Feuchtigkeit - Humidity

Luftfeuchtigkeit und Hygrometrie
Nebelwaldberg kinabalu.jpg
Spezifische Konzepte
Allgemeine Konzepte
Maßnahmen und Instrumente

Luftfeuchtigkeit ist die Konzentration von Wasserdampf in der Luft. Wasserdampf, der gasförmige Zustand von Wasser, ist für das menschliche Auge im Allgemeinen unsichtbar. Die Luftfeuchtigkeit zeigt die Wahrscheinlichkeit von Niederschlag , Tau oder Nebel an.

Die Luftfeuchtigkeit hängt von der Temperatur und dem Druck des interessierenden Systems ab. Die gleiche Menge Wasserdampf führt in kühler Luft zu einer höheren Luftfeuchtigkeit als in warmer Luft. Ein verwandter Parameter ist der Taupunkt . Die zur Sättigung benötigte Wasserdampfmenge nimmt mit steigender Temperatur zu. Wenn die Temperatur eines Luftpakets sinkt, erreicht es 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 nahe der Sättigung 28 g (0,99 oz) Wasser pro Kubikmeter Luft bei 30 °C (86 °F) enthalten, aber nur 8 g (0,28 oz) Wasser pro Kubikmeter Luft bei 8 °C (46 °F).

Drei primäre Feuchtemessungen sind weit verbreitet: absolut, relativ und spezifisch. Die absolute Luftfeuchtigkeit wird entweder als Masse Wasserdampf pro Volumen feuchter Luft (in Gramm pro Kubikmeter) oder als Masse Wasserdampf pro Masse trockener Luft (normalerweise in Gramm pro Kilogramm) ausgedrückt. Die relative Luftfeuchtigkeit , oft in Prozent ausgedrückt, gibt einen aktuellen Zustand der absoluten Luftfeuchtigkeit relativ zu einer maximalen Luftfeuchtigkeit bei gleicher Temperatur an. Die spezifische Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis der Wasserdampfmasse zur Gesamtmasse des feuchten Luftpakets.

Die Luftfeuchtigkeit spielt eine wichtige Rolle für die Oberflächenlebensdauer. Für Tierleben abhängig von Transpiration ( Schweiß ) innere Körpertemperatur zu regulieren, Wärme hoher Feuchtigkeit beeinträchtigt Austauscheffizienz durch die Rate der Feuchtigkeitsreduzierungsverdampfung von Hautoberflächen. Dieser Effekt kann unter Verwendung einer berechnet wird Wärmeindex - Tabelle, auch als bekannt Humidex .

Die Vorstellung, dass Luft Wasserdampf „hält“ oder von diesem „gesättigt“ wird, wird oft im Zusammenhang mit dem Begriff der relativen Luftfeuchtigkeit erwähnt. Dies ist jedoch irreführend – die Menge an Wasserdampf, die bei einer bestimmten Temperatur in einen bestimmten Raum eintritt (oder eintreten kann), ist fast unabhängig von der vorhandenen Luftmenge (Stickstoff, Sauerstoff usw.). Tatsächlich hat ein Vakuum ungefähr die gleiche Gleichgewichtskapazität zum Halten von Wasserdampf wie das gleiche mit Luft gefüllte Volumen; beide sind durch den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser bei der gegebenen Temperatur gegeben. Es gibt einen sehr kleinen Unterschied, der unten unter "Erweiterungsfaktor" beschrieben wird, der bei vielen Berechnungen vernachlässigt werden kann, wenn keine hohe Genauigkeit erforderlich ist.

Definitionen

Das Paranal-Observatorium auf dem Cerro Paranal in der Atacama-Wüste ist einer der trockensten Orte der Erde.

Absolute Feuchtigkeit

Absolute Luftfeuchtigkeit ist die Gesamtmasse an Wasserdampf, die in einem bestimmten Volumen oder einer bestimmten Luftmasse vorhanden ist. Dabei wird die Temperatur nicht berücksichtigt. 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.

Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfs geteilt durch das Volumen des Luft-Wasserdampf-Gemischs , die wie folgt ausgedrückt werden kann:

Die absolute Luftfeuchtigkeit ändert sich mit Lufttemperatur- oder Druckänderungen , wenn das Volumen nicht festgelegt ist. Dies macht es ungeeignet für chemietechnische Berechnungen, zB in der Trocknung , wo die Temperatur stark schwanken kann. Infolgedessen kann sich die absolute Feuchte in der Chemietechnik auf die Masse an Wasserdampf pro Masseneinheit trockener Luft beziehen, auch bekannt als Feuchteverhältnis oder Massenmischungsverhältnis (siehe unten "spezifische Feuchte"), das für Wärme und Masse besser geeignet ist Saldoberechnungen. Die Wassermasse pro Volumeneinheit wie in der obigen Gleichung wird auch als volumetrische Feuchtigkeit definiert . Wegen der möglichen Verwirrung schlägt der britische Standard BS 1339 vor, den Begriff "absolute Feuchtigkeit" zu vermeiden. Einheiten sollten immer sorgfältig geprüft werden. Viele Feuchtigkeitstabellen werden in g/kg oder kg/kg angegeben, es können jedoch beliebige Masseneinheiten verwendet werden.

Das Gebiet, das sich mit der Untersuchung physikalischer und thermodynamischer Eigenschaften von Gas-Dampf-Gemischen beschäftigt, wird Psychrometrie genannt .

Relative Luftfeuchtigkeit

Die relative Luftfeuchtigkeit oder ein Luft-Wasser - Gemisch wird als das Verhältnis des definierten Partialdruck von Wasserdampf in dem Gemisch des Gleichgewichtsdampfdruck des Wassers über eine flache Oberfläche von reinem Wasser bei einer gegebenen Temperatur:

Mit anderen Worten, die relative Luftfeuchtigkeit ist das Verhältnis, wie viel Wasserdampf sich in der Luft befindet und wie viel Wasserdampf die Luft bei einer bestimmten Temperatur möglicherweise enthalten könnte . Sie variiert mit der Temperatur der Luft: Kältere Luft kann weniger Dampf aufnehmen, daher kann das Abkühlen von etwas Luft dazu führen, dass der Wasserdampf kondensiert . Ebenso kann das Erwärmen von Luft, die Nebel enthält, dazu führen, dass dieser Nebel verdampft, da die Luft zwischen den Wassertröpfchen besser Wasserdampf aufnehmen kann. Eine Änderung der Lufttemperatur kann also die relative Luftfeuchtigkeit ändern, selbst wenn die absolute Luftfeuchtigkeit konstant bleibt.

Die relative Luftfeuchtigkeit berücksichtigt nur den unsichtbaren Wasserdampf. Nebel, Wolken, Nebel und Wasseraerosole zählen nicht zur Messung der relativen Luftfeuchtigkeit, obwohl ihr Vorhandensein ein Hinweis darauf ist, dass sich ein Luftkörper nahe dem Taupunkt befinden kann .

Die relative Luftfeuchtigkeit wird normalerweise in Prozent angegeben ; ein höherer Prozentsatz bedeutet, dass das Luft-Wasser-Gemisch feuchter ist. Bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit ist die Luft gesättigt und hat ihren Taupunkt erreicht . In Abwesenheit eines Fremdkörpers, auf dem sich Tröpfchen oder Kristalle bilden können, kann die relative Luftfeuchtigkeit 100 % überschreiten, in diesem Fall spricht man von einer Übersättigung der Luft . Das Einbringen einiger Partikel oder einer Oberfläche in einen Luftkörper mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von über 100 % ermöglicht die Bildung von Kondenswasser oder Eis auf diesen Kernen, wodurch ein Teil des Dampfs entfernt und die Luftfeuchtigkeit gesenkt wird.

Die relative Luftfeuchtigkeit ist eine wichtige Metrik in verwendeten Wettervorhersagen und Berichten, da sie ein Indikator für die Wahrscheinlichkeit ist Niederschlag , Tau oder Nebel. In heißem Sommerwetter erhöht ein Anstieg der relative Luftfeuchtigkeit die scheinbare Temperatur auf den Menschen (und andere Tiere ) durch die Behinderung Verdunstung von Schweiß von der Haut. Laut dem Heat Index würde sich beispielsweise eine relative Luftfeuchtigkeit von 75 % bei einer Lufttemperatur von 80,0 °F (26,7 °C) wie 83,6 °F ±1,3 °F (28,7 °C ±0,7 °C) anfühlen.

Beziehung zwischen absoluter, relativer Luftfeuchtigkeit und Temperatur

In der Erdatmosphäre auf Meereshöhe:

Absolute Luftfeuchtigkeit in g/m 3 (oz/cu. yd)
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 Feuchtigkeit (oder Feuchtigkeitsgehalt) ist das Verhältnis der Masse des Wasserdampfs zur Gesamtmasse des Luftpakets. Die spezifische Luftfeuchtigkeit ist ungefähr gleich dem Mischungsverhältnis , das als das Verhältnis der Masse des Wasserdampfs in einem Luftpaket zur Masse der trockenen Luft für dasselbe Paket definiert ist. Wenn die Temperatur sinkt, nimmt auch die Menge an Wasserdampf ab, die zum Erreichen der Sättigung benötigt wird. Wenn die Temperatur eines Luftpakets niedriger wird, erreicht es schließlich den Sättigungspunkt, ohne Wassermasse hinzuzufügen oder zu verlieren.

Verwandte konzepte

Der Begriff relative Feuchte ist für Systeme von Wasserdampf 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 nicht kondensierbaren Phase außer Luft bestehen.

Messung

Ein Hygrothermograph zur Feuchte- und Temperaturaufzeichnung
Hygrometer für den Hausgebrauch, Nass-/Trocken-Psychrometer-Typ
Thermohygrometer mit Anzeige von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit

Ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit wird als Psychrometer oder Hygrometer bezeichnet . Ein Hygrostat ist ein durch Feuchtigkeit ausgelöster Schalter, der häufig zur Steuerung eines Entfeuchters verwendet wird .

Die Feuchtigkeit einer Luft-Wasserdampf-Mischung wird mit Hilfe von psychrometrischen Diagrammen bestimmt, wenn sowohl die Trockenkugeltemperatur ( T ) als auch die Feuchtkugeltemperatur ( T w ) der Mischung bekannt sind. Diese Mengen werden leicht geschätzt durch eine Schlinge mit Psychrometer .

Es gibt mehrere empirische Formeln, die verwendet werden können, um den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasserdampf als Funktion der Temperatur abzuschätzen. Die Antoine-Gleichung gehört zu den am wenigsten komplexen von diesen und hat nur drei Parameter ( A , B und C ). Andere Formeln wie die Goff-Gratch-Gleichung und die Magnus-Tetens-Approximation sind komplizierter, liefern aber eine bessere Genauigkeit.

Die Arden-Buck-Gleichung ist in der Literatur zu diesem Thema häufig anzutreffen:

Dabei ist die Trockentemperatur in Grad Celsius (°C), der Absolutdruck in Millibar und der Gleichgewichtsdampfdruck in Millibar angegeben. Buck hat berichtet, dass der maximale relative Fehler zwischen -20 und +50 °C (-4 und 122 °F) weniger als 0,20% beträgt, wenn diese spezielle Form der verallgemeinerten Formel verwendet wird, um den Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser abzuschätzen.

Zur Messung und Regulierung der Luftfeuchtigkeit gibt es verschiedene Geräte. Zu den Kalibrierstandards für die genaueste Messung gehören das gravimetrische Hygrometer , das Taupunktspiegel-Hygrometer und das elektrolytische Hygrometer . Die gravimetrische Methode ist zwar die genaueste, aber sehr umständlich. Für eine schnelle und sehr genaue Messung ist die Taupunktspiegelmethode effektiv. Für Prozess-Online-Messungen basieren die heute am häufigsten verwendeten Sensoren auf Kapazitätsmessungen zur Messung der relativen Feuchte, häufig mit internen Umrechnungen zur Anzeige der absoluten Feuchte. Diese sind billig, einfach, im Allgemeinen genau und relativ robust. Alle Feuchtigkeitssensoren haben Probleme bei der Messung von staubbeladenen Gasen, wie z. B. Abgasströmen von Trocknern .

Die Luftfeuchtigkeit wird auch auf globaler Ebene mit entfernt platzierten Satelliten gemessen . Diese Satelliten sind in der Lage zu erfassen , Konzentration von Wasser in der Troposphäre in einer Höhe zwischen 4 und 12 km (2,5 und 7,5 mi). Satelliten, die Wasserdampf messen können, verfügen über Sensoren, die auf Infrarotstrahlung empfindlich reagieren . Wasserdampf absorbiert gezielt Strahlung in diesem Spektralband und strahlt sie wieder ab. Satellitenbilder von Wasserdampf spielen eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Klimabedingungen (wie der Bildung von Gewittern) und bei der Entwicklung von Wettervorhersagen .

Luftdichte und Volumen

Die Luftfeuchtigkeit hängt von der Wasserverdampfung und -kondensation ab, die wiederum hauptsächlich von der Temperatur abhängt. Wenn ein mit Wasser gesättigtes Gas mit mehr Druck beaufschlagt wird, nehmen daher alle Komponenten zunächst ungefähr nach dem idealen Gasgesetz an Volumen ab . Ein Teil des Wassers wird jedoch kondensieren, bis es wieder fast die gleiche Feuchtigkeit wie zuvor erreicht hat, wodurch das resultierende Gesamtvolumen von dem abweicht, was das ideale Gasgesetz vorhersagte. Umgekehrt würde eine sinkende Temperatur auch dazu führen, dass etwas Wasser kondensiert, wodurch das Endvolumen wiederum von der Vorhersage des idealen Gasgesetzes abweicht. Daher kann das Gasvolumen alternativ als Trockenvolumen ohne den Feuchtigkeitsgehalt ausgedrückt werden. Dieser Bruchteil folgt genauer dem idealen Gasgesetz. Im Gegensatz dazu ist das Sättigungsvolumen das Volumen, das ein Gasgemisch hätte, wenn ihm Feuchtigkeit bis zur Sättigung (oder 100 % relative Luftfeuchtigkeit) hinzugefügt würde.

Feuchte Luft ist weniger dicht als trockene Luft, weil ein Wassermolekül ( M 18 u ) weniger massiv ist als ein Stickstoffmolekül (M ≈ 28) oder ein Sauerstoffmolekül (M ≈ 32). Etwa 78 % der Moleküle in trockener Luft sind Stickstoff (N 2 ). Weitere 21 % der Moleküle in trockener Luft sind Sauerstoff (O 2 ). Das letzte 1% der trockenen Luft ist ein Gemisch anderer Gase.

Für jedes Gas ist bei einer bestimmten Temperatur und einem bestimmten Druck die Anzahl der in einem bestimmten Volumen vorhandenen Moleküle konstant – siehe Gesetz des idealen Gases . Wenn also Wassermoleküle (Dampf) in dieses Volumen trockener Luft eingebracht werden, muss die Anzahl der Luftmoleküle im Volumen um die gleiche Zahl abnehmen, wenn Temperatur und Druck konstant bleiben. (Die Zugabe von Wassermolekülen, oder anderer Molekülen, zu einem Gas, ohne Entfernung von einer gleichen Anzahl von anderen Molekülen, wird notwendigerweise eine Änderung der Temperatur erfordert, Druck oder Gesamtvolumen, das heißt, eine Änderung in wenigstens eine von Bei konstantem Druck und Temperatur erhöht sich das Volumen und die verdrängten trockenen Luftmoleküle wandern zunächst in das zusätzliche Volumen aus, wonach die Mischung schließlich durch Diffusion gleichmäßig wird.) Daraus ergibt sich die Masse pro Volumeneinheit des Gases – seine Dichte – nimmt ab. Isaac Newton hat dieses Phänomen entdeckt und in seinem Buch Opticks darüber geschrieben .

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 demonstriert, indem man das unten gezeigte Luft-Wasser-System betrachtet. Das System ist geschlossen (dh egal, was in das System eindringt oder es verlässt).

Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit.png

Wenn das System im Zustand A isobar erhitzt wird (Heizung ohne Änderung des Systemdrucks), dann nimmt die relative Feuchtigkeit des Systems ab, da der Gleichgewichtsdampfdruck von Wasser mit steigender Temperatur steigt. Dies wird in Zustand B angezeigt.

Wenn das System im Zustand A isotherm komprimiert wird (komprimiert ohne Änderung der Systemtemperatur), dann erhöht sich die relative Feuchtigkeit des Systems, da der Partialdruck des Wassers im System mit der Volumenverringerung steigt. Dies wird in Zustand C gezeigt. Oberhalb von 202,64 kPa würde die relative Luftfeuchtigkeit 100 % überschreiten und Wasser kann beginnen zu kondensieren.

Wenn der Druck von Zustand A durch einfaches Hinzufügen von mehr trockener Luft geändert würde, 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 Volumens des Systems oder eine Änderung dieser beiden Systemeigenschaften erklärt werden.

Verbesserungsfaktor

Der Verstärkungsfaktor ist definiert als das Verhältnis des Sättigungsdampfdrucks von Wasser in feuchter Luft zum Sättigungsdampfdruck von reinem Wasser:

Der Verstärkungsfaktor ist für ideale Gassysteme gleich Eins. In realen Systemen führen die Wechselwirkungseffekte zwischen Gasmolekülen jedoch zu einem kleinen Anstieg des Gleichgewichtsdampfdrucks von Wasser in Luft relativ zum Gleichgewichtsdampfdruck von reinem Wasserdampf. Daher ist der Verbesserungsfaktor für reale Systeme normalerweise etwas größer als Eins.

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

Buck hat berichtet, dass der Dampfdruck von Wasser in gesättigter feuchter Luft auf Meereshöhe um etwa 0,5% gegenüber dem Gleichgewichtsdampfdruck von reinem Wasser ansteigt.

Auswirkungen

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

Klimatisierung bezieht sich auf die Kontrolle von Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit in Gebäuden, Fahrzeugen und anderen geschlossenen Räumen mit dem Ziel, den menschlichen Komfort, die Gesundheit und die Sicherheit zu gewährleisten und die Umweltanforderungen von Maschinen, empfindlichen Materialien (z Prozesse.

Klima

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

Während die Luftfeuchtigkeit selbst eine Klimavariable ist, beeinflusst sie auch andere Klimavariablen. Die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung wird durch Wind und Regen beeinflusst.

Die feuchtesten Städte der Erde liegen im Allgemeinen näher am Äquator, in der Nähe von Küstenregionen. Städte in Teilen Asiens und Ozeaniens gehören zu den feuchtesten. Bangkok , Ho-Chi-Minh-Stadt , Kuala Lumpur , Hongkong , Manila , Jakarta , Naha , Singapur , Kaohsiung und Taipeh haben aufgrund ihrer Nähe zu Gewässern und dem Äquator und oft bewölktem Wetter fast oder das ganze Jahr über eine sehr hohe Luftfeuchtigkeit . An einigen Orten herrscht während der Regenzeit extreme Luftfeuchtigkeit, kombiniert mit Wärme, die das Gefühl einer lauwarmen Sauna vermittelt, wie zum Beispiel Kolkata , Chennai und Cochin in Indien und Lahore in Pakistan . Die Stadt Sukkur am Indus in Pakistan hat einige der höchsten und unangenehmsten Taupunkte des Landes, die während der Monsunzeit häufig über 30 ° C (86 ° F) liegen .

Hohe Temperaturen in Kombination mit dem hohen Taupunkt erzeugen einen Wärmeindex von über 65 °C (149 °F). Darwin erlebt von Dezember bis April eine extrem feuchte Regenzeit. Houston , Miami , San Diego , Osaka , Shanghai , Shenzhen und Tokio haben in ihren Sommermonaten ebenfalls eine extrem feuchte Periode. Während der Südwest- und Nordost-Monsunzeit (jeweils Ende Mai bis September und November bis März) ist mit starken Regenfällen und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit nach dem Regen zu rechnen. Außerhalb der Monsunzeit ist die Luftfeuchtigkeit hoch (im Vergleich zu Ländern weiter vom Äquator entfernt), aber es gibt viele sonnige Tage. An kühleren Orten wie Nord-Tasmanien, Australien, herrscht aufgrund des Ozeans zwischen dem australischen Festland und Tasmanien das ganze Jahr über eine hohe Luftfeuchtigkeit. Im Sommer wird die heiße, trockene Luft von diesem Ozean absorbiert und die Temperatur steigt selten über 35 ° C (95 ° F).

Globales Klima

Luftfeuchtigkeit beeinflusst den Energiehaushalt und damit die Temperatur auf zweierlei Weise. Erstens enthält Wasserdampf in der Atmosphäre "latente" Energie. Während der Transpiration oder Verdunstung wird diese latente Wärme der Oberflächenflüssigkeit entzogen und kühlt die Erdoberfläche. Dies ist der größte strahlungsfreie Kühleffekt an der Oberfläche. Es kompensiert etwa 70 % der durchschnittlichen Netto-Strahlungserwärmung an der Oberfläche.

Zweitens ist Wasserdampf das am häufigsten vorkommende aller Treibhausgase . Wasserdampf ist wie eine grüne Linse, die grünes Licht durchlässt, aber rotes Licht absorbiert, ein "selektiver Absorber". Wie die anderen Treibhausgase ist Wasserdampf für die meisten Sonnenenergien transparent. Es absorbiert jedoch die von der Erdoberfläche nach oben emittierte (abgestrahlte) Infrarotenergie, weshalb feuchte Gebiete eine sehr geringe nächtliche Abkühlung erfahren, trockene Wüstenregionen jedoch nachts erheblich abkühlen. Diese selektive Aufnahme verursacht den Treibhauseffekt. Es erhöht die Oberflächentemperatur deutlich über ihre theoretische Strahlungsgleichgewichtstemperatur mit der Sonne, und Wasserdampf ist die Ursache für diese Erwärmung mehr 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 in vielen Höhenlagen unter seinem Gefrierpunkt. Als kondensierbare Treibhausgas, es fällt , mit einer viel geringeren Skalenhöhe und kürzerer Lebensdauer in der Atmosphäre - Wochen statt Jahrzehnten. Ohne andere Treibhausgase würde die Schwarzkörpertemperatur der Erde unter dem Gefrierpunkt von Wasser dazu führen, dass Wasserdampf aus der Atmosphäre entfernt wird. Wasserdampf ist somit ein „Sklave“ der nicht kondensierbaren Treibhausgase.

Tier- und Pflanzenwelt

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

Luftfeuchtigkeit ist einer der grundlegenden abiotischen Faktoren , die jeden Lebensraum definieren (die Tundra, Feuchtgebiete und die Wüste sind einige Beispiele) und ein bestimmender Faktor dafür , wie Tiere und Pflanzen in einer bestimmten Umgebung gedeihen können.

Der menschliche Körper gibt Wärme durch Schweiß und dessen Verdunstung ab. Wärmekonvektion an die umgebende Luft und Wärmestrahlung sind die wichtigsten Arten des Wärmetransports vom Körper. Bei hoher Luftfeuchtigkeit nimmt die Verdunstung des Schweißes von der Haut ab. Wenn die Atmosphäre in Zeiten hoher Luftfeuchtigkeit ebenso warm oder wärmer als die Haut ist, kann Blut, das an die Körperoberfläche gelangt, die Wärme nicht durch Leitung an die Luft abführen. Da so viel Blut an die äußere Oberfläche des Körpers fließt , fließt weniger in die aktiven Muskeln , das Gehirn und andere innere Organe . Die körperliche Kraft lässt nach und die Ermüdung tritt früher als sonst ein. Auch Wachsamkeit und geistige Leistungsfähigkeit können beeinträchtigt sein, was zu Hitzschlag oder Hyperthermie führen kann .

Menschlicher Komfort

Obwohl die Luftfeuchtigkeit ein wichtiger Faktor für die thermische Behaglichkeit ist, reagieren Menschen empfindlicher auf Temperaturschwankungen als auf Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit. Die Luftfeuchtigkeit hat bei niedrigen Lufttemperaturen einen geringen Einfluss auf die thermische Behaglichkeit im Freien, bei moderaten Lufttemperaturen etwas stärker und bei höheren Lufttemperaturen einen viel stärkeren Einfluss.

Menschen reagieren empfindlich auf feuchte Luft, da der menschliche Körper Verdunstungskühlung als primären Mechanismus zur Temperaturregulierung verwendet. Unter feuchten Bedingungen ist die Geschwindigkeit, mit der Schweiß auf der Haut verdunstet, geringer als unter trockenen Bedingungen. Da der Mensch die Wärmeübertragung vom Körper und nicht die Temperatur selbst wahrnimmt, fühlen wir uns bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit wärmer als bei niedriger.

Der Mensch kann sich je nach Temperatur in einem weiten Feuchtigkeitsbereich wohlfühlen – von 30 bis 70 % – aber idealerweise nicht über dem Absoluten (60 °F Taupunkt), zwischen 40 % und 60 %. Im Allgemeinen erfordern höhere Temperaturen im Vergleich zu niedrigeren Temperaturen niedrigere Luftfeuchtigkeiten, um einen thermischen Komfort zu erreichen, wobei alle anderen Faktoren konstant gehalten werden. Bei Kleidungsgrad = 1, Stoffwechselrate = 1,1 und Luftgeschwindigkeit 0,1 m/s würde beispielsweise eine Änderung der Lufttemperatur und der mittleren Strahlungstemperatur von 20 °C auf 24 °C die maximal akzeptable relative Luftfeuchtigkeit von 100 % auf . senken 65%, um die thermischen Komfortbedingungen aufrechtzuerhalten. Das CBE Thermal Comfort Tool kann verwendet werden, um die Wirkung der relativen Luftfeuchtigkeit für bestimmte thermische Komfortbedingungen zu demonstrieren und es kann verwendet werden, um die Einhaltung des ASHRAE-Standards 55-2017 nachzuweisen.

Manche Menschen haben Schwierigkeiten beim Atmen in feuchten Umgebungen. Einige Fälle können möglicherweise mit Atemwegserkrankungen wie Asthma zusammenhängen , während andere möglicherweise auf Angstzustände zurückzuführen sind . Die Betroffenen hyperventilieren oft als Reaktion, was unter anderem zu Taubheitsgefühl , Ohnmacht und Konzentrationsverlust führt.

Eine sehr niedrige Luftfeuchtigkeit kann bei manchen Personen zu Beschwerden, Atemproblemen und Allergien führen. Niedrige Luftfeuchtigkeit führt dazu, dass das Gewebe, das die Nasengänge auskleidet, austrocknet, reißt und anfälliger für das Eindringen von Rhinovirus- Erkältungsviren wird. Extrem niedrige (unter 20 %) relative Luftfeuchtigkeiten können ebenfalls Augenreizungen verursachen. Die Verwendung eines Luftbefeuchters in Wohnungen, insbesondere in Schlafzimmern, kann bei diesen Symptomen helfen. Die relative Luftfeuchtigkeit in Innenräumen sollte über 30 % gehalten werden, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Nasenwege des Bewohners austrocknen, insbesondere im Winter.

Die Klimaanlage reduziert Unbehagen, indem sie nicht nur die Temperatur, sondern auch die Luftfeuchtigkeit reduziert. Das Erwärmen kalter Außenluft kann die relative Luftfeuchtigkeit in Innenräumen auf unter 30 % senken. Gemäß ASHRAE Standard 55-2017: Thermal Environment Conditions for Human Occupancy , kann die thermische Behaglichkeit in Innenräumen durch die PMV- Methode mit relativen Luftfeuchtigkeiten von 0 % bis 100 % erreicht werden, abhängig von den anderen Faktoren, die zur thermischen Behaglichkeit beitragen. Der empfohlene Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit in Innenräumen in klimatisierten Gebäuden beträgt jedoch im Allgemeinen 30–60 %.

Menschliche Gesundheit

Höhere Luftfeuchtigkeit verringert die Infektiosität des aerosolisierten Influenzavirus. Eine Studie kam zu dem Schluss: "Die Aufrechterhaltung einer relativen Luftfeuchtigkeit von >40% in Innenräumen wird die Infektiosität von aerosolisierten Viren signifikant reduzieren."

Die mukoziliäre Clearance in den Atemwegen wird auch durch niedrige Luftfeuchtigkeit behindert. Eine Studie an Hunden ergab, dass der Schleimtransport bei einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 9 g Wasser/m 3 geringer war als bei 30 g Wasser/m 3 .

Erhöhte Luftfeuchtigkeit kann auch zu Veränderungen des Gesamtkörperwassers führen , die normalerweise zu einer moderaten Gewichtszunahme führen, insbesondere wenn man sich daran gewöhnt hat, bei heißem und feuchtem Wetter zu arbeiten oder zu trainieren.

Bauen & Konstruktion

Auswirkungen hoher Luftfeuchtigkeit in einer Bausubstanz ( Primärausblühungen )

Herkömmliche Bauweisen erzeugen oft Gebäudehüllen mit einer schlechten thermischen Grenze, die ein Isolierungs- und Luftbarrieresystem erfordern, das so ausgelegt ist, dass es die Umgebungsbedingungen in Innenräumen beibehält und gleichzeitig den äußeren Umgebungsbedingungen standhält. Die im 20. Jahrhundert eingeführte energieeffiziente, stark abgedichtete Architektur dichtete auch den Feuchtigkeitstransport ab, was zu einem sekundären Problem der Kondenswasserbildung in und um Wände führte, die die Entwicklung von Schimmel und Schimmel begünstigt. Darüber hinaus können Gebäude mit nicht ordnungsgemäß abgedichteten Fundamenten aufgrund der Kapillarwirkung von Poren in Mauerwerksprodukten Wasser durch die Wände fließen lassen . Lösungen für energieeffiziente Gebäude, die Kondensation vermeiden, sind ein aktuelles Thema der Architektur.

Bei der Klimatisierung von Gebäuden mit HLK- Systemen ist es wichtig, die relative Luftfeuchtigkeit in einem angenehmen Bereich zu halten – niedrig genug, um angenehm zu sein, aber hoch genug, um Probleme im Zusammenhang mit sehr trockener Luft zu vermeiden.

Bei hoher Temperatur und niedriger relativer Luftfeuchtigkeit verdunstet das Wasser schnell; Erde trocknet, nasse Kleidung, die an einer Leine oder einem Gestell hängt, trocknet schnell und Schweiß verdunstet leicht von der Haut. Holzmöbel können schrumpfen, wodurch die Farbe, die diese Oberflächen bedeckt, bricht.

Bei niedrigen Temperaturen und hoher relativer Luftfeuchtigkeit verdunstet das Wasser langsam. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit 100 % erreicht, kann Kondensation auf Oberflächen auftreten, was zu Problemen mit Schimmel , Korrosion, Fäulnis und anderen feuchtigkeitsbedingten Schäden führt. Kondenswasser kann ein Sicherheitsrisiko darstellen, da es das Wachstum von Schimmel und Holzfäule begünstigen und möglicherweise Notausgänge vereisen kann.

Bestimmte Produktions- und technische Prozesse und Behandlungen in Fabriken, Labors, Krankenhäusern und anderen Einrichtungen erfordern die Aufrechterhaltung bestimmter relativer Feuchtigkeitsniveaus durch Befeuchter, Entfeuchter und zugehörige Kontrollsysteme.

Fahrzeuge

Die oben genannten Grundprinzipien für Gebäude gelten auch für Fahrzeuge. Darüber hinaus kann es Sicherheitsbedenken geben. Beispielsweise kann hohe Luftfeuchtigkeit in einem Fahrzeug zu Kondensationsproblemen führen, wie beispielsweise Beschlagen von Windschutzscheiben und Kurzschlüssen von elektrischen Komponenten. In Fahrzeugen und Druckbehältern, wie z. B. unter Druck stehenden Verkehrsflugzeugen , Tauchbooten und Raumfahrzeugen , können diese Überlegungen für die Sicherheit kritisch sein, und es werden komplexe Umweltkontrollsysteme einschließlich Ausrüstung zum Aufrechterhalten des Drucks benötigt.

Luftfahrt

Verkehrsflugzeuge operieren mit niedriger relativer Luftfeuchtigkeit im Inneren, oft unter 20 %, insbesondere auf langen Flügen. Die niedrige Luftfeuchtigkeit ist eine Folge des Ansaugens der sehr kalten Luft mit einer niedrigen absoluten Luftfeuchtigkeit, die in Reiseflughöhen von Verkehrsflugzeugen zu finden ist. Die anschließende Erwärmung dieser Luft senkt ihre relative Luftfeuchtigkeit. Dies führt zu Beschwerden wie schmerzenden Augen, trockener Haut und Austrocknen der Schleimhaut, aber es werden keine Luftbefeuchter verwendet, um sie auf ein angenehmes mittleres Niveau anzuheben, da die Menge an Wasser, die an Bord mitgeführt werden muss, einen erheblichen Gewichtsverlust bedeuten kann. Wenn Flugzeuge aus kälteren Höhen in wärmere Luft absinken (vielleicht sogar durch Wolken einige Tausend Fuß über dem Boden fliegen), kann die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung dramatisch ansteigen. Ein Teil dieser feuchten Luft wird üblicherweise in die druckbeaufschlagte Flugzeugkabine und in andere nicht druckbeaufschlagte Bereiche des Flugzeugs gesaugt und kondensiert an der kalten Flugzeughaut. An der Flugzeughaut entlang läuft meist flüssiges Wasser, sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite der Kabine. Aufgrund der drastischen Änderungen der relativen Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginneren müssen die Komponenten für den Betrieb in diesen Umgebungen qualifiziert sein. Die empfohlenen Umweltqualifikationen für die meisten Verkehrsflugzeugkomponenten sind in RTCA DO-160 aufgeführt .

Kalte, feuchte Luft kann die Eisbildung begünstigen, die für Flugzeuge eine Gefahr darstellt, da sie das Flügelprofil beeinflusst und das Gewicht erhöht. Bei Vergasermotoren besteht eine weitere Gefahr der Eisbildung im Vergaser . Flugwetterberichte ( METARs ) enthalten daher eine Angabe der relativen Luftfeuchtigkeit, meist in Form des Taupunktes .

Piloten müssen bei der Berechnung der Startdistanzen die Luftfeuchtigkeit berücksichtigen, da eine hohe Luftfeuchtigkeit längere Start- und Landebahnen erfordert und die Steigleistung verringert.

Dichtehöhe ist die Höhe relativ zu den Standardatmosphärenbedingungen (International Standard Atmosphere), bei der die Luftdichte gleich der angezeigten Luftdichte am Beobachtungsort wäre, oder anders ausgedrückt die Höhe, gemessen in Bezug auf die Dichte der Luft statt der Entfernung vom Boden. "Dichtehöhe" ist die Druckhöhe, die für eine nicht standardmäßige Temperatur angepasst wurde.

Ein Anstieg der Temperatur und in einem viel geringeren Maße der Luftfeuchtigkeit führt zu einer Zunahme der Dichtehöhe. Somit kann die Dichtehöhe an einem bestimmten Ort unter heißen und feuchten Bedingungen deutlich höher sein als die wahre Höhe.

Elektronik

Trockenmittelbeutel ( Silikagel ), üblicherweise in Verpackungen mit elektronischen Produkten enthalten, um die Feuchtigkeit zu kontrollieren

Elektronische Geräte sind oft so ausgelegt, dass sie nur unter bestimmten Feuchtigkeitsbedingungen (zB 10 % bis 90 %) funktionieren. Am oberen Ende des Bereichs kann Feuchtigkeit die Leitfähigkeit durchlässiger Isolatoren erhöhen und zu Fehlfunktionen führen. Eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit kann Materialien spröde machen. Eine besondere Gefahr für elektronische Geräte ist, unabhängig vom angegebenen Betriebsfeuchtebereich, Kondenswasser . Wenn ein elektronisches Gerät von einem kalten Ort (z. B. Garage, Auto, Schuppen, klimatisierter Raum in den Tropen) an einen feuchtwarmen Ort (Haus, außerhalb der Tropen) gebracht wird, kann Kondensation die Leiterplatten und andere Isolatoren beschichten und zu Kurzschlüssen führen Schaltung im Gerät. Solche Kurzschlüsse können erhebliche dauerhafte Schäden verursachen, wenn das Gerät eingeschaltet wird, bevor das Kondenswasser verdunstet ist . Ein ähnlicher Kondensationseffekt kann oft beobachtet werden, wenn ein Brillenträger durch die Kälte hereinkommt (dh die Brille beschlägt). Es ist ratsam, elektronische Geräte nach dem Einbringen aus der Kälte mehrere Stunden akklimatisieren zu lassen, bevor sie eingeschaltet werden. Einige elektronische Geräte können eine solche Veränderung erkennen und zeigen im eingesteckten Zustand und meist mit einem kleinen Tröpfchensymbol an, dass sie erst dann verwendet werden können, wenn die Gefahr durch Kondenswasser vorüber ist. In zeitkritischen Situationen wird durch die Erhöhung des Luftstroms durch das Innere des Geräts, z.

Im Gegensatz dazu begünstigt eine sehr niedrige Luftfeuchtigkeit die Bildung statischer Elektrizität , die bei Entladungen zum spontanen Herunterfahren von Computern führen kann. Abgesehen von einer fehlerhaften Funktion können elektrostatische Entladungen einen dielektrischen Durchschlag in Halbleiterbauelementen verursachen, was zu irreversiblen Schäden führt. Aus diesen Gründen überwachen Rechenzentren häufig die relative Luftfeuchtigkeit.

Industrie

Hohe Luftfeuchtigkeit kann sich oft negativ auf die Kapazität von Chemiewerken und Raffinerien auswirken, die Öfen als Teil eines bestimmten Prozesses verwenden (zB Dampfreformierung, nasse Schwefelsäureprozesse). Da beispielsweise die Luftfeuchtigkeit die Sauerstoffkonzentration in der Umgebung verringert (trockene Luft besteht normalerweise aus 20,9 % Sauerstoff, bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit besteht die Luft jedoch aus 20,4 % Sauerstoff), müssen Rauchgasventilatoren Luft mit einer höheren Geschwindigkeit ansaugen, als dies sonst erforderlich wäre, um die gleiche Feuerrate.

Backen

Eine hohe Luftfeuchtigkeit im Ofen, repräsentiert durch eine erhöhte Feuchtkugeltemperatur , erhöht die Wärmeleitfähigkeit der Luft um das Backgut herum, was zu einem schnelleren Backvorgang oder sogar zum Anbrennen führt. Umgekehrt verlangsamt eine niedrige Luftfeuchtigkeit den Backprozess.

Weitere wichtige Fakten

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Bei 100 % relativer Luftfeuchtigkeit ist die Luft gesättigt und hat ihren Taupunkt : Der Wasserdampfdruck würde weder die Verdunstung von nahem flüssigem Wasser noch Kondensation zum Wachstum des nahegelegenen Wassers zulassen ; weder Sublimation von nahem Eis noch Ablagerung zum Wachsen des nahen Eises.

Die relative Luftfeuchtigkeit kann 100 % überschreiten, in diesem Fall ist die Luft übersättigt . Wolkenbildung erfordert übersättigte Luft. Wolkenkondensationskeime senken den Übersättigungsgrad, der erforderlich ist, um Nebel und Wolken zu bilden – in Abwesenheit von Kernen, um die sich Tröpfchen oder Eis bilden können, ist ein höherer Übersättigungsgrad erforderlich, damit sich diese Tröpfchen oder Eiskristalle spontan bilden können. In der Wilson-Nebelkammer , die in nuklearphysikalischen Experimenten verwendet wird, wird innerhalb der Kammer ein Übersättigungszustand erzeugt, und sich bewegende subatomare Teilchen wirken als Kondensationskerne, sodass Nebelspuren die Wege dieser Teilchen zeigen.

Bei einem gegebenen Taupunkt und der entsprechenden absoluten Luftfeuchtigkeit ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit umgekehrt, wenn auch nichtlinear, mit der Temperatur . Dies liegt daran, dass der Partialdruck des Wassers mit der Temperatur steigt – das Funktionsprinzip von Haartrocknern bis hin zu Luftentfeuchtern .

Aufgrund des zunehmenden Potenzials für einen höheren Wasserdampfpartialdruck bei höheren Lufttemperaturen kann der Wassergehalt der Luft auf Meereshöhe bei 30 °C (86 °F) bis zu 3 Massen-% betragen, im Vergleich zu nicht mehr als etwa 0,5 Massen-% bei 0 °C (32 °F). Dies erklärt den niedrigen Feuchtigkeitsgehalt (ohne Maßnahmen zur Feuchtigkeitszufuhr) in beheizten Gebäuden im Winter, was zu trockener Haut , juckenden Augen und anhaltender elektrostatischer Aufladung führt. Selbst bei Sättigung (100% relative Luftfeuchtigkeit) im Freien erhöht die Erwärmung der infiltrierten Außenluft, die in Innenräume gelangt, deren Feuchtigkeitskapazität, was die relative Luftfeuchtigkeit senkt und die Verdunstungsrate von feuchten Oberflächen in Innenräumen (einschließlich menschlicher Körper und Hauspflanzen) erhöht.

In ähnlicher Weise kondensiert im Sommer in feuchtem Klima viel flüssiges Wasser aus der in Klimaanlagen gekühlten Luft. Wärmere Luft wird unter ihren Taupunkt abgekühlt und der überschüssige Wasserdampf kondensiert. Dieses Phänomen ist das gleiche wie das, das die Bildung von Wassertröpfchen auf der Außenseite einer Tasse mit einem eiskalten Getränk verursacht.

Als Faustregel gilt, dass sich die maximale absolute Luftfeuchtigkeit bei jeder Temperaturerhöhung um 11 °C um 20 °F verdoppelt. Somit sinkt die relative Luftfeuchtigkeit um den Faktor 2 pro 20 °F (11 °C) Temperaturerhöhung unter der Annahme, dass die absolute Feuchtigkeit erhalten bleibt. Im Bereich normaler Temperaturen wird beispielsweise Luft bei 20 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gesättigt, wenn sie auf 10 °C (50 °F), Taupunkt und 41 °F (5 . ) abgekühlt wird °C) Luft mit 80 % relativer Luftfeuchtigkeit, die auf 20 °C erwärmt ist, hat eine relative Luftfeuchtigkeit von nur 29 % und fühlt sich trocken an. Im Vergleich dazu verlangt die Norm ASHRAE 55 für den thermischen Komfort, dass Systeme zur Regelung der Luftfeuchtigkeit einen Taupunkt von 16,8 °C (62,2 °F) aufrechterhalten, obwohl keine untere Luftfeuchtigkeitsgrenze festgelegt ist.

Wasserdampf ist bei gleicher Temperatur ein leichteres Gas als andere gasförmige Bestandteile der Luft, sodass feuchte Luft dazu neigt, durch natürliche Konvektion aufzusteigen . Dies ist ein Mechanismus hinter Gewittern und anderen Wetterphänomenen . Die relative Luftfeuchtigkeit wird oft in Wettervorhersagen und Berichten erwähnt, da sie ein Indikator für die Wahrscheinlichkeit von Tau oder Nebel ist. In heißem Sommerwetter , sondern erhöht auch die scheinbare Temperatur an den Menschen (und andere Tiere ) durch die Behinderung Verdampfung von Schweiß von der Haut als die relative Luftfeuchtigkeit steigt. Dieser Effekt wird als Hitzeindex oder Humidex berechnet .

Ein Gerät zur Messung der Luftfeuchtigkeit wird Hygrometer genannt ; man verwendet regulieren sie eine genannt wird Hygrostat oder manchmal hygrostat . (Diese sind analog zu einem Thermometer und einem Thermostat für die Temperatur.)

Siehe auch

Verweise

Zitate

Allgemeine Quellen

Externe Links