถเป็นฝ้า และการลัดวงจรของชิ้นส่วนไฟฟ้า ในยานพาหนะและภาชนะรับแรงดันเช่น เครื่องบินโดยสาร เรือดำน้ำ และยานอวกาศ ข้อควรพิจารณาเหล่านี้อาจมีความสำคัญต่อความปลอดภัย และ จำเป็นต้องมี ระบบควบคุมสภาพแวดล้อม ที่ซับซ้อน รวมถึงอุปกรณ์รักษาแรงดันด้วย

การบิน

เครื่องบินโดยสารทำงานโดยมีความชื้นสัมพัทธ์ภายในต่ำ บ่อยครั้งต่ำกว่า 20% [ 58 ]โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเที่ยวบินระยะไกล ความชื้นต่ำเป็นผลมาจากการดูดอากาศเย็นจัดที่มีความชื้นสัมบูรณ์ต่ำ ซึ่งพบได้ในระดับความสูงที่เครื่องบินโดยสารบิน การอุ่นอากาศในภายหลังทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ลดลง ส่งผลให้เกิดความไม่สบาย เช่น แสบตา ผิวแห้ง และเยื่อบุแห้ง แต่ไม่มีการใช้เครื่องเพิ่มความชื้นเพื่อเพิ่มความชื้นให้ถึงระดับที่สบายในระดับกลาง เนื่องจากปริมาณน้ำที่ต้องบรรทุกบนเครื่องบินอาจเป็นภาระน้ำหนักที่สำคัญ เมื่อเครื่องบินโดยสารลดระดับจากระดับความสูงที่เย็นกว่าลงสู่อากาศที่อุ่นกว่า บางทีอาจบินผ่านเมฆที่ระดับความสูงหลายพันฟุตเหนือพื้นดิน ความชื้นสัมพัทธ์โดยรอบอาจเพิ่มขึ้นอย่างมาก

อากาศชื้นบางส่วนนี้มักจะถูกดูดเข้าไปในห้องโดยสารที่มีความดันอากาศของเครื่องบิน และเข้าไปในบริเวณอื่นๆ ที่ไม่มีความดันอากาศของเครื่องบิน แล้วควบแน่นบนพื้นผิวที่เย็นของเครื่องบิน โดยปกติแล้วจะสามารถมองเห็นหยดน้ำไหลไปตามพื้นผิวของเครื่องบิน ทั้งด้านในและด้านนอกห้องโดยสาร เนื่องจากมีการเปลี่ยนแปลงความชื้นสัมพัทธ์ภายในเครื่องบินอย่างรวดเร็ว ชิ้นส่วนต่างๆ จึงต้องได้รับการรับรองให้สามารถทำงานในสภาพแวดล้อมเหล่านั้นได้ คุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่แนะนำสำหรับชิ้นส่วนเครื่องบินพาณิชย์ส่วนใหญ่ระบุไว้ในRTCA DO- 160

อากาศเย็นและชื้นสามารถส่งเสริมการก่อตัวของน้ำแข็ง ซึ่งเป็นอันตรายต่ออากาศยาน เนื่องจากส่งผลต่อรูปทรงของปีกและเพิ่มน้ำหนัก เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดูดอากาศเองตามธรรมชาติยังมีความเสี่ยงเพิ่มเติมจากการเกิดน้ำแข็งภายในคาร์บูเรเตอร์ ดังนั้น รายงานสภาพอากาศสำหรับการบิน ( METAR ) จึงรวมถึงการระบุความชื้นสัมพัทธ์ ซึ่งโดยปกติจะอยู่ในรูปของจุดน้ำค้าง

นักบินต้องคำนึงถึงความชื้นเมื่อคำนวณระยะทางในการขึ้นบิน เนื่องจากความชื้นสูงต้องการรันเวย์ที่ยาวขึ้นและจะลดประสิทธิภาพการไต่ระดับลง

ระดับความสูงตามความหนาแน่นของอากาศ คือระดับความสูงสัมพัทธ์กับสภาวะบรรยากาศมาตรฐาน (บรรยากาศมาตรฐานสากล) ที่ความหนาแน่นของอากาศจะเท่ากับความหนาแน่นของอากาศที่วัดได้ ณ สถานที่สังเกต หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความสูงเมื่อวัดในแง่ของความหนาแน่นของอากาศ แทนที่จะวัดจากระยะห่างจากพื้นดิน "ระดับความสูงตามความหนาแน่นของอากาศ" คือระดับความสูงตามความดันที่ปรับแล้วสำหรับอุณหภูมิที่ไม่เป็นมาตรฐาน

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ และความชื้น (ในระดับที่น้อยกว่ามาก) จะทำให้ความหนาแน่นของอากาศในระดับความสูงเพิ่มขึ้น ดังนั้น ในสภาพอากาศร้อนและชื้น ความหนาแน่นของอากาศในระดับความสูง ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งอาจสูงกว่าระดับความสูงที่แท้จริงอย่างมาก

อิเล็กทรอนิกส์

ถุงดูดความชื้น ( ซิลิกาเจล ) มักใส่ไว้ในบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อควบคุมความชื้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มักถูกกำหนดให้ทำงานได้ภายใต้สภาวะความชื้นที่กำหนดเท่านั้น (เช่น 10% ถึง 90%) ความชื้นที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คือ 30% ถึง 65% ที่ระดับความชื้นสูงเกินไป ความชื้นอาจเพิ่มการนำไฟฟ้าของฉนวน ที่ซึมผ่านได้ ทำให้เกิดการทำงานผิดปกติ ความชื้นต่ำเกินไปอาจทำให้วัสดุเปราะบาง อันตรายอย่างยิ่งต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าช่วงความชื้นในการทำงานที่ระบุไว้จะเป็นอย่างไรก็ตาม คือการควบแน่นเมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกย้ายจากที่เย็น (เช่น โรงรถ รถยนต์ โรงเก็บของ ห้องปรับอากาศในเขตร้อน) ไปยังที่อบอุ่นและชื้น (บ้าน นอกเขตร้อน) การควบแน่นอาจเคลือบแผงวงจรและฉนวนอื่นๆ ทำให้เกิดการลัดวงจรภายในอุปกรณ์ การลัดวงจรดังกล่าวอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรอย่างมากหากเปิดใช้งานอุปกรณ์ก่อนที่การควบแน่นจะระเหยไปผลกระทบของการควบแน่นที่คล้ายกันมักสังเกตได้เมื่อคนสวมแว่นตาเข้ามาจากที่เย็น (เช่น แว่นตาเป็นฝ้า) [ 59 ]

ควรปล่อยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่เป็นเวลาหลายชั่วโมงหลังจากนำเข้ามาจากที่เย็น ก่อนที่จะเปิดใช้งาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวได้ และจะแสดงสัญลักษณ์หยดน้ำเล็กๆ เมื่อเสียบปลั๊ก เพื่อแจ้งว่าไม่สามารถใช้งานได้จนกว่าความเสี่ยงจากไอน้ำจะหมดไป ในกรณีที่เวลาเป็นสิ่งสำคัญ การเพิ่มการไหลเวียนของอากาศภายในอุปกรณ์ เช่น การถอดแผงด้านข้างของเคสคอมพิวเตอร์และใช้พัดลมเป่าเข้าไปในเคส จะช่วยลดเวลาที่จำเป็นในการปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่ได้อย่างมาก

ในทางตรงกันข้าม ระดับความชื้นต่ำมากจะเอื้อต่อการสะสมของไฟฟ้าสถิตซึ่งอาจส่งผลให้คอมพิวเตอร์ปิดเครื่องเองโดยไม่คาดคิดเมื่อเกิดการปล่อยประจุ นอกจากจะทำให้การทำงานผิดปกติแล้ว การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตยังสามารถทำให้เกิดการแตกตัวของฉนวนในอุปกรณ์โซลิดสเตทส่งผลให้เกิดความเสียหายที่ไม่สามารถแก้ไขได้ศูนย์ข้อมูลจึงมักตรวจสอบระดับความชื้นสัมพัทธ์ด้วยเหตุผลเหล่านี้

อุตสาหกรรม

ความชื้นสูงมักส่งผลเสียต่อกำลังการผลิตของโรงงานเคมีและโรงกลั่นที่ใช้เตาเผาเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการบางอย่าง (เช่นการปฏิรูปไอน้ำ กระบวนการ กรดซัลฟิวริกเปียก) ตัวอย่างเช่น เนื่องจากความชื้นลดความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศโดยรอบ (อากาศแห้งโดยทั่วไปมีออกซิเจน 20.9% แต่ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% อากาศจะมีออกซิเจน 20.4%) พัดลมดูดก๊าซไอเสียจึงต้องดูดอากาศในอัตราที่สูงกว่าที่จำเป็นเพื่อรักษาอัตราการเผาไหม้เท่าเดิม[ 60 ]

การอบ

ความชื้นสูงในเตาอบ ซึ่งแสดงโดยอุณหภูมิกระเปาะเปียก ที่สูงขึ้น จะเพิ่มการนำความร้อนของอากาศรอบๆ อาหารที่อบ ทำให้กระบวนการอบเร็วขึ้นหรืออาจไหม้ได้ ในทางกลับกัน ความชื้นต่ำจะทำให้กระบวนการอบช้าลง[ 61 ]

ข้อเท็จจริงสำคัญอื่นๆ

ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 100% อากาศจะอิ่มตัวและอยู่ที่จุดน้ำค้าง : ความดันไอน้ำจะไม่เอื้ออำนวยให้เกิดการระเหยของน้ำเหลวที่อยู่ใกล้เคียงหรือ การ ควบแน่น เพื่อเพิ่ม ปริมาณน้ำในบริเวณใกล้เคียง รวมถึงการระเหิดของน้ำแข็งที่อยู่ใกล้เคียงและการตกตะกอนเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำแข็งในบริเวณใกล้เคียง ด้วย

ความชื้นสัมพัทธ์อาจเกิน 100% ซึ่งในกรณีนี้อากาศจะอิ่มตัวยิ่งยวดการก่อตัวของเมฆต้องอาศัยอากาศที่อิ่มตัวยิ่งยวดนิวเคลียสการควบแน่นของเมฆจะลดระดับความอิ่มตัวยิ่งยวดที่จำเป็นต่อการก่อตัวของหมอกและเมฆ – ในกรณีที่ไม่มีนิวเคลียสที่หยดน้ำหรือน้ำแข็งสามารถก่อตัวได้ จะต้องมีระดับความอิ่มตัวยิ่งยวดที่สูงขึ้นเพื่อให้หยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติ ในห้องเมฆวิลสันซึ่งใช้ในการทดลองฟิสิกส์นิวเคลียร์ สภาวะความอิ่มตัวยิ่งยวดจะถูกสร้างขึ้นภายในห้อง และอนุภาคย่อยอะตอมที่เคลื่อนที่ทำหน้าที่เป็นนิวเคลียสการควบแน่น ดังนั้นร่องรอยของหมอกจึงแสดงให้เห็นเส้นทางของอนุภาคเหล่านั้น

สำหรับจุดน้ำค้างที่กำหนดและความชื้นสัมบูรณ์ ที่สอดคล้องกัน ความชื้นสัมพัทธ์จะเปลี่ยนแปลงผกผันกับอุณหภูมิ แม้ว่าจะไม่เป็นเชิงเส้นก็ตาม ทั้งนี้เนื่องจากความดันไอของน้ำเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังอุปกรณ์ต่างๆ ตั้งแต่เครื่องเป่าผมไปจนถึงเครื่องลดความชื้น

เนื่องจากศักยภาพที่เพิ่มขึ้นของความดันย่อยของไอน้ำที่สูงขึ้นในอุณหภูมิอากาศที่สูงขึ้น ปริมาณน้ำในอากาศที่ระดับน้ำทะเลจึงอาจสูงถึง 3% โดยมวลที่30 °C (86 °F)เมื่อเทียบกับไม่เกินประมาณ 0.5% โดยมวลที่0 °C (32 °F)นี่คือคำอธิบายสำหรับระดับความชื้นที่ต่ำ (หากไม่มีมาตรการเพิ่มความชื้น) ในอาคารที่มีเครื่องทำความร้อนในช่วงฤดูหนาว ส่งผลให้ผิวแห้ง คันตา และเกิด ประจุไฟฟ้า สถิต อย่างต่อ เนื่อง แม้ว่าอากาศภายนอกจะอิ่มตัว (ความชื้นสัมพัทธ์ 100%) การให้ความร้อนแก่อากาศภายนอกที่แทรกซึมเข้ามาภายในอาคารจะเพิ่มความสามารถในการรับความชื้น ซึ่งจะลดความชื้นสัมพัทธ์และเพิ่มอัตราการระเหยจากพื้นผิวที่ชื้นภายในอาคาร รวมถึงร่างกายมนุษย์และพืชในบ้าน    

ในทำนองเดียวกัน ในช่วงฤดูร้อนในภูมิอากาศชื้น น้ำจำนวนมากจะควบแน่นจากอากาศที่เย็นลงในเครื่องปรับอากาศ อากาศที่อุ่นกว่าจะถูกทำให้เย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้าง และไอน้ำส่วนเกินจะควบแน่น ปรากฏการณ์นี้เหมือนกับปรากฏการณ์ที่ทำให้เกิดหยดน้ำเกาะอยู่ด้านนอกของแก้วที่บรรจุเครื่องดื่มเย็นจัด

กฎทั่วไปที่มีประโยชน์คือ ความชื้นสัมบูรณ์สูงสุดจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 20 °F (11 °C)ดังนั้น ความชื้นสัมพัทธ์จะลดลงครึ่งหนึ่งสำหรับ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 20 °F (11 °C)โดยสมมติว่าความชื้นสัมบูรณ์คงที่ ตัวอย่างเช่น ในช่วงอุณหภูมิปกติ อากาศที่อุณหภูมิ68 °F (20 °C)และความชื้นสัมพัทธ์ 50% จะอิ่มตัวหากถูกทำให้เย็นลงเหลือ50 °F (10 °C) ซึ่งเป็นจุดน้ำค้าง และ อากาศที่อุณหภูมิ 41 °F (5 ° C )ที่ความชื้นสัมพัทธ์ 80% เมื่ออุ่นขึ้นเป็น68 °F (20 °C)จะมีความชื้นสัมพัทธ์เพียง 29% และรู้สึกแห้ง เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว มาตรฐานความสบายทางความร้อนASHRAE 55กำหนดให้ระบบที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมความชื้นต้องรักษาจุดน้ำค้างไว้ที่16.8 °C (62.2 °F)แม้ว่าจะไม่มีการกำหนดขีดจำกัดความชื้นที่ต่ำกว่าก็ตาม[ 42 ]              

ไอน้ำเป็นก๊าซที่เบากว่าองค์ประกอบก๊าซอื่นๆ ในอากาศที่อุณหภูมิเดียวกัน ดังนั้นอากาศชื้นจึงมีแนวโน้มที่จะลอยขึ้นโดยการพาความ ร้อนตามธรรมชาติ นี่คือกลไกที่อยู่เบื้องหลังพายุฝนฟ้าคะนองและปรากฏการณ์ทางสภาพอากาศอื่นๆ ความชื้นสัมพัทธ์มักถูกกล่าวถึงในพยากรณ์อากาศและรายงานต่างๆ เนื่องจากเป็นตัวบ่งชี้โอกาสที่จะเกิดน้ำค้างหรือหมอก ในสภาพอากาศร้อนในฤดูร้อนความชื้นสัมพัทธ์ที่สูงขึ้นยังทำให้มนุษย์ (และสัตว์อื่นๆ) รู้สึกร้อน มากขึ้น ด้วยการขัดขวางการระเหยของเหงื่อจากผิวหนัง ผลกระทบนี้คำนวณได้จากดัชนีความร้อนหรือดัชนีความชื้น

อุปกรณ์ที่ใช้วัดความชื้นเรียกว่าไฮโกรมิเตอร์ (อย่าสับสนกับไฮโดรมิเตอร์ ) ส่วนอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมความชื้นเรียกว่าฮูมิดิสตัทหรือบางครั้ง เรียกว่า ไฮโกรสแตทอุปกรณ์เหล่านี้คล้ายคลึงกับเทอร์โมมิเตอร์และเทอร์โมสตัทสำหรับวัดอุณหภูมิ ตามลำดับ

สาขาวิชาที่ศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและอุณหพลศาสตร์ของส่วนผสมก๊าซและไอเรียกว่าไซโครเมตริกส์

ความสัมพันธ์ระหว่างความชื้นสัมบูรณ์ ความชื้นสัมพัทธ์ และอุณหภูมิ

ความชื้นสัมบูรณ์ของบรรยากาศโลกที่ระดับน้ำทะเลในหน่วย g/m³ ( oz/cu. yd) [ 62 ] [ 63 ]
อุณหภูมิความชื้นสัมพัทธ์
0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%
50 องศาเซลเซียส(122 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)8.3 (0.22)16.6 (0.45)24.9 (0.67)33.2 (0.90)41.5 (1.12)49.8 (1.34)58.1 (1.57)66.4 (1.79)74.7 (2.01)83.0 (2.24)
45 องศาเซลเซียส(113 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)6.5 (0.18)13.1 (0.35)19.6 (0.53)26.2 (0.71)32.7 (0.88)39.3 (1.06)45.8 (1.24)52.4 (1.41)58.9 (1.59)65.4 (1.76)
40 องศาเซลเซียส(104 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)5.1 (0.14)10.2 (0.28)15.3 (0.41)20.5 (0.55)25.6 (0.69)30.7 (0.83)35.8 (0.97)40.9 (1.10)46.0 (1.24)51.1 (1.38)
35 องศาเซลเซียส(95 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)4.0 (0.11)7.9 (0.21)11.9 (0.32)15.8 (0.43)19.8 (0.53)23.8 (0.64)27.7 (0.75)31.7 (0.85)35.6 (0.96)39.6 (1.07)
30 องศาเซลเซียส(86 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)3.0 (0.081)6.1 (0.16)9.1 (0.25)12.1 (0.33)15.2 (0.41)18.2 (0.49)21.3 (0.57)24.3 (0.66)27.3 (0.74)30.4 (0.82)
25 องศาเซลเซียส(77 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)2.3 (0.062)4.6 (0.12)6.9 (0.19)9.2 (0.25)11.5 (0.31)13.8 (0.37)16.1 (0.43)18.4 (0.50)20.7 (0.56)23.0 (0.62)
20 องศาเซลเซียส(68 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)1.7 (0.046)3.5 (0.094)5.2 (0.14)6.9 (0.19)8.7 (0.23)10.4 (0.28)12.1 (0.33)13.8 (0.37)15.6 (0.42)17.3 (0.47)
15 องศาเซลเซียส(59 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)1.3 (0.035)2.6 (0.070)3.9 (0.11)5.1 (0.14)6.4 (0.17)7.7 (0.21)9.0 (0.24)10.3 (0.28)11.5 (0.31)12.8 (0.35)
10 องศาเซลเซียส(50 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.9 (0.024)1.9 (0.051)2.8 (0.076)3.8 (0.10)4.7 (0.13)5.6 (0.15)6.6 (0.18)7.5 (0.20)8.5 (0.23)9.4 (0.25)
5 องศาเซลเซียส(41 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.7 (0.019)1.4 (0.038)2.0 (0.054)2.7 (0.073)3.4 (0.092)4.1 (0.11)4.8 (0.13)5.4 (0.15)6.1 (0.16)6.8 (0.18)
0 องศาเซลเซียส(32 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.5 (0.013)1.0 (0.027)1.5 (0.040)1.9 (0.051)2.4 (0.065)2.9 (0.078)3.4 (0.092)3.9 (0.11)4.4 (0.12)4.8 (0.13)
−5 องศาเซลเซียส(23 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.3 (0.0081)0.7 (0.019)1.0 (0.027)1.4 (0.038)1.7 (0.046)2.1 (0.057)2.4 (0.065)2.7 (0.073)3.1 (0.084)3.4 (0.092)
−10 °C (14 °F)  0 (0)0.2 (0.0054)0.5 (0.013)0.7 (0.019)0.9 (0.024)1.2 (0.032)1.4 (0.038)1.6 (0.043)1.9 (0.051)2.1 (0.057)2.3 (0.062)
−15 องศาเซลเซียส(5 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.5 (0.013)0.6 (0.016)0.8 (0.022)1.0 (0.027)1.1 (0.030)1.3 (0.035)1.5 (0.040)1.6 (0.043)
−20 °C (−4 °F)  0 (0)0.1 (0.0027)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.4 (0.011)0.4 (0.011)0.5 (0.013)0.6 (0.016)0.7 (0.019)0.8 (0.022)0.9 (0.024)
−25 องศาเซลเซียส(−13 องศาฟาเรนไฮต์)  0 (0)0.1 (0.0027)0.1 (0.0027)0.2 (0.0054)0.2 (0.0054)0.3 (0.0081)0.3 (0.0081)0.4 (0.011)0.4 (0.011)0.5 (0.013)0.6 (0.016)

แหล่งข้อมูลทั่วไป

  • Arundel, AV; Sterling, EM; Biggin, JH; Sterling, TD (1986). "ผลกระทบทางอ้อมต่อสุขภาพจากความชื้นสัมพัทธ์ในสภาพแวดล้อมภายในอาคาร" . Environ. Health Perspect . 65 : 351– 61. Bibcode : 1986EnvHP..65..351A . doi : 10.1289/ehp.8665351 . PMC 1474709 . PMID 3709462 .  
  • Bröde, Peter; Fiala, Dusan; Błażejczyk, Krzysztof; Holmér, Ingvar; Jendritzky, Gerd; Kampmann, Bernhard; Tinz, Birger; Havenith, George (31 พฤษภาคม 2011). "การหาขั้นตอนการดำเนินงานสำหรับดัชนีสภาพภูมิอากาศความร้อนสากล (UTCI)" (PDF)วารสารนานาชาติชีวอุตุนิยมวิทยา 56 ( 3): 481– 494. doi : 10.1007/s00484-011-0454-1 . ISSN 0020-7128 . PMID 21626294 . S2CID 37771005 .   
  • Buck, Arden L. (1981). "สมการใหม่สำหรับการคำนวณความดันไอและปัจจัยการเพิ่มประสิทธิภาพ"วารสารอุตุนิยมวิทยาประยุกต์ 20 ( 12): 1527– 1532. Bibcode : 1981JApMe..20.1527B . doi : 10.1175/1520-0450(1981)020 < 1527:NEFCVP > 2.0.CO ; 2 . ISSN 0021-8952 . 
  • Fanger, PO (1970). ความสบายทางความร้อน: การวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้ในวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมสำนักพิมพ์เทคนิคเดนมาร์กISBN 978-87-571-0341-0.
  • กิลมอร์, ซีพี (กันยายน 1972). "ความสะดวกสบายที่มากขึ้นสำหรับเงินค่าทำความร้อนของคุณ". วิทยาศาสตร์ยอดนิยม . หน้า 99.
  • Schiavon, Stefano; Hoyt, Tyler; Piccioli, Alberto (27 ธันวาคม 2013). "แอปพลิเคชันบนเว็บสำหรับการแสดงภาพและการคำนวณความสบายทางความร้อนตามมาตรฐาน ASHRAE 55" . Building Simulation . 7 (4): 321– 334. doi : 10.1007/s12273-013-0162-3 . ISSN 1996-3599 . S2CID 56274353 . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 21 มกราคม 2021 . สืบค้นเมื่อ1 ธันวาคม 2020 .  
  • Wolkoff, Peder; Kjaergaard, Søren K. (สิงหาคม 2550). "ความแตกต่างของความชื้นสัมพัทธ์ต่อคุณภาพอากาศภายในอาคาร" Environment International . 33 (6): 850– 857. Bibcode : 2007EnInt..33..850W . doi : 10.1016/j.envint.2007.04.004 . ISSN 0160-4120 . PMID 17499853 .  
  • สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา, "คุณภาพอากาศภายในอาคารขนาดใหญ่" เก็บถาวรเมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2548 ที่Wayback Machineเรียกดูเมื่อวันที่ 9 มกราคม 2549

อ่านเพิ่มเติม

  • แผนที่ปัจจุบันของความชื้นสัมพัทธ์ทั่วโลก
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Humidity&oldid=1361378041 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความชื้น

ความชื้นคือความเข้มข้นของไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ไอน้ำซึ่งเป็นสถานะก๊าซของน้ำโดยทั่วไปมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าความชื้นบ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ที่จะมีฝนตกน้ำค้างหรือหมอก

คำจำกัดความ

หอดูดาวปารานัลบน ยอด เขา เซร์โรปารานัล ใน ทะเลทรายอาตากามา เป็นหนึ่งในสถานที่ที่แห้งแล้งที่สุดในโลก [ 6 ]

ความชื้นสัมบูรณ์

ความชื้นสัมบูรณ์โดยทั่วไปหมายถึงความชื้นสัมบูรณ์เชิงปริมาตร ซึ่งเป็นมวลรวมของไอน้ำ (น้ำในรูปก๊าซ) ที่มีอยู่ในปริมาตรหรือมวลอากาศที่กำหนด โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ ความชื้นสัมบูรณ์ในบรรยากาศมีค่าตั้งแต่เกือบศูนย์ถึงประมาณ 30 กรัม (1.

ความชื้นสัมพัทธ์

ความชื้นสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของปริมาณไอน้ำในอากาศต่อปริมาณไอน้ำที่อากาศอาจมีได้ที่อุณหภูมิและความดันที่กำหนด กล่าวอย่างเป็นทางการมากขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความดันย่อยของไอน้ำต่อความดันไอสมดุลของน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน [ 12 ]