了解露点温度与相对湿度之间的关系

了解露点温度与相对湿度之间的关系

简介：
在了解露点温度、相对湿度、绝对湿度、含水量之间关系之前，首先知道两个生活常识：

液体水在加热过程中会逐渐产生水蒸气，说明温度越高空气中含水量越大；

温差较大时会产生冷凝水，说明制冷可以除湿，降低空气中含水量。
定义：
露点温度（Dew Point Temperature），简称露点，0度以下有时也称霜点。是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。换句话说，当空气中的水蒸气达到饱和状态，即将凝结成露珠时的温度就是露点温度。这一温度反映了空气中水蒸气的饱和程度，即空气中能容纳的水蒸气量的极限。
绝对湿度（Absolute Humidity）则是指每立方米湿空气中所含水蒸气的质量，即水蒸气密度，也称实际含水量，通常以g/m³为单位。它直接表示了空气中水蒸气的实际含量，是描述空气湿度的一种直接且具体的方式。
相对湿度（Relative Humidity，简称RH）是指在某一温度下，空气中的绝对湿度（即空气中实际含水量）与同温度下空气可能达到的最大绝对湿度（即该温度下空气饱和时的最大含水量）的比值，用百分比%表示。
当相对湿度达到100%时，表示空气中的水蒸气已经达到了该温度下的饱和状态，无法再容纳更多的水蒸气，此时如果温度继续下降，空气中的水蒸气就会开始凝结成液态水。所以相对湿度是一个相对值与当前温度息息相关。

例如：在25℃时，空气中的最大含水量约为23g/m3（见文章结尾《露点温度与最大含水量关系参考对照表》中25℃露点温度的含水量），如果此时空气中的绝对湿度（实际含水量）为11.5g/m3**，那么此时的相对湿度为50%。
当空气中的温度降低到20℃时空气中的最大含水量约为17.3g/m3，此时空气中的绝对湿度不变还是11.5g/m3**，所以此时的相对湿度=11.5/17.3=66.5%**。
当空气中的温度继续下降时，相对湿度逐渐上升，当下降到13℃时，空气中的绝对湿度(11.5g/m3)快要达到空气中的最大含水量(11.3g/m3)。继续下降温度绝对湿度超过空气中的最大含水量，此时就会开始凝结成露珠。
为什么使用相对湿度表示空气湿度：

1. 易于测量：相对湿度可以通过湿度计等仪器进行测量，这种测量方式相对简单且准确。而且，相对湿度是一个无量纲的量，这使得它更易于理解和比较。
2. 反映空气湿度的实际情况：相对湿度能够反映出空气中的水蒸气含量接近饱和的程度，这有助于我们了解空气的潮湿程度以及可能的天气变化。比如，高相对湿度可能意味着即将下雨或者雾天。
3. 与人体舒适度相关：相对湿度对人体舒适度有很大影响。过高的相对湿度会让人感觉闷热，而过低的相对湿度则可能导致皮肤干燥、喉咙不适等问题。因此，了解相对湿度有助于我们调整室内环境，提高居住舒适度。
4. 有利于气象预测和气候研究：气象学家和气候学家可以通过观察和分析相对湿度的变化来预测天气变化和气候变化。例如，相对湿度的突然下降可能预示着晴好天气的到来。
5. 应用广泛：相对湿度在农业、工业、建筑等领域都有广泛应用。在农业方面，了解相对湿度有助于调整灌溉和温室环境；在工业和建筑领域，相对湿度对于控制产品质量、防止腐蚀等具有重要意义。
   综上所述，相对湿度是一个能够全面反映空气湿度状况的指标，具有易于测量、与人体舒适度密切相关、有利于气象预测和气候研究以及应用广泛等优点。因此，我们通常使用相对湿度来表示空气湿度。
   应用：
   利用露点温度的特性控制相对湿度。
6. 除湿机：设备内制冷压缩机的露点温度一般在5~10℃，由于压缩机散热还在房间内环境温度不会下降，所以房间内水气会被冷凝成水，水气减少相对湿度降低。
7. 空调除湿：设备内制冷压缩机的露点温度一般在5~6℃，由于功率问题，一般空调可设置最低温度是16℃，所以房间内水气也会被冷凝成水，降低相对湿度。
8. 工业使用的恒温恒湿系统：恒湿的方法是通过控制露点温度使用空气的含水量恒定在一定的量，如控制在11℃露点温度，使用空气的含水量一保持在10g/m3，制冷排出的风再经过电加热，将环境温度加热在22.5℃(含水量10g/m3)，此时空气的相对湿度就可以维持在50%。
   图：恒温恒湿系统示意图
   总结：
9. 空气温度越高，能吸收的水分越多，最大饱和含水量越大；
10. 通过控制露点温度控制空气中的含水量，实际含水量高于露点温度的饱和含水量多余部分凝结成水；实际含水量低于露点温度的饱和含水量，空气的含水量保持不变；
11. 绝对湿度表示实际含水量，一个绝对量；
12. 相对湿度=实际含水量/饱和含水量，控制降低露点温度降低实际含水量，控制提高环境温度提高空气饱和含水量；
    露点温度与最大含水量关系参考对照表：