Feuchtigkeit

Globale Verteilung der relativen Luftfeuchtigkeit an der im Laufe der Jahre 1981–2010 gemittelten Oberfläche vom Chelsa-Bioklim+ -Datensatz[1]

Feuchtigkeit ist die Konzentration von Wasserdampf in der Luft präsent. Wasserdampf, der gasförmige Wasserzustand, ist für das menschliche Auge im Allgemeinen unsichtbar.[2] Luftfeuchtigkeit zeigt die Wahrscheinlichkeit an Niederschlag, Tau, oder Nebel präsent sein.

Die Luftfeuchtigkeit hängt von der Temperatur und dem Druck des interessierenden Systems ab. Die gleiche Menge an Wasserdampf führt zu einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit in kühlen Luft als warme Luft. Ein verwandter Parameter ist der Taupunkt. Die Menge an Wasserdampf, die zur Erzielung der Sättigung erforderlich ist, nimmt mit zunehmender Temperatur zu. Wenn die Temperatur eines Luftpakets abnimmt, erreicht sie schließlich den Sättigungspunkt, ohne Wassermasse hinzuzufügen oder zu verlieren. Die Menge an Wasserdampf, die in einem Luftpaket enthalten ist, kann erheblich variieren. Beispielsweise kann ein Luftpaket in der Nähe der Sättigung 28 g Wasser pro Kubikmeter Luft bei 30 ° C (86 ° F) enthalten, aber nur 8 g Wasser pro Kubikmeter Luft Luft bei 8 ° C (46 ° F) .

Drei primäre Messungen der Luftfeuchtigkeit sind weit verbreitet: absolut, relativ und spezifisch. Absolute Feuchtigkeit wird als entweder Wasserdampfmasse pro Volumen feuchter Luft ausgedrückt (in Gramm pro Kubikmeter)[3] oder als Wassermasse pro Masse trockener Luft (normalerweise in Gramm pro Kilogramm).[4] Relative Luftfeuchtigkeithäufig als Prozentsatz ausgedrückt, weist auf einen gegenwärtigen Zustand der absoluten Luftfeuchtigkeit im Vergleich zu einer maximalen Luftfeuchtigkeit bei, die mit der gleichen Temperatur angezeigt werden. Spezifische Luftfeuchtigkeit ist der Verhältnis der Wasserdampfmasse zur gesamten feuchten Luftpaketmasse.

Feuchtigkeit spielt eine wichtige Rolle für das Oberflächenleben. Für tierische Leben abhängig von Schweiß (Schwitzen) Um die innere Körpertemperatur zu regulieren, beeinträchtigt hohe Luftfeuchtigkeit den Wärmeaustauscheffizienz, indem die Feuchtigkeitsrate verringert wird Verdunstung von Hautoberflächen. Dieser Effekt kann mit a berechnet werden Hitzeindex Tabelle, auch bekannt als a Humidex.

Der Begriff der Luft "hält" Wasserdampf oder "gesättigt", wird oft im Zusammenhang mit dem Konzept der relativen Luftfeuchtigkeit erwähnt. Dies ist jedoch irreführend - die Menge an Wasserdampf, die in einen bestimmten Raum bei einer bestimmten Temperatur eindringt (oder in einen bestimmten Raum eintreten kann), ist nahezu unabhängig von der vorhandenen Luftmenge (Stickstoff, Sauerstoff usw.). In der Tat hat ein Vakuum ungefähr die gleiche Gleichgewichtskapazität, um Wasserdampf wie das gleiche mit Luft gefüllte Volumen zu halten. Beide sind durch den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser bei der gegebenen Temperatur angegeben.[5][6] Es gibt einen sehr geringen Unterschied, der unter "Verbesserungsfaktor" unten beschrieben wird und in vielen Berechnungen vernachlässigt werden kann, sofern keine große Genauigkeit erforderlich ist.

Definitionen

Paranal Observatory an Cerro Paranal in dem Atacama-Wüste ist einer der trockensten Orte der Erde.[7]

Absolute Feuchtigkeit

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Gesamtmasse des Wasserdampfes, die in einem gegebenen Volumen oder einer bestimmten Luftmasse vorhanden sind. Es berücksichtigt nicht die Temperatur. Die absolute Luftfeuchtigkeit in der Atmosphäre reicht von nahe Null bis etwa 30 g (1,1 oz) pro Kubikmeter, wenn die Luft bei 30 ° C (86 ° F) gesättigt ist.[8][9]

Absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfs , geteilt durch das Volumen der Luft- und Wasserdampfmischung , was ausgedrückt werden kann als:

Die absolute Luftfeuchtigkeit ändert sich als Luft Temperatur oder Druck Änderungen, wenn das Volumen nicht festgelegt ist. Dies macht es ungeeignet für Chemieingenieurwesen Berechnungen, z. in Trocknen, wo die Temperatur erheblich variieren kann. Infolgedessen kann die absolute Luftfeuchtigkeit in der Chemieingenieurwesen auf die Masse des Wasserdampfs pro Masse der trockenen Lufteinheit beziehen, auch bekannt als die Feuchtigkeitsverhältnis oder Massenmischverhältnis (Siehe "Spezifische Luftfeuchtigkeit" unten), was besser für Wärme- und Massenbilanzberechnungen geeignet ist. Masse des Wassers pro Einheit Volumen wie in der obigen Gleichung ist ebenfalls definiert als Volumenfeuchtigkeit. Wegen der möglichen Verwirrung, Britischer Standard BS 1339 [10] schlägt vor, den Begriff "absolute Luftfeuchtigkeit" zu vermeiden. Einheiten sollten immer sorgfältig überprüft werden. Viele Luftfeuchtigkeitsdiagramme sind in g/kg oder kg/kg angegeben, aber alle Masseneinheiten können verwendet werden.

Das Feld, das sich mit der Untersuchung der physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften von Gas -Vapor -Gemischen befasst, wird benannt Psychrometrie.

Relative Luftfeuchtigkeit

Die relative Luftfeuchtigkeit oder einer Luftwassermischung ist definiert als das Verhältnis der Partialdruck von Wasserdampf in der Mischung an die Gleichgewichtsdampfdruck aus Wasser über einer flachen Oberfläche aus reinem Wasser[11] bei einer bestimmten Temperatur:[12][13][5]

Mit anderen Worten, relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis von Wie viel Wasserdampf befindet sich in der Luft und Wie viel Wasserdampf die Luft möglicherweise enthalten könnte bei einer bestimmten Temperatur. Es variiert mit der Temperatur der Luft: Kältere Luft kann weniger Dampf halten. Das Ändern der Lufttemperatur kann also die relative Luftfeuchtigkeit verändern, selbst wenn die absolute Luftfeuchtigkeit konstant bleibt.

Kühlluft erhöht die relative Luftfeuchtigkeit und kann den Wasserdampf dazu führen kondensieren (Wenn die relative Luftfeuchtigkeit über 100%steigt, die Sättigungspunkt). Ebenso verringert sich die Erwärmung der relativen Luftfeuchtigkeit. Das Erwärmen einiger Luft, die einen Nebel enthalten, kann dazu führen, dass der Nebel verdampft, da die Luft zwischen den Wassertröpfchen in der Lage ist, Wasserdampf zu halten.

Die relative Luftfeuchtigkeit berücksichtigt nur den unsichtbaren Wasserdampf. Nebel, Wolken, Nebel und Aerosole des Wassers zählen nicht zum Maß für die relative Luftfeuchtigkeit der Luft, obwohl ihre Anwesenheit ein Hinweis darauf ist Taupunkt.

Die relative Luftfeuchtigkeit wird normalerweise als ausgedrückt als Prozentsatz; Ein höherer Prozentsatz bedeutet, dass die Luft -Wasser -Mischung feuchter ist. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100% ist die Luft gesättigt und ist bei ihrer Taupunkt. In Abwesenheit eines Fremdkörpers, auf dem Tröpfchen oder Kristalle können Nukleat, die relative Luftfeuchtigkeit kann 100%überschreiten, in diesem Fall soll die Luft sein übersättigt. Die Einführung einiger Partikel oder einer Oberfläche in einen Luftkörper über 100% relativer Luftfeuchtigkeit kann Kondensation oder Eis auf diesen Kernen bilden, wodurch ein Teil des Dampfs entfernt und die Luftfeuchtigkeit gesenkt wird.

Die relative Luftfeuchtigkeit ist wichtig metrisch benutzt in Wettervorhersage und Berichte, wie es ein Indikator für die Wahrscheinlichkeit von ist Niederschlag, Tau oder Nebel. Im heißen Sommer WetterEin Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit erhöht die scheinbare Temperatur zu Menschen (und andere Tiere) durch Behinderung der Verdunstung von Schweiß von der Haut. Zum Beispiel nach dem HitzeindexEine relative Luftfeuchtigkeit von 75% bei Lufttemperatur von 26,7 ° C (26,7 ° C) würde sich wie 28,7 ° C ± 0,7 ° C anfühlen.[14][15]

Beziehung zwischen absolutem, relativem Humität und Temperatur

In der Erdatmosphäre auf Meereshöhe:

Absolute Luftfeuchtigkeit in g/m3 (oz/cu. yd)[16][17]
Temperatur Relative Luftfeuchtigkeit
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
50 ° C (122 ° F) 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 ° C (113 ° F) 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 ° C (104 ° F) 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 ° C (95 ° F) 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 ° C (86 ° F) 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 ° C (77 ° F) 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 ° C (68 ° F) 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 ° C (59 ° F) 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 ° C (50 ° F) 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 ° C (41 ° F) 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 ° C (32 ° F) 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 ° C (23 ° F) 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 ° C (5 ° F) 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 ° C (–13 ° F) 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)

Spezifische Luftfeuchtigkeit

Spezifische Luftfeuchtigkeit (oder Feuchtigkeitsgehalt) ist das Verhältnis der Wasserdampfmasse zur Gesamtmasse des Luftpakets.[18] Spezifische Luftfeuchtigkeit entspricht ungefähr der Mischverhältnis, das definiert als das Verhältnis der Wasserdampfmasse in einem Luftpaket zur Masse von trocken Luft für das gleiche Paket. Wenn die Temperatur abnimmt, nimmt auch die Menge an Wasserdampf ab, die zur Erreichung der Sättigung erforderlich ist. Wenn die Temperatur eines Luftpakets niedriger wird, wird sie schließlich den Sättigungspunkt, ohne Wassermasse hinzuzufügen oder zu verlieren.

Verwandte konzepte

Der Begriff relative Luftfeuchtigkeit ist für Wasserdampfsysteme in Luft reserviert. Der Begriff relative Sättigung wird verwendet, um die analoge Eigenschaft für Systeme zu beschreiben, die aus einer anderen kondensierbaren Phase als Wasser in einer anderen nicht kondensierbaren Phase als Luft bestehen.[19]

Messung

A Hyghermograph Für die Luftfeuchtigkeit und Temperaturaufzeichnung
Hygrometer für den Hausgebrauch, Nass/Trockenpsychrometer -Typ
Thermo -Hygrometer mit Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit

Ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit von Luft wird als Psychrometer bezeichnet oder Hygrometer. EIN Luftfeuchtigkeit ist ein feuchtigkeitsgesteuerter Schalter, der häufig zur Steuerung a verwendet wird Entfeuger.

Die Luftfeuchtigkeit einer Luft- und Wasserdampfmischung wird durch die Verwendung von psychrometrischen Diagrammen bestimmt, wenn beide Trockener Glühbirnentemperatur (T) und die Feuchtkugeltemperatur (Tw) der Mischung sind bekannt. Diese Mengen werden leicht unter Verwendung einer Schlinge geschätzt Psychrometer.

Es gibt mehrere empirische Formeln, die verwendet werden können, um den Gleichgewichtsdampfdruck des Wasserdampfs als Funktion der Temperatur abzuschätzen. Das Antoine equation gehört zu den am wenigsten komplexen von diesen mit nur drei Parametern (A, B, und C). Andere Formeln wie die GOFF -GRATCHEN -Gleichung und die Magnus -tetens -Approximation, sind komplizierter, bringen aber eine bessere Genauigkeit.

Das Arden Buck Gleichung wird in der Literatur zu diesem Thema gewöhnlich angetroffen:[20]

wo ist die in Grad Celsius (° C) ausgedrückte Trockenbulsttemperatur, ist der absolute Druck, der in Millibar exprimiert wird, und ist der in Millibar exprimierte Gleichgewichtsdampfdruck. Buck hat berichtet, dass der maximale relative Fehler zwischen –20 und +50 ° C (–4 und 122 ° F) weniger als 0,20% beträgt, wenn diese bestimmte Form der verallgemeinerten Formel verwendet wird, um den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser abzuschätzen.

Es gibt verschiedene Geräte zur Messung und Regulierung der Luftfeuchtigkeit. Die Kalibrierungsstandards für die genaueste Messung umfassen das gravimetrische Hygrometer. gekühltes Spiegelhygrometerund elektrolytisches Hygrometer. Die gravimetrische Methode ist zwar das genaueste, ist aber sehr umständlich. Für eine schnelle und sehr genaue Messung ist die gekühlte Spiegelmethode wirksam.[21] Für Prozess-Online-Messungen basieren die am häufigsten verwendeten Sensoren heutzutage auf Kapazität Messungen zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit,[22] häufig mit internen Conversions, um auch absolute Luftfeuchtigkeit zu zeigen. Diese sind billig, einfach, allgemein genau und relativ robust. Alle Luftfeuchtigkeitssensoren haben Probleme bei der Messung von staubbeladenem Gas, wie z. B. Abgasströme von Trockner.

Die Luftfeuchtigkeit wird auch auf der globalen Skala unter Verwendung der ferngestellten Ausstattung gemessen Satelliten. Diese Satelliten können die erkennen Konzentration von Wasser in der Troposphäre in Höhen zwischen 4 und 12 km (2,5 und 7,5 mi). Satelliten, die Wasserdampf messen können, haben Sensoren, die empfindlich sind Infrarotstrahlung. Wasserdampf absorbiert und rensiert die Strahlung in diesem Spektralband spezifisch neu. Satellitenwasserdampfbilder spielen eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Klimabedingungen (wie der Bildung von Gewittern) und bei der Entwicklung von Wettervorhersage.

Luftdichte und Volumen

Die Luftfeuchtigkeit hängt von der Wasserdampfung und Kondensation ab, was wiederum hauptsächlich von der Temperatur abhängt. Wenn Sie daher mit Wasser mehr Druck auf einen mit Wasser gesättigten Gas ausüben ideal gas law. Ein Teil des Wassers wird jedoch kondensiert, bis er zu fast der gleichen Luftfeuchtigkeit zurückkehrt wie zuvor, was das daraus resultierende Gesamtvolumen ergibt, das von dem, was das ideale Gasgesetz vorhergesagt hat, abweicht. Umgekehrt würde die Abnahme der Temperatur auch etwas Wasser kondensiert, was wiederum das endgültige Volumen vom idealen Gasrecht vorhergesagt wird. Daher kann das Gasvolumen alternativ als trockenes Volumen ohne den Feuchtigkeitsgehalt ausgedrückt werden. Dieser Anteil folgt genauer dem idealen Gasgesetz. Im Gegenteil, das gesättigte Volumen ist das Volumen, das ein Gasgemisch haben würde, wenn die Luftfeuchtigkeit bis zur Sättigung (oder 100% relativer Luftfeuchtigkeit) hinzugefügt würde.

Feuchte Luft ist weniger dicht als trockene Luft, weil ein Wassermolekül (Wassermolekül (M ≈ 18 u) ist weniger massiv als ein Molekül von Stickstoff- (M ≈ 28) oder ein Molekül von Sauerstoff (M ≈ 32). Etwa 78% der Moleküle in trockener Luft sind Stickstoff (N.2). Weitere 21% der Moleküle in trockener Luft sind Sauerstoff (o2). Die letzten 1% der trockenen Luft sind eine Mischung anderer Gase.

Bei jedem Gas ist bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck die Anzahl der in einem bestimmten Volumen vorhandenen Moleküle konstant - siehe ideal gas law. Wenn also Wassermoleküle (Dampf) in dieses Volumen der trockenen Luft eingeführt werden, muss die Anzahl der Luftmoleküle im Volumen um die gleiche Anzahl abnehmen, wenn die Temperatur und der Druck konstant bleiben. (Die Zugabe von Wassermolekülen oder anderen Molekülen zu einem Gas ohne Entfernung einer gleichen Anzahl anderer Moleküle erfordert notwendigerweise eine Änderung der Temperatur, des Drucks oder des Gesamtvolumens; dh eine Änderung der Änderung in wenigstens Einer dieser drei Parameter. Wenn Temperatur und Druck konstant bleiben, nimmt das Volumen zu, und die trockenen trockenen Luftmoleküle, die verschoben wurden, werden zunächst in das zusätzliche Volumen aussteigen, wonach das Gemisch durch Diffusion schließlich gleichmäßig wird.) Daher die Masse pro Volumen des Gases einheitlich - - Seine Dichte - dekretiert. Isaac Newton Entdeckte dieses Phänomen und schrieb darüber in seinem Buch Optik.[23]

Druckabhängigkeit

Die relative Luftfeuchtigkeit eines Luft -Wasser -Systems hängt nicht nur von der Temperatur, sondern auch vom absoluten Druck des interessierenden Systems ab. Diese Abhängigkeit wird unter Berücksichtigung des nachstehend gezeigten Luft -Wasser -Systems demonstriert. Das System ist geschlossen (d. H. Egal, ob das System eintritt oder verlässt).

Changes in Relative Humidity.png

Wenn das System in Zustand A isobar erhitzt ist (Erwärmung ohne Änderung des Systemdrucks), nimmt die relative Luftfeuchtigkeit des Systems ab, da der Gleichgewichtsdampfdruck des Wassers mit zunehmender Temperatur zunimmt. Dies ist in Zustand B. gezeigt

Wenn das System in Zustand A isotherm komprimiert ist (komprimiert ohne Änderung der Systemtemperatur), nimmt die relative Luftfeuchtigkeit des Systems zu, da der Teildruck des Wassers im System mit der Volumenreduzierung zunimmt. Dies ist in Zustand C. über 202,64 kPa gezeigt, die RH würde 100% überschreiten und Wasser kann zu kondensieren.

Wenn der Zustandsdruck A geändert würde, indem einfach mehr trockene Luft hinzugefügt wird, ohne das Volumen zu ändern, würde sich die relative Luftfeuchtigkeit nicht ändern.

Daher kann eine Änderung der relativen Luftfeuchtigkeit durch eine Änderung der Systemtemperatur, eine Änderung des Systems des Systems oder eine Änderung dieser beiden Systemeigenschaften erklärt werden.

Verbesserungsfaktor

Der Verbesserungsfaktor ist definiert als das Verhältnis des gesättigten Dampfdrucks von Wasser in feuchter Luft zum gesättigten Dampfdruck von reinem Wasser:

Der Verbesserungsfaktor entspricht der Einheit für ideale Gassysteme. In realen Systemen führen die Wechselwirkungseffekte zwischen Gasmolekülen jedoch zu einem geringen Anstieg des Gleichgewichtsdampfdrucks von Wasser in Luft im Vergleich zum Gleichgewichtsdampfdruck von reinem Wasserdampf. Daher ist der Verbesserungsfaktor für reale Systeme normalerweise geringfügig größer als die Einheit.

Der Verbesserungsfaktor wird üblicherweise verwendet, um den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasserdampf zu korrigieren, wenn empirische Beziehungen, wie sie von Wexler, Goff und Grat entwickelt wurden, verwendet werden, um die Eigenschaften psychrometrischer Systeme abzuschätzen.

Buck hat berichtet, dass der Dampfdruck von Wasser in gesättigter feuchter Luft auf Meereshöhe auf einen Anstieg von ungefähr 0,5% gegenüber dem Gleichgewichtsdampfdruck von reinem Wasser beträgt.[20]

Auswirkungen

Hygrostat auf 50% relative Luftfeuchtigkeit eingestellt
Humidor, verwendet, um die Luftfeuchtigkeit von Zigarren zu kontrollieren

Die Klimatisierung bezieht sich auf die Kontrolle von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit in Gebäuden, Fahrzeugen und anderen geschlossenen Räumen, um menschlichen Komfort, Gesundheit und Sicherheit zu gewährleisten und die Umweltanforderungen von Maschinen, sensiblen Materialien (z. B. historisch) und technisch zu erfüllen Prozesse.

Klima

Durchschnittliche Luftfeuchtigkeit in Australien das ganze Jahr über um 9 Uhr morgens
 80–90%
 30–40%

Während die Luftfeuchtigkeit selbst eine Klimavariable ist, wirkt sich auch andere Klimavariablen aus. Umweltfeuchtigkeit wird durch Winde und Niederschlag beeinflusst.

Die feuchtesten Städte der Erde befinden sich im Allgemeinen näher am Äquator in der Nähe der Küstenregionen. Städte in Teilen Asiens und Ozeanien gehören zu den feuchtesten. Bangkok, Ho Chi Minh Stadt, Kuala Lumpur, Hongkong, Manila, Jakarta, Naha, Singapur, Kaohsiung und Taipei haben sehr hohe Luftfeuchtigkeit am meisten oder das ganze Jahr über aufgrund ihrer Nähe zu Gewässern und der Äquator und oft bewölktes Wetter. Einige Orte erleben extreme Luftfeuchtigkeit während ihrer regnerischen Jahreszeit Kolkata, Chennai und Cochin in Indien, und Lahore in Pakistan. Sukkur Stadt auf der Indus Fluss in Pakistan hat einige der höchsten und unangenehmsten Taupunkte im Land, häufig über 30 ° C (86 ° F) in der Monsun Jahreszeit.[24]

Hohe Temperaturen verbinden sich mit dem hohen Taupunkt, um einen Wärmeindex von mehr als 65 ° C (149 ° F) zu erzeugen. Darwin erlebt eine äußerst feuchte Regenzeit von Dezember bis April. Houston, Miami, San Diego, Osaka, Shanghai, Shenzhen und Tokio Ich habe auch eine extreme feuchte Zeit in den Sommermonaten. Während der Südwest- und Nordosten-Monsunzeiten (jeweils Ende Mai bis September bis November bis März) erwarten Sie schwere Regenfälle und eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit nach dem Rain. Außerhalb der Monsunzeiten ist die Luftfeuchtigkeit hoch (im Vergleich zu Ländern weiter vom Äquator), aber völlig sonnige Tage. In kühleren Orten wie Nord -Tasmanien, Australien, wird das ganze Jahr über den Ozean zwischen dem Australien des Festlandes und Tasmaniens mit hoher Luftfeuchtigkeit erlebt. Im Sommer wird die heiße trockene Luft von diesem Ozean absorbiert und die Temperatur steigt selten über 35 ° C (95 ° F).

Globales Klima

Feuchtigkeit beeinflusst die Energiebudget und beeinflusst dadurch die Temperaturen auf zwei wichtige Weise. Erstens enthält Wasserdampf in der Atmosphäre "latente" Energie. Während der Transpiration oder Verdunstung, dies latente Hitze wird aus der Oberflächenflüssigkeit entfernt und die Erdoberfläche abkühlt. Dies ist der größte nicht radiative Kühlungseffekt an der Oberfläche. Es kompensiert ungefähr 70% der durchschnittlichen Nettostrahlungswärme an der Oberfläche.

Zweitens ist Wasserdampf am häufigsten von allen Treibhausgase. Wasserdampf ist wie eine grüne Linse, mit der grünes Licht durch sie passt, aber rotes Licht absorbiert, ein "selektiver Absorber". Wie die anderen Gewächshausgase ist Wasserdampf für die meisten Solarenergie transparent. Es absorbiert jedoch die von der Erdoberfläche emittierte (ausgestrahlte) Infrarotenergie nach oben, was der Grund dafür ist, dass feuchte Gebiete nur sehr wenig nachtaktiv, aber trockene Wüstenregionen nachts erheblich abkühlen. Diese selektive Absorption verursacht den Gewächshaus -Effekt. Es erhöht die Oberflächentemperatur wesentlich über der theoretischen Strahlungsgleichgewichtstemperatur mit der Sonne, und Wasserdampf ist die Ursache für mehr dieser Erwärmung als jedes andere Treibhausgas.

Im Gegensatz zu den meisten anderen Treibhausgasen liegt Wasser jedoch nicht nur in allen Regionen der Erde unter seinem Siedepunkt, sondern unter dem Gefrierpunkt in vielen Höhen. Als kondensierbares Treibhausgas, es Niederschlägemit einer viel niedrigeren Skalierungshöhe und kürzere atmosphärische Lebensdauer - Wochen statt Jahrzehnte. Ohne andere Gewächshausgase die Erde SchwarzkörpertemperaturUnter dem Gefrierpunkt des Wassers würde Wasserdampf aus der Atmosphäre entfernt werden.[25][26][27] Wasserdampf ist somit ein "Sklave" der nicht kondensiblen Treibhausgase.[28][29][30]

Tier- und Pflanzenleben

Tillandsia usneoides im tropischen Haus, Royal Botanic Gardens, Kew. Es wächst dort, wo das Klima warm genug ist und eine relativ hohe durchschnittliche Luftfeuchtigkeit hat.

Feuchtigkeit ist eine der grundlegenden abiotischen Faktoren Das definiert jeden Lebensraum (die Tundra, Feuchtgebiete und die Wüste sind einige Beispiele) und ist eine Determinante, von der Tiere und Pflanzen in einer bestimmten Umgebung gedeihen können.[31]

Der menschliche Körper löst Wärme durch Schweiß und seine Verdunstung ab. Hitzekonvektionzur umliegenden Luft und Wärmestrahlung sind die primären Wärmetransport aus dem Körper. Unter Bedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit nimmt die Verdunstungsrate des Schweißes von der Haut ab. Auch wenn die Atmosphäre in Zeiten hoher Luftfeuchtigkeit so warm wie oder wärmer ist als die Haut, Blut Auf die Körperoberfläche gebracht, kann die Wärme nicht durch Leitung zur Luft abgeleitet werden. Da so viel Blut auf die äußere Körperoberfläche geht, geht weniger zum aktiven Muskeln, das Gehirnund andere interne Organe. Körperliche Stärke lehnt ab und Ermüdung tritt früher als sonst auf. Wachsamkeit und geistige Kapazität können auch betroffen sein, was dazu führt Hitzschlag oder Hyperthermie.

Menschlicher Komfort

Obwohl die Luftfeuchtigkeit ein wichtiger Faktor für den thermischen Komfort ist, reagieren Menschen gegenüber Temperaturschwankungen empfindlicher als für Veränderungen der relativen Luftfeuchtigkeit.[32] Die Luftfeuchtigkeit hat einen geringen Einfluss auf den thermischen Komfort im Freien, wenn die Lufttemperaturen niedrig sind, ein etwas ausgeprägterer Effekt bei mittleren Lufttemperaturen und ein viel stärkerer Einfluss bei höheren Lufttemperaturen.[33]

Menschen reagieren empfindlich gegenüber feuchten Luft, da der menschliche Körper die Verdunstungskühlung als Hauptmechanismus verwendet, um die Temperatur zu regulieren. Unter feuchten Bedingungen die Bewertung bei dem der Schweiß auf der Haut niedriger ist als unter trockenen Bedingungen. Da Menschen die Wärmeübertragungsrate eher vom Körper als die Temperatur selbst wahrnehmen, fühlen wir uns wärmer, wenn die relative Luftfeuchtigkeit hoch ist als wenn sie niedrig ist.

Der Mensch kann sich je nach Temperatur innerhalb einer weiten Palette von Luftbeschwerden bequem fühlen - von 30 bis 70%[34]- aber idealerweise nicht über dem Absoluten (60 ° F Taupunkt),[35] Zwischen 40%[36] und 60%.[37] Im Allgemeinen erfordern höhere Temperaturen niedrigere Luftbeschwerden, um einen thermischen Komfort im Vergleich zu niedrigeren Temperaturen zu erreichen, wobei alle anderen Faktoren konstant gehalten werden. Zum Beispiel würde eine Änderung der Lufttemperatur und eine mittlere Strahlentemperatur von 20 ° C bis 24 ° C die maximal akzeptable relative Luftfeuchtigkeit von 100% auf die maximal akzeptable relative Luftfeuchtigkeit senken, wenn beispielsweise mit Kleidungsstufe = 1 1, Stoffwechselrate = 1,1 und Luftgeschwindigkeit von 20 ° C auf 24 ° C senkt 65%, um die thermischen Komfortbedingungen aufrechtzuerhalten. Das CBE Das thermische Komfortwerkzeug kann verwendet werden, um die Auswirkung der relativen Luftfeuchtigkeit auf bestimmte thermische Komfortbedingungen zu demonstrieren, und es kann verwendet werden, um die Einhaltung der Ashrae Standard 55-2017 zu demonstrieren.[38]

Einige Menschen haben Schwierigkeiten, in feuchten Umgebungen zu atmen. Einige Fälle können möglicherweise mit Atembedingungen zusammenhängen, wie z. Asthma, während andere das Produkt von sein können Angst. Betroffene werden es oft tun hyperventilieren als Reaktion darauf, Empfindungen von zu verursachen Taubheit, Schwäche, und Verlust von Konzentration, unter anderen.[39]

Sehr geringe Luftfeuchtigkeit kann bei einigen Personen Unbehagen, Atemprobleme und Verschlechterung von Allergien verursachen. Niedrige Luftfeuchtigkeit führt dazu Rhinovirus Kaltviren.[40] Extrem niedrig (unter 20%) Relative Luftfeuchtigkeit können auch Augenreizungen verursachen.[41][42] Die Verwendung von a Luftbefeuchter In Häusern, insbesondere in den Schlafzimmern, können diese Symptome helfen.[43] Relative Luftbefeuchtigkeiten in Innenräumen sollten über 30% gehalten werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Nasenpassagen des Insassen insbesondere im Winter austrocknen.[41][44][45]

Klimaanlage Reduziert das Unbehagen, indem Sie nicht nur die Temperatur, sondern auch die Luftfeuchtigkeit verringern. Das Erhitzen der kalten Außenluft kann die relative Luftfeuchtigkeit in Innenräumen auf unter 30%verringern.[46] Entsprechend Ashrae Standard 55-2017: Wärme Umweltbedingungen für die menschliche Belegung, thermischer Komfort in Innenräumen kann durch die erreicht werden PMV Methode mit relativen Luftfeuchtigkeit im Bereich von 0% bis 100%, abhängig von den anderen Faktoren, die zum thermischen Komfort beitragen.[47] Der empfohlene Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit in Innenräumen in klimatisierten Gebäuden beträgt jedoch im Allgemeinen 30–60%.[48][49]

Menschliche Gesundheit

Eine höhere Luftfeuchtigkeit verringert die Infektiosität des aerosolisierten Influenzavirus. Eine Studie kam zu dem Schluss: "Die Aufrechterhaltung der relativen Luftfeuchtigkeit von Innenräumen> 40% verringert die Infektiosität des aerosolisierten Virus signifikant."[50]

Schleimhaut in dem Atemwege wird auch durch niedrige Luftfeuchtigkeit behindert. Eine Studie bei Hunden ergab, dass der Schleimtransport bei einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 9 g Wasser/m niedriger war3 als bei 30 g Wasser/m3.[51]

Eine erhöhte Luftfeuchtigkeit kann auch zu Veränderungen führen Gesamtkörperwasser Das führt normalerweise zu einer mäßigen Gewichtszunahme, insbesondere wenn man sich an das Arbeiten oder das Training bei heißem und feuchtem Wetter gewöhnt.[52]

Bauen & Konstruktion

Auswirkungen des hohen Luftfeuchtigkeitsniveaus in einer Gebäudestruktur (Primärbloreszenz)

Gemeinsame Baumethoden produzieren häufig Gebäudegehäuse mit einer schlechten thermischen Grenze, die eine erfordert Isolierung und Luftbarrieren -System, das zur Aufbewahrung von Umgebungsbedingungen in Innenräumen entworfen wurde und gleichzeitig den externen Umgebungsbedingungen widerspricht.[53] Die energieeffiziente, stark versiegelte Architektur, die im 20. Jahrhundert eingeführt wurde Kondensation In und um Wände bilden, was die Entwicklung von Schimmel und Mehltau fördert. Zusätzlich lassen Gebäude mit nicht ordnungsgemäß versiegelten Fundamenten das Wasser durch die Wände fließen, die durch die Wände fließen Kapillarwirkung von Poren in Mauerwerksprodukten. Lösungen für energieeffiziente Gebäude, die Kondensation vermeiden, sind ein aktuelles Thema der Architektur.

Für die Klimatisierung in Gebäuden verwendet HVAC Systeme, der Schlüssel besteht darin, die relative Luftfeuchtigkeit in einem komfortablen Bereich aufrechtzuerhalten - niedrig genug, um bequem zu sein, aber hoch genug, um Probleme mit sehr trockener Luft zu vermeiden.

Wenn die Temperatur hoch ist und die relative Luftfeuchtigkeit niedrig ist, ist die Verdunstung von Wasser schnell; Der Boden trocknet, nasse Kleidung hing schnell an einer Linie oder wurde schnell trocken, und der Schweiß verdunstet leicht von der Haut. Holzmöbel können schrumpfen, wodurch die Farbe, die diese Oberflächen bedeckt, zu brechen.

Wenn die Temperatur niedrig ist und die relative Luftfeuchtigkeit hoch ist, ist die Verdunstung von Wasser langsam. Wenn relative Luftfeuchtigkeit 100 nähert%, Kondensation kann auf Oberflächen auftreten, was zu Problemen mit führt Schimmel, Korrosion, Verfall und andere feuchtigkeitsbedingte Verschlechterung. Die Kondensation kann ein Sicherheitsrisiko darstellen, da das Wachstum von Schimmel und Holzfäule sowie möglicherweise ein Gefriereinzugsausgang fördern kann.

Bestimmte Produktions- und technische Prozesse und Behandlungen in Fabriken, Labors, Krankenhäusern und anderen Einrichtungen erfordern, dass spezifische relative Luftfeuchtigkeitsniveaus unter Verwendung von Luftbefeuchter aufrechterhalten werden. Luftentfeuchter und zugehörige Steuerungssysteme.

Fahrzeuge

Die oben genannten Grundprinzipien für Gebäude gelten auch für Fahrzeuge. Darüber hinaus kann es Sicherheitsüberlegungen geben. Zum Beispiel hohe Luftfeuchtigkeit in a Fahrzeug kann zu Kondensationsproblemen führen, wie z. B. die Beischung von Windschutzscheiben und Kurzschluss von elektrischen Komponenten. In Fahrzeugen und Druckbehälter wie unter Druck Fluggesellschaften, Eintauchungen und RaumfahrzeugDiese Überlegungen können für die Sicherheit und komplex von entscheidender Bedeutung sein Umweltkontrollsysteme einschließlich Ausrüstung zur Wartung Druck wird gebraucht.

Luftfahrt

Fluggesellschaften arbeiten mit niedriger interner relativer Luftfeuchtigkeit, oft unter 20%[54] Besonders auf langen Flügen. Die niedrige Luftfeuchtigkeit ist eine Folge des Zeichnens in der sehr kalten Luft mit einer geringen absoluten Luftfeuchtigkeit, die bei Fluggesellschaften zu finden ist. Die anschließende Erwärmung dieser Luft senkt ihre relative Luftfeuchtigkeit. Dies verursacht Unbehagen wie schmerzende Augen, trockene Haut und das Austrocknen der Schleimhaut, aber Luftbefeuchter werden nicht eingesetzt, um sie auf komfortable Mittelklasse zu erhöhen, da das Wasservolumen, das an Bord benötigt werden muss, eine erhebliche Gewichtsstrafe sein kann. Wenn Fluggesellschaften aus kälteren Höhen in wärmere Luft steigen (vielleicht sogar durch Wolken ein paar tausend Fuß über dem Boden fliegen), kann die relative Umgebungsfeuchtigkeit dramatisch zunehmen. Ein Teil dieser feuchten Luft wird normalerweise in die Druckflugzeugkabine und in andere nicht ausgedruckte Bereiche des Flugzeugs und kondensiert auf der Haut des kalten Flugzeugs gezogen. Flüssiges Wasser kann normalerweise sowohl in der Innenseite als auch außerhalb der Kabine entlang der Flugzeughaut laufen. Aufgrund der drastischen Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit im Fahrzeug müssen Komponenten für den Betrieb in diesen Umgebungen qualifiziert sein. Die empfohlenen Umweltqualifikationen für die meisten kommerziellen Flugzeugkomponenten sind in aufgeführt RTCA DO-160.

Kaltes, feuchte Luft kann die Bildung von Eis fördern, was eine Gefahr für Flugzeuge darstellt, da sie das Flügelprofil beeinflusst und das Gewicht erhöht. Vergasermotoren haben eine weitere Gefahr, dass Eis im Inneren der Eis bildet Vergaser. Luftfahrtwetterberichte (METARS) Geben Sie daher einen Hinweis auf relative Luftfeuchtigkeit ein, normalerweise in Form der Taupunkt.

Piloten müssen bei der Berechnung der Startstrecken die Luftfeuchtigkeit berücksichtigen, da eine hohe Luftfeuchtigkeit längere Landebahnen erfordert und die Aufstiegsleistung verringert.

Dichtehöhe ist die Höhe im Verhältnis zu den Standardatmosphärenbedingungen (internationale Standardatmosphäre), bei der die Luftdichte der angegebenen Luftdichte am Beobachtungsort oder mit anderen Worten die Höhe entspricht, wenn sie anhand der Dichte gemessen wird der Luft und nicht der Entfernung vom Boden. "Dichtehöhe" ist die Druckhöhe, die für nicht standardmäßige Temperatur eingestellt ist.

Eine Temperaturzunahme und in viel geringerem Maße Feuchtigkeit führt zu einer Erhöhung der Dichtehöhe. Somit kann die Dichtehöhe an einem bestimmten Ort unter heißen und feuchten Bedingungen signifikant höher sein als die wahre Höhe.

Elektronik

Geweihung Tasche (Kieselgel), üblicherweise in Paketen mit elektronischen Produkten zur Kontrolle der Luftfeuchtigkeit enthalten

Elektronische Geräte werden häufig nur unter bestimmten Luftfeuchtigkeitsbedingungen (z. B. 10% bis 90%) bewertet. Am oberen Ende des Bereichs kann die Feuchtigkeit die Leitfähigkeit von Permeable erhöhen Isolatoren was zu Fehlfunktionen führt. Zu niedrige Luftfeuchtigkeit kann Materialien spröde machen. Eine besondere Gefahr für elektronische Gegenstände, unabhängig vom angegebenen Betriebsfeuchtigkeitsbereich, ist Kondensation. Wenn ein elektronischer Gegenstand von einem kalten Ort (z. B. Garage, Auto, Schuppen, klimatisiertem Raum in den Tropen) zu einem warmen feuchten Ort (Haus, außerhalb Tropen) bewegt wird Kurzschluss Innerhalb der Ausrüstung. Solche Kurzstrecken können erhebliche dauerhafte Schäden verursachen, wenn die Ausrüstung vor der Kondensation angetrieben wird verdunstet. Ein ähnlicher Kondensationseffekt kann häufig beobachtet werden, wenn eine Person, die eine Brille trägt, aus der Kälte kommt (d. H. Die Brille wird neblig).[55] Es ist ratsam, dass elektronische Geräte mehrere Stunden lang an die Erkältung gewöhnt werden können, nachdem sie vor der Kälte eingeführt wurden, bevor Sie sich einschalten. Einige elektronische Geräte können eine solche Änderung erkennen und angeben, wenn sie angeschlossen und normalerweise mit einem kleinen Tröpfchensymbol verwendet werden, dass sie erst dann verwendet werden können, wenn das Risiko einer Kondensation bestanden hat. In Situationen, in denen die Zeit kritisch ist, erhöht sich der Luftstrom durch die Interna des Geräts, z. B. das Entfernen des Seitenfelds von einem PC -Gehäuse, und die Anweisung eines Lüfters, in den Fall zu blasen, die Zeit, die erforderlich ist, um sich an die neue Umgebung zu gewöhnen.

Im Gegensatz dazu begünstigt ein sehr niedriger Luftfeuchtigkeitsniveau den Aufbau von statische Elektrizität, was zu einer spontanen Abschaltung von Computern führen kann, wenn die Entladungen auftreten. Abgesehen von falscher unberechenbar Solid-State-Geräte, was zu irreversiblen Schäden führt. Daten Center Überwachen Sie häufig aus diesen Gründen die relative Luftfeuchtigkeit.

Industrie

Eine hohe Luftfeuchtigkeit kann sich häufig negativ auf die Kapazität von Chemiepflanzen und Raffinerien auswirken, die Öfen als Teil bestimmter Prozesse verwenden (z. B. Dampfreforming, feuchte Schwefelsäureprozesse). Da beispielsweise die Luftfeuchtigkeit die Umgebungssauerstoffkonzentrationen verringert (trockene Luft beträgt typischerweise 20,9% Sauerstoff, aber bei 100% relativer Luftfeuchtigkeit beträgt die Luft 20,4% Sauerstoff), müssen Rauchgasventilatoren die Luft mit einer höheren Geschwindigkeit aufnehmen, als es sonst erforderlich wäre, um die Aufrechterhaltung zu erhalten gleiche Feuerrate.[56]

Backen

Hohe Luftfeuchtigkeit im Ofen, dargestellt durch eine erhöhte Feuchtkugeltemperatur, Erhöht die Wärmeleitfähigkeit der Luft um den gebackenen Gegenstand, was zu einem schnelleren Backprozess oder sogar zu Brennen führt. Umgekehrt verlangsamt niedrige Luftfeuchtigkeit den Backvorgang.[57]

Andere wichtige Fakten

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Bei 100% relativer Luftfeuchtigkeit ist Luft, die Luft ist gesättigt und an sein Taupunkt: Der Wasserdampfdruck würde es auch nicht ermöglichen Verdunstung aus nahe gelegenes flüssiges Wasser noch Kondensation das nahe gelegene Wasser wachsen; weder Sublimation von nahe gelegenen Eis noch Ablage das nahe gelegene Eis wachsen.

Die relative Luftfeuchtigkeit kann 100%überschreiten, in diesem Fall ist die Luft übersättigt. Die Wolkenbildung erfordert übersättigt Luft. Wolkenkondensationskerne Niedrigere Übersättigungsniveau, die erforderlich ist, um Nebel und Wolken zu bilden - in Abwesenheit von Kernen, um die sich Tröpfchen oder Eis bilden können, ist ein höherer Übersättigungsniveau erforderlich, damit diese Tröpfchen oder Eiskristalle spontan bilden. In dem Wilson Cloud Chamber, die in Kernphysikversuche verwendet wird, wird in der Kammer ein Übersättigungszustand erzeugt, und bewegende subatomare Partikel wirken als Kondensationskernen, sodass die Nebelwege die Wege dieser Partikel zeigen.

Für ein gegebenes Taupunkt und es ist entsprechend absolute Feuchtigkeit, die relative Luftfeuchtigkeit wird sich umgekehrt ändern, wenn auch nichtlinear, mit dem Temperatur. Dies liegt daran, dass der Dampfdruck des Wassers mit der Temperatur zunimmt - dem operativen Prinzip hinter allem von Haartrockner zu Luftentfeuchter.

Aufgrund des zunehmenden Potentials für einen höheren Wasserdampf -Teildruck bei höheren Lufttemperaturen kann der Wassergehalt der Luft auf Meereshöhe bis zu 3% bei 30 ° C (86 ° F) im Vergleich zu nicht mehr als etwa 0,5 steigen % durch Masse bei 0 ° C (32 ° F). Dies erklärt die niedrigen Werte (in Abwesenheit von Maßnahmen zur Feuchtigkeit) der Luftfeuchtigkeit in erhitzten Strukturen im Winter, was zu trockenem führt Haut, juckend Augenund Beharrlichkeit von statische elektrische Gebühren. Selbst bei Sättigung (100% relative Luftfeuchtigkeit) im Freien erhöht die Erwärmung der in Innenräume in Innenräume infiltrierten Außenluft die Feuchtigkeitskapazität, was die relative Luftfeuchtigkeit senkt und die Verdunstungsraten von feuchten Oberflächen in Innenräumen (einschließlich menschlicher Körper und Haushaltspflanzen) erhöht.

In ähnlicher Weise kondensiert im Sommer in feuchten Klimazonen viel flüssiges Wasser in Klimaanlagen aus der Luft abgekühlt. Die wärmere Luft wird unter seinem Taupunkt abgekühlt und der überschüssige Wasserdampf kondensiert. Dieses Phänomen ist das gleiche wie das, was dazu führt, dass sich Wassertropfen an der Außenseite einer Tasse mit einem eiskalten Getränk bilden.

Eine nützliche Faustregel ist, dass das Maximum absolute Feuchtigkeit Verdoppelt für alle 20 ° F (11 ° C) Temperaturerhöhung. Somit sinkt die relative Luftfeuchtigkeit um den Faktor von 2 für jeden Temperaturanstieg von 20 ° F (11 ° C), wobei die Erhaltung der absoluten Feuchtigkeit angenommen wird. Beispielsweise werden im Bereich der normalen Temperaturen die Luft bei 68 ° F (20 ° C) und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gesättigt, wenn sie auf 50 ° F (10 ° C) abgekühlt sind, ITS. Taupunktund 41 ° F (5 ° C) Luft bei 80% relativer Luftfeuchtigkeit auf 68 ° F (20 ° C) haben eine relative Luftfeuchtigkeit von nur 29% und fühlen sich trocken an. Im Vergleich dazu thermische Komfortstandard Ashrae 55 Erfordert Systeme zur Kontrolle der Luftfeuchtigkeit, um einen Taupunkt von 16,8 ° C (62,2 ° F) aufrechtzuerhalten, obwohl keine niedrigere Feuchtigkeitsgrenze festgelegt wird.[47]

Wasserdampf ist ein leichteres Gas als andere gasförmige Luftkomponenten der Luft bei gleicher Temperatur Konvektion. Dies ist ein Mechanismus dahinter Gewitter und andere Wetter Phänomene. Die relative Luftfeuchtigkeit wird oft in erwähnt Wettervorhersage und Berichte, wie es ein Indikator für die Wahrscheinlichkeit von Tau oder Nebel ist. Im heißen Sommer Wetteres erhöht auch die scheinbare Temperatur zu Menschen (und andere Tiere) durch Behinderung der Verdunstung der Schweiß von der Haut als relative Luftfeuchtigkeit steigt. Dieser Effekt wird als der berechnet Hitzeindex oder Humidex.

Ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit wird als a genannt Hygrometer; Eine, die verwendet wurde, um es zu regulieren, wird als a genannt Luftfeuchtigkeit, oder manchmal Hygrostat. (Diese sind analog zu einem Thermometer und Thermostat für die Temperatur.)

Siehe auch

Verweise

Zitate

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Allgemeine Quellen

Externe Links