vlhkost vzduchu

Vlhkost vzduchu jest obsah vody ve vzduchu (atmosféře). Množství vlhkosti, které může vzduch pohltit, závisí od jeho teploty.

Vlhkost vzduchu ve fyzice a technice

Vzduch, který neobsahuje žádnou vodní páru, se nazývá suchý vzduch, vzduch s obsahem vodní páry vlhký vzduch. Pro fyzikální výpočty a technické aplikace se často používají následující způsoby vyjádření vlhkosti vzduchu.

Absolutní vlhkost

Absolutní vlhkost je hmotnost vodních pár v objemu vlhkého vzduchu. Označuje se $\rho _{p}$ a má jednotku kg.m^-3.^[1]

\rho _{p}={\frac {p_{p}}{r_{p}.T}}

kde:

$p_{p}$ - parciální tlak vodní páry ve vzduchu při dané teplotě (Pa)
$r_{p}$ - specifická plynová konstanta vodní páry (J.K^-1.kg^-1)
$T$ - teplota (K).

Relativní vlhkost

Relativní vlhkost je poměr množství vlhkosti k maximálnímu možnému množství při stejné teplotě. Označuje se $\varphi$ a udává se v procentech.^[1]

\varphi ={\frac {m_{p}}{m''_{p}}}{\dot {=}}{\frac {p_{p}}{p_{s}}}

kde:

$m_{p}$ - hmotnost vodní páry ve vzduchu při dané teplotě (kg)
$m''_{p}$ - maximální hmotnost vodní páry v nasyceném vzduchu při dané teplotě (kg)
$p_{p}$ - parciální tlak vodní páry ve vzduchu při dané teplotě (Pa)
$p_{s}$ - parciální tlak vodní páry v nasyceném vzduchu při dané teplotě (Pa).

Relativní vlhkost může nabývat hodnot v rozmezí 0 - 1 (0 - 100%).

Specifická vlhkost

Specifická vlhkost je hmotnost vodních pár připadajících na jednotku hmotnosti suchého vzduchu. Označuje se $x$ a má jednotku kg.kg_sv^-1.^[1]

x={\frac {m_{p}}{m_{v}}}=0,622.{\frac {p_{p}}{p-p_{p}}}

kde:

$m_{p}$ - hmotnost vodní páry ve vzduchu (kg)
$m_{v}$ - hmotnost suchého vzduchu (kg)
$p_{p}$ - parciální tlak vodní páry ve vzduchu při dané teplotě (Pa)
$p$ - tlak vlhkého vzduchu (celkový) (Pa)

Vlhkost vzduchu v meteorologii

V meteorologii je definována těmito veličinami (první tři jsou uvedeny v předchozí kapitole):

absolutní vlhkost vzduchu - množství vodní páry v gramech v 1 m³ vzduchu
relativní (=poměrná) vlhkost vzduchu - absolutní vlhkost vzduchu vydělená vlhkostí nasycených vodních pár (tedy maximálním množstvím vodních pár) při stejné teplotě ve stejném objemu
specifická (=měrná) vlhkost vzduchu - množství vodních pár v gramech v 1 kg suchého vzduchu
deficit rosného bodu - teplota vzduchu mínus teplota rosného bodu
tlak vodních pár - parciální tlak vodních pár v hPa
nasytnostní doplněk - tlak pár při nasycení nad vodou za denní teploty mínus skutečný tlak pár

V atmosféře se voda nachází ve všech třech skupenstvích. Mezi aktivním povrchem a atmosférou probíhá neustálá výměna vlhka, která se uskutečňuje prostřednictvím turbulentního proudění a molekulární difúzí. Obsah vodní páry ve vzduchu má vliv na průběh různých procesů v atmosféře, např. na bilanci záření, čistotu ovzduší a podobně.

Výkyvy charakteristik vlhkosti vzduchu v obecnosti souvisí s periodickými změnami teploty vzduchu. Suchý vzduch má relativní vlhkost 0 %, vzduch nasycený vodní párou má relativní vlhkost 100 %.

Rozdělení vzduchu podle jeho vlhkosti

Oblast příjemného vnímání vlhkosti vzduchu v závislosti na teplotě suchého teploměru

Podle obsahu vlhkosti lze vzduch rozdělit na:^[1]

nenasycený vzduch - parciální tlak vodních pár ve vzduchu je menší než tlak sytých pár při stejné teplotě,
nasycený vzduch - parciální tlak vodních pár je stejný jako tlak sytých pár při stejné teplotě,
presycený vzduch - nasycený vzduch s obsahem další vlhkosti v jiném skupenství: ve formě mlhy nebo inovate.

Vlhkost a člověk

Pokud zahřát v zimě chladný vzduch na příjemnou teplotu, i při konstantním množství vodních pár ve vzduchu, klesne jeho relativní vlhkost. Je to způsobeno tím, že při vyšší teplotě dokáže vzduch pohltit větší množství vodních pár. Nejlepší vlhkost vzduchu pro člověka je při hodnotě relativní vlhkosti 50-60 %. Proto je při klimatizačních a vytápěcích zařízeních ve stavbách potřeba řešit i zvlhčování nebo vysušování vzduchu.