습도

습도 및 습도 측정
특정 개념
이슬점 이슬점 함몰 심리 측정학
일반적인 개념
항공사 집중 밀도 이슬이 증발 습도 버퍼링 (Atm) 압력 액체 물 아보가드로의 법칙 핵생성 열역학 평형
조치 및 기구
발열 지수 Sat. vap 밀도 혼합비율 물의 활동 H. 표시기 카드 습도계 건조/습구 온도
v t

습도는 공기 중에 존재하는 수증기의 농도입니다.물의 기체상태인 수증기는 일반적으로 인간의 ^[2]눈에는 보이지 않는다.습도는 강수, 이슬 또는 안개가 발생할 가능성을 나타냅니다.

습도는 관심 시스템의 온도와 압력에 따라 달라집니다.같은 양의 수증기는 따뜻한 공기보다 차가운 공기에서 상대습도를 높인다.관련 파라미터는 이슬점입니다.포화 상태에 도달하기 위해 필요한 수증기의 양은 온도가 상승함에 따라 증가한다.공기 구획의 온도가 감소함에 따라 결국 물 덩어리를 추가하거나 잃지 않고 포화 지점에 도달하게 됩니다.공기 한 구획에 포함된 수증기의 양은 크게 다를 수 있습니다.예를 들어, 포화 상태에 가까운 공기 한 구획에는 30°C(86°F)에서 공기 1입방미터당 28g의 물이 포함될 수 있지만, 8°C(46°F)에서는 공기 1입방미터당 8g의 물만 포함될 수 있습니다.

습도의 주요 측정에는 절대, 상대 및 특정의 세 가지가 널리 사용됩니다.절대 습도는 습한 공기 부피당 수증기 질량(입방미터당 ^[3]그램 단위) 또는 건조한 공기 질량당 수증기 질량(보통 ^[4]kg당 그램 단위)으로 표현된다.상대습도는 종종 백분율로 표현되며, 동일한 온도에서 최대 습도에 대한 절대 습도의 현재 상태를 나타냅니다.비습도는 총 습기 소포 질량에 대한 수증기 질량의 비율입니다.

습도는 지표 생명체에게 중요한 역할을 한다.내부 체온을 조절하기 위해 땀(땀)에 의존하는 동물의 경우 높은 습도는 피부 표면에서 수분이 증발하는 속도를 줄여 열 교환 효율을 떨어뜨립니다.이 효과는 휴미덱스라고도 하는 열 지수 표를 사용하여 계산할 수 있습니다.

공기의 수증기 "고정" 또는 그에 의해 "포화"되는 개념은 상대 습도 개념과 관련하여 종종 언급됩니다.그러나 이는 오해를 불러일으킨다. 즉, 주어진 온도에서 주어진 공간에 들어가는 수증기의 양은 존재하는 공기(질소, 산소 등)의 양과 거의 무관하다.실제로 진공은 공기로 채워진 동일한 부피와 같은 수증기를 유지하는 거의 동일한 평형 용량을 가지고 있습니다; 두 가지 모두 주어진 ^[5][6]온도에서 물의 평형 증기 압력에 의해 제공됩니다.아래의 "향상 계수"에 설명된 차이는 매우 작으며, 이는 높은 정확도가 요구되지 않는 한 많은 계산에서 무시될 수 있습니다.

정의들

절대 습도

절대 습도는 주어진 부피 또는 공기 질량에 존재하는 수증기의 총 질량입니다.그것은 온도를 고려하지 않는다.대기 중 절대 습도는 30°C(86°F)^[8][9]에서 포화 상태일 때 입방미터당 거의 0에서 약 30g(1.1oz)까지 다양합니다.

절대 습도는 수증기의${\displaystyle }$질량(${\displaystyle {{m\mathrm{}}_{}}_{}}$ H $)$입니다.\ displaystyle $(m_{$$H_{2}O$ 공기 및 수증기 혼합물$({\displaystyle V_{}}$ ${\displaystyle {\mathrm{ne}}_{}}$ t$)$의 부피({displaystyle$(V_{net$로 나눈 값. 이 값은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

${\displaystyle AH=black {m_{H_{2}O}}{V_{net}}}.}$

절대 습도는 공기 온도 또는 압력 변화에 따라 변화합니다(볼륨이 고정되어 있지 않은 경우).따라서 온도가 크게 달라질 수 있는 건조와 같은 화학 공학적 계산에 적합하지 않습니다.따라서 화학공학에서 절대습도는 건조공기의 단위질량당 수증기 질량을 나타낼 수 있으며, 이는 습도비 또는 질량혼합비(아래의 "특정습도" 참조)라고도 하며 열 및 질량균형 계산에 더 적합합니다.단위 부피당 물의 질량은 위의 식과 같이 부피 측정 습도로도 정의된다.영국 표준 BS 1339는 잠재적인 혼란 때문에 "절대 습도"라는 용어를 사용하지 말 것을 권장합니다.유닛은 항상 주의 깊게 체크해야 합니다.많은 습도 차트가 g/kg 또는 kg/kg 단위로 제공되지만 질량 단위를 사용할 수 있습니다.

가스-증기 혼합물의 물리적 및 열역학 특성 연구와 관련된 분야를 심리측정학이라고 한다.

상대 습도

공기-물 혼합물의 상대습도$R$H \style ($RH)$ 또는$$${\displaystyle }$or$$ \$displaystyle$\phi$)$는 수증기(p${\displaystyle }$H 2 ${\displaystyle {O{}_{}}_{}}$)의${\displaystyle {}_{}}$분압비(\$displaystyle (p_{)$로 정의된다$.$$물$의${\displaystyle }$평형 증기 압력에 대한$$ 혼합물 H_${2}O}($${\displaystyle {p{}_{}}_{}^{}}$ H ${\displaystyle {{}_{}}_{}^{}}$ ${\displaystyle {}_{}^{}}$ $)(\displaystyle(p_{)$$주어진$ ^[12][13][5]온도에서 순수^[11] 평탄한 표면에 H_${2}O}^{*}:$

$\displaystyle \phi = {p_{H_{2}O} \over p_{H_{2}O}^{*}}$

즉, 상대습도는 공기 중에 있는 수증기의 양과 주어진 온도에서 잠재적으로 포함할 수 있는 수증기의 비율입니다.그것은 공기의 온도에 따라 달라집니다: 차가운 공기는 증기를 덜 머금을 수 있습니다.따라서 절대 습도가 일정하게 유지되더라도 공기의 온도를 변경하면 상대 습도가 바뀔 수 있습니다.

차가운 공기는 상대 습도를 증가시켜 수증기를 응축시킬 수 있습니다(상대 습도가 100% 이상 상승하면 포화점).마찬가지로, 공기를 따뜻하게 하면 상대 습도가 낮아집니다.안개가 포함된 공기를 따뜻하게 하면 물방울 사이의 공기가 수증기를 더 잘 잡아두기 때문에 안개가 증발할 수 있습니다.

상대습도는 눈에 보이지 않는 수증기만 고려합니다.물의 안개, 구름, 안개 및 에어로졸은 공기의 상대 습도 측정에 포함되지 않지만 공기 본체가 이슬점에 가까울 수 있음을 나타냅니다.

상대습도는 일반적으로 백분율로 표시되며, 백분율이 높을수록 공기-물 혼합물이 더 습하다는 것을 의미합니다.상대습도 100%에서는 공기가 포화되어 이슬점에 도달합니다.물방울이나 결정체가 핵을 형성할 수 있는 이물질이 없는 경우 상대습도는 100%를 초과할 수 있으며, 이 경우 공기는 과포화 상태라고 한다.상대습도 100% 이상의 공기체에 일부 입자 또는 표면을 도입하면 핵에 응축 또는 얼음이 형성되어 증기의 일부를 제거하고 습도를 낮출 수 있습니다.

상대습도는 강수, 이슬 또는 안개의 가능성을 나타내는 지표이기 때문에 일기예보와 보고서에 사용되는 중요한 지표이다.더운 여름 날씨에 상대 습도의 상승은 피부에서 땀이 증발하는 것을 방해하여 인간(및 다른 동물)에 대한 겉보기 온도를 높입니다.예를 들어, 열 지수에 따르면, 공기 온도 80.0°F(26.7°C)에서 75%의 상대 습도는 83.6°F ±1.3°F(28.7°C ±0.7°^[14][15]C)로 느껴질 것입니다.

절대습도, 상대습도, 온도와의 관계

해수면의 지구 대기 중:

절대 습도(g/m³)(oz/cu. yd)^[16][17]

온도	상대 습도
	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)

비습도

비습도(또는 수분 함량)는 공기 ^[18]소포의 총 질량에 대한 수증기 질량의 비율입니다.비습도는 혼합비와 거의 동일하며, 혼합비는 동일한 소포의 건조 공기 질량에 대한 공기 구획의 수증기 질량의 비율로 정의됩니다.온도가 내려가면 포화상태에 도달하는 데 필요한 수증기의 양도 감소한다.공기 구획의 온도가 낮아지면 물 덩어리를 추가하거나 손실하지 않고 결국 포화 상태에 도달합니다.

관련 개념

상대습도라는 용어는 공기 중의 수증기 시스템에 사용됩니다.상대 포화라는 용어는 물 이외의 응축성 위상으로 구성된 시스템의 유사한 특성을 ^[19]공기 이외의 응축성 위상으로 설명하는 데 사용된다.

측정.

공기의 습도를 측정하는 데 사용되는 장치는 온도계 또는 습도계라고 불린다.가습기는 습도에 의해 트리거되는 스위치로, 제습기를 제어하는 데 자주 사용됩니다.

혼합물의 건구 온도(T)와 습구 온도(T)를 모두 알고 있는 경우, 공기_w 및 수증기 혼합물의 습도는 심리 측정 차트를 사용하여 결정됩니다.이러한 양은 슬링 온도계를 사용하여 쉽게 추정할 수 있습니다.

온도의 함수로서 수증기의 평형 증기 압력을 추정하기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 경험적 공식들이 있다.앙투안 방정식은 세 개의 매개변수(A, B 및 C)만 있는 가장 복소수 중 하나입니다.Goff-Gratch 방정식 및 Magnus-와 같은 다른 공식들테텐스 근사는 더 복잡하지만 정확도가 ^{[citation needed]}더 높습니다.

Arden Buck 방정식은 이 ^[20]주제에 관한 문헌에서 흔히 볼 수 있습니다.

$\displaystyle e_{w}^{*}=\left(1.0007+3)46\times 10^{-6}P\right),\times 6.1121,e^{17.502T/(240.97+T)}$

$여기$서 T$${\$displaystyle$ T$}$는 건구 온도(°C),$$P {\$displaystyle$ P$}$는 $절대{\displaystyle {}_{}^{}}$ 압력(밀리바), e$$ {\$displaystyle e_{w}^*}$는 밀리바 단위로 표현되는 평형 증기 압력입니다.Buck은 물의 평형 증기 압력을 추정하기 위해 이 특정 형태의 일반식을 사용할 때 최대 상대 오차는 -20 ~ +50 °C(-4, 122 °F) 사이 0.20% 미만이라고 보고했다.

습도를 측정하고 조절하는 데 사용되는 다양한 장치가 있습니다.가장 정확한 측정을 위한 교정 표준에는 중력 습도계, 냉각 미러 습도계 및 전해 습도계가 포함됩니다.중력 측정법은 가장 정확하지만 매우 번거롭다.빠르고 매우 정확한 측정을 위해서는 냉각 미러 방법이 ^[21]효과적입니다.프로세스 온라인 측정의 경우 현재 가장 일반적으로 사용되는 센서는 상대 ^[22]습도를 측정하기 위한 캐패시턴스 측정을 기반으로 하며, 내부 변환을 통해 절대 습도를 표시하는 경우도 많습니다.이것들은 저렴하고 단순하며 일반적으로 정확하며 비교적 견고합니다.모든 습도 센서는 건조기의 배기 흐름과 같이 먼지가 많은 가스를 측정할 때 문제에 직면합니다.

습도 또한 원격 배치된 위성을 사용하여 전 지구적인 규모로 측정됩니다.이 인공위성은 고도 4~12km(2.5~7.5mi)의 대류권 물 농도를 감지할 수 있다.수증기를 측정할 수 있는 인공위성은 적외선 방사선에 민감한 센서를 가지고 있다.수증기는 특히 이 스펙트럼 대역에서 방사선을 흡수하고 재방사한다.위성 수증기 이미지는 기후 조건(천둥성 폭풍의 형성 등)과 일기 예보 개발에 중요한 역할을 한다.

공기 밀도 및 부피

습도는 수증기와 응축에 따라 달라지며, 이는 주로 온도에 따라 달라집니다.따라서 물로 포화된 가스에 더 많은 압력을 가할 경우, 모든 성분은 이상적인 가스 법칙에 따라 처음에는 부피가 감소합니다.하지만, 물의 일부는 이전과 거의 같은 습도로 돌아올 때까지 응축되어 결과적으로 총 부피가 이상적인 가스 법칙이 예측한 것에서 벗어납니다.반대로 온도가 낮아지면 물이 응축되어 최종 부피가 이상적인 가스 법칙에 의해 예측된 부피에서 벗어납니다.따라서 가스 부피는 습도 함량을 제외한 건조 부피로 표시할 수 있다.이 분율은 이상적인 가스 법칙을 더 정확하게 따릅니다.반대로 포화 부피는 가스 혼합물이 포화 상태(또는 100% 상대 습도)까지 습도를 더했을 때 갖게 되는 부피입니다.

습한 공기는 물 분자(M 18 18 u)가 질소 분자(M 28 28) 또는 산소 분자(M 32 32)보다 질량이 작기 때문에 건조한 공기보다 밀도가 낮다.건조한 공기에 있는 분자의 약 78%는 질소(N₂)입니다.건조한 공기에 있는 분자의 또 다른 21%는 산소(O₂)입니다.건조한 공기의 최종 1%는 다른 가스의 혼합물이다.

주어진 온도와 압력에서 특정 부피에 존재하는 분자의 수는 일정합니다. 이상적인 가스 법칙을 참조하십시오.그래서 물 분자 (증기)가 그 부피의 건조한 공기에 도입되었을 때, 온도와 압력이 일정하게 유지된다면, 부피의 공기 분자의 수는 같은 수만큼 감소해야 한다. (물 분자 또는 다른 분자를 가스에 추가하는 것은, 같은 수의 다른 분자를 제거하지 않고, 불가피하게 요구될 것이다.온도, 압력 또는 총 체적의 변화, 즉 이 세 가지 매개 변수 중 하나 이상의 변화.온도와 압력이 일정하게 유지되면 부피가 증가하며, 변위된 건조한 공기 분자는 처음에는 추가 부피로 이동하게 되며, 이후 혼합물은 확산에 의해 균일하게 됩니다.)따라서 가스의 단위 부피당 질량, 즉 밀도가 감소합니다.아이작 뉴턴은 이 현상을 발견했고 그의 책 ^[23]옵틱스에 그것에 대해 썼다.

압력 의존성

공기-물 시스템의 상대 습도는 온도뿐만 아니라 관심 시스템의 절대 압력에도 좌우된다.이러한 의존성은 아래에 표시된 공기-물 시스템을 고려함으로써 입증된다.시스템이 닫혀 있다(즉, 시스템에 들어가거나 나가는 물질이 없다).

상태 A의 시스템이 등압 가열된 경우(시스템 압력의 변화가 없는 가열), 물의 평형 증기 압력이 온도가 상승함에 따라 증가하므로 시스템의 상대 습도가 감소합니다.이것은 상태 B에 나타나 있습니다.

상태 A의 시스템이 등온 압축 상태(시스템 온도 변화 없이 압축됨)인 경우 시스템의 상대 습도는 부피 감소에 따라 시스템 내 물의 부분 압력이 증가하기 때문에 증가합니다.이것은 상태 C에 나타나 있습니다.202.64kPa를 초과하면 RH가 100%를 초과하여 물이 응축되기 시작할 수 있습니다.

부피를 변경하지 않고 단순히 건조한 공기를 추가함으로써 상태 A의 압력을 변경했다면 상대 습도는 변하지 않을 것이다.

따라서 상대습도의 변화는 시스템 온도 변화, 시스템 부피의 변화 또는 이들 두 가지 시스템 속성 모두에 의해 설명될 수 있습니다.

강화 계수

증강 계수$({\displaystyle f_{}}$w$$) {$style (f_{w})$는 순수 포화 증기 압력에 대한 습기 공기${\displaystyle }$중 물의 포화 증기 압력(${\displaystyle e_{}^{}}$ w$))$ {$displaystyle (e'_{w}})$의 비율로 정의됩니다.

$\displaystyle f_{W}=flac {e'_{w}}{e_{w}^{*}}}.}$

증강 계수는 이상적인 가스 시스템의 통일성과 같습니다.그러나 실제 시스템에서는 기체 분자 간의 상호작용 효과가 순수한 수증기의 평형 증기압에 비해 공기 중의 물의 평형 증기압을 약간 증가시킨다.따라서 일반적으로 확장 계수는 실제 시스템의 유니티보다 약간 큽니다.

강화 계수는 Wexler, Goff, Gratch에 의해 개발된 것과 같은 경험적 관계를 사용하여 심리 측정 시스템의 특성을 추정할 때 수증기의 평형 증기 압력을 보정하는 데 일반적으로 사용됩니다.

Buck은 해수면에서 포화 습윤 공기 중의 물의 증기 압력이 순수한 ^[20]물의 평형 증기 압력에 비해 약 0.5% 증가한다고 보고했다.

영향들

실내 온도 조절은 인간의 안락함, 건강 및 안전을 제공하고 기계, 민감한 물질(예: 역사적) 및 기술적 프로세스의 환경 요구 사항을 충족하기 위해 건물, 차량 및 기타 밀폐 공간의 온도와 상대 습도를 조절하는 것을 말한다.

기후.

습도 자체는 기후 변수이지만 다른 기후 변수에도 영향을 미칩니다.환경 습도는 바람과 비의 영향을 받는다.

지구에서 가장 습도가 높은 도시는 일반적으로 적도에 가까운 해안 지역에 위치해 있습니다.아시아와 오세아니아의 도시들은 가장 습도가 높은 도시들 중 하나이다.방콕, 호치민시, 쿠알라룸푸르, 홍콩, 마닐라, 자카르타, 나하, 싱가포르, 가오슝, 타이페이는 수역 및 적도에 가깝고 종종 흐린 날씨 때문에 일년 내내 매우 높은 습도를 가지고 있다.인도의 콜카타, 첸나이, 코친, 파키스탄의 라호르처럼 따뜻한 찜질방과 함께 장마철에 극심한 습기를 경험하는 곳도 있다.파키스탄 인더스 강에 위치한 수쿠르 시는 장마철에 ^[24]종종 30°C(86°F)를 넘는 가장 높고 불편한 이슬점을 가지고 있습니다.

고온은 높은 이슬점과 결합하여 65°C(149°F) 이상의 열 지수를 생성합니다.다윈은 12월부터 4월까지 매우 습한 우기를 경험한다.휴스턴, 마이애미, 샌디에이고, 오사카, 상하이, 선전, 도쿄도 여름철에 습도가 매우 높다.남서 몬순과 북동 몬순 기간(각각 5월 말에서 9월, 11월에서 3월)에는 폭우와 비가 내린 후 비교적 높은 습도가 예상됩니다.장마철 이외에는 (적도에서 멀리 떨어진 나라에 비해) 습도가 높지만, 완전히 맑은 날이 많다.호주 북부 태즈메이니아와 같은 서늘한 곳에서는 호주 본토와 태즈메이니아 사이의 바다 때문에 일년 내내 높은 습도를 경험합니다.여름에는 고온 건조한 공기가 이 바다에 흡수되어 온도가 35°C(95°F) 이상 상승하는 경우가 거의 없습니다.

지구 기후

습도는 에너지 버젯에 영향을 미쳐 두 가지 주요 방법으로 온도에 영향을 미칩니다.첫째, 대기 중의 수증기는 "잠재적인" 에너지를 포함하고 있다.증산 또는 증발 중에 이 잠열이 표면 액체에서 제거되어 지구 표면을 냉각시킵니다.이것은 지표면에서 가장 큰 비방사성 냉각 효과입니다.지표면의 평균 순방사선 온난화의 약 70%를 보상한다.

둘째, 수증기는 모든 온실 가스 중에서 가장 풍부하다.녹색 빛은 통과시키지만 붉은 빛은 흡수하는 녹색 렌즈와 같은 수증기는 "선택적 흡수체"입니다.다른 온실 가스처럼, 수증기는 대부분의 태양 에너지에 투명하다.그러나 지표면에서 위로 방출되는 적외선 에너지를 흡수하기 때문에 습한 지역은 야간 냉각이 거의 이루어지지 않지만 건조한 사막 지역은 밤에 상당히 시원해집니다.이러한 선택적 흡수는 온실 효과를 일으킨다.그것은 태양과의 이론적인 복사 평형 온도보다 표면 온도를 훨씬 더 높이며, 수증기는 다른 어떤 온실 가스보다 더 많은 온난화의 원인이다.

그러나 대부분의 다른 온실 가스들과 달리 물은 지구의 모든 지역에서 끓는점보다 낮을 뿐만 아니라 많은 고도에서 어는점보다 낮다.응축성 온실 가스로서 이 가스는 수십 년에서 몇 주가 아니라 훨씬 낮은 규모와 짧은 대기 수명을 가지고 침전됩니다.다른 온실가스가 없다면, 지구의 흑체 온도는 물의 빙점보다 낮기 때문에 수증기가 ^[25][26][27]대기에서 제거될 것이다.따라서 수증기는 응축되지 않는 온실가스의 "^[28][29][30]슬레이브"입니다.

동식물

습도는 모든 서식지를 정의하는 기본적인 비생물적 요인 중 하나이며(툰드라, 습지, 사막은 몇 가지 예입니다), 주어진 ^[31]환경에서 어떤 동물과 식물이 번성할 수 있는지를 결정하는 요인입니다.

인체는 땀과 증발 과정을 통해 열을 방출한다.열 대류, 주변 공기로의 열 대류 및 열 복사는 신체에서 열을 전달하는 주요 모드입니다.습도가 높은 환경에서는 피부에서 땀이 증발하는 속도가 감소합니다.또 습도가 높을 때 피부만큼 따뜻하거나 피부보다 따뜻하면 체표면에 가져온 혈액은 공기로의 전도에 의해 열을 방출할 수 없다.많은 혈액이 몸의 외부 표면으로 가게 되면, 활동적인 근육, 뇌, 그리고 다른 내부 장기로 가는 양이 줄어듭니다.체력이 저하되고, 그렇지 않은 경우보다 빨리 피로가 찾아옵니다.경각심과 정신 능력도 영향을 받아 열사병이나 온열증을 일으킬 수 있다.

인간의 쾌적함

습도는 온도의 쾌적성에 중요한 요소이지만 인간은 상대 ^[32]습도의 변화보다 온도 변화에 더 민감합니다.습도는 대기 온도가 낮을 때 야외에서 온도에 미치는 영향은 작으며, 적당한 기온에서는 약간 더 큰 영향을 주며,^[33] 높은 기온에서는 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다.

인간은 습한 공기에 민감하다. 왜냐하면 인체는 온도를 조절하는 일차적인 메커니즘으로 증발 냉각을 사용하기 때문이다.습한 조건에서는 땀이 피부에 증발하는 비율이 건조한 조건보다 낮습니다.인간은 온도 자체보다는 몸으로부터의 열전달 속도를 인식하기 때문에 상대습도가 낮을 때보다 높을 때 따뜻함을 느낀다.

사람은 온도에 따라(30~70%)^[34] 광범위한 습도 내에서 쾌적할 수 있지만,^[36] 이상적으로는 절대(60°F 이슬점)^[35]을 40%~60%^[37] 초과해서는 안 된다.일반적으로 온도가 높을수록 낮은 온도에 비해 열 쾌적함을 얻으려면 낮은 습도가 요구되며, 다른 모든 요인은 일정하게 유지됩니다.예를 들어 의류 수준 = 1, 대사율 = 1.1, 공기 속도 0.1m/s의 경우, 공기 온도 및 평균 복사 온도를 20°C에서 24°C로 변경하면 온도의 쾌적 상태를 유지하기 위해 최대 허용 상대 습도가 100%에서 65%로 낮아집니다.CBE Thermal Comfort Tool은 특정 온도 쾌적 조건에 대한 상대 습도의 영향을 입증하는 데 사용할 수 있으며 ASHRAE Standard 55-2017 ^[38]준수 여부를 입증하는 데 사용할 수 있습니다.

어떤 사람들은 습한 환경에서 호흡곤란을 겪는다.천식과 같은 호흡기 질환과 관련이 있을 수 있는 경우가 있는가 하면 불안의 산물일 수도 있다.환자들은 특히 ^[39]저림, 현기증, 집중력 저하 등의 증상을 일으키면서 종종 과호흡을 하게 된다.

습도가 매우 낮으면 불편함, 호흡기 질환, 알레르기를 악화시킬 수 있습니다.낮은 습도로 인해 조직 내 비강이 건조해지고 균열이 발생하며 라이노바이러스 감기 ^[40]바이러스가 침투하기 쉬워집니다.상대 습도가 20% 미만인 경우에도 눈에 자극을 ^[41][42]줄 수 있습니다.가정, 특히 침실에서 가습기를 사용하는 것은 이러한 ^[43]증상에 도움을 줄 수 있다.실내 상대 습도는 특히 겨울철에 탑승자의 ^[41][44][45]비강이 건조해질 가능성을 줄이기 위해 30% 이상으로 유지해야 한다.

에어컨은 온도뿐만 아니라 습도도 낮춰 불쾌감을 줄여준다.차가운 실외 공기를 가열하면 실내의 상대 습도 수준을 30% ^[46]미만으로 낮출 수 있습니다.ASHRAE Standard 55-2017에 따르면: 인간 거주에 대한 온도 환경 조건, 실내 온도 쾌적성은 온도 ^[47]쾌적성에 기여하는 다른 요소의 수준에 따라 상대 습도가 0%에서 100%인 PMV 방법을 통해 달성될 수 있습니다.그러나 에어컨 건물의 실내 상대 습도의 권장 범위는 일반적으로 30-60%^[48][49]입니다.

인간의 건강

습도가 높으면 에어로졸화된 인플루엔자 바이러스의 감염성이 감소한다.한 연구는 "실내 상대습도를 40% 이상으로 유지하면 에어로졸화 ^[50]바이러스의 감염성을 크게 줄일 수 있을 것"이라고 결론지었다.

호흡기의 점액도 또한 낮은 습도로 인해 방해를 받는다.개에 대한 한 연구는 절대 습도 9g의 물/m에서³ 30g의 물/^[51]m보다³ 점액 수송이 낮다는 것을 발견했다.

습도 증가는 특히 덥고 습한 ^[52]날씨에 일하거나 운동하는 데 익숙해진 경우 보통 적당한 체중 증가로 이어지는 총 체수 변화를 초래할 수 있습니다.

건축공사

일반적인 건설 방법에서는 종종 열 경계가 낮은 건물 외함을 생산하기 때문에 외부 환경 ^[53]조건에 저항하면서 실내 환경 조건을 유지하도록 설계된 단열재 및 방공벽 시스템이 필요합니다.20세기에 도입된 에너지 효율이 높고 밀폐성이 높은 건축물은 습기의 이동을 차단했고, 이로 인해 벽 내부와 주변에 결로가 형성되는 2차적인 문제가 발생하여 곰팡이와 곰팡이의 발생을 촉진했다.또한, 기초가 제대로 밀봉되지 않은 건물은 석공 제품에서 발견되는 모공의 모세관 작용으로 인해 벽면을 통해 물이 흐를 수 있습니다.응결을 회피하는 에너지 효율이 높은 빌딩을 위한 솔루션은 현재 건축의 주제입니다.

HVAC 시스템을 사용하는 건물의 실내 온도 조절을 위해서는 상대 습도를 쾌적하게 유지하되 매우 건조한 공기와 관련된 문제를 방지할 수 있도록 충분히 높게 유지하는 것이 중요합니다.

온도가 높고 상대습도가 낮으면 수분 증발이 빨라지고 흙이 마르고 젖은 옷이 줄이나 선반에 빨리 마르며 땀이 피부에서 쉽게 증발한다.나무 가구는 줄어들어 표면을 덮고 있는 페인트가 깨질 수 있습니다.

온도가 낮고 상대습도가 높으면 물의 증발이 느려진다.상대습도가 100%에 가까워지면 표면에 결로가 발생하여 곰팡이, 부식, 부식 및 기타 수분 관련 열화 문제가 발생할 수 있습니다.응결은 곰팡이 및 목재 부패의 성장을 촉진하고 비상구를 동결시킬 수 있기 때문에 안전상의 위험을 초래할 수 있습니다.

공장, 실험실, 병원 및 기타 시설의 특정 생산 및 기술 프로세스와 처리에는 가습기, 제습기 및 관련 제어 시스템을 사용하여 특정 상대 습도 수준을 유지해야 합니다.

차량

위의 건물의 기본 원칙은 차량에도 적용됩니다.또한 안전에 대한 고려사항이 있을 수 있습니다.예를 들어, 차량 내부의 습도가 높으면 앞유리에 김이 서리고 전기 구성 요소가 단락되는 등의 결로 문제가 발생할 수 있습니다.가압 여객기, 잠수정 및 우주선과 같은 차량과 압력 용기에서 이러한 고려사항은 안전에 매우 중요할 수 있으며, 압력을 유지하기 위한 장비를 포함한 복잡한 환경 제어 시스템이 필요하다.

항공

여객기는 특히 장거리 비행의 경우, 종종 20%^[54] 미만의 낮은 내부 상대 습도로 운항한다.낮은 습도는 절대 습도가 낮은 매우 차가운 공기를 흡입한 결과이며, 이는 여객기 순항 고도에서 발견됩니다.그 후 이 공기가 따뜻해지면 상대 습도가 낮아집니다.이는 눈의 통증, 피부건조, 점막건조 등의 불쾌감을 유발하지만, 기내에 휴대해야 하는 물의 양이 상당한 무게의 패널티가 될 수 있기 때문에 가습기를 사용하여 편안한 중간 수준으로 끌어올리지 않는다.항공기가 차가운 고도에서 따뜻한 공기로 하강함에 따라(아마도 지상 수천 피트 상공의 구름을 뚫고 비행할 수 있음) 주변 상대 습도가 급격히 증가할 수 있습니다.이러한 습한 공기의 일부는 보통 가압된 항공기 객실과 항공기의 다른 비압축 영역으로 흡입되어 차가운 항공기 표면에 응축된다.액체 상태의 물은 보통 기내 내부와 외부 모두에서 항공기 표면을 따라 흐르는 것을 볼 수 있습니다.차량 내부의 상대 습도가 크게 변화하기 때문에 구성 요소는 이러한 환경에서 작동하기 위한 자격을 갖추어야 합니다.대부분의 상용 항공기 구성요소에 대한 권장 환경 자격은 RTCA DO-160에 나열되어 있다.

차갑고 습한 공기는 얼음 형성을 촉진할 수 있으며, 이는 날개 프로필에 영향을 미치고 무게를 증가시키기 때문에 항공기에 위험합니다.카뷰레터 엔진은 카뷰레터 내부에 얼음이 형성될 위험이 있습니다.따라서 항공 기상 보고서(METAR)에는 상대 습도의 지표가 포함되며, 일반적으로 이슬점의 형태로 나타난다.

높은 습도는 더 긴 활주로를 필요로 하고 상승 성능을 떨어뜨리기 때문에 조종사는 이륙 거리를 계산할 때 습도를 고려해야 한다.

밀도 고도는 표준 대기 조건(국제 표준 대기)에 상대적인 고도이며, 이때 공기 밀도는 관측 장소에서 표시된 공기 밀도와 같거나, 다시 말해 지면으로부터의 거리가 아닌 공기 밀도로 측정했을 때의 높이입니다."밀도 고도"는 비표준 온도에 맞게 조정된 압력 고도입니다.

온도가 상승하고 습도가 훨씬 낮아지면 밀도 고도가 높아집니다.따라서 고온 다습한 조건에서는 특정 위치의 밀도 고도가 실제 고도보다 상당히 높을 수 있다.

일렉트로닉스

전자기기는 보통 특정 습도 조건(예: 10 ~90%)에서만 작동하도록 정격이 매겨집니다.레인지의 최상단에서 습기는 투과성 절연체의 전도성을 증가시켜 오작동을 일으킬 수 있습니다.습도가 너무 낮으면 재료가 부서질 수 있습니다.명시된 작동 습도 범위에 관계없이 전자제품에 대한 특별한 위험은 결로입니다.전자제품이 차가운 장소(예: 차고, 자동차, 헛간, 열대의 냉방 공간)에서 따뜻하고 습한 장소(집, 열대의 외부)로 이동하면, 응결이 회로 기판 및 기타 절연체를 코팅하여 기기 내부의 단락으로 이어질 수 있습니다.응결이 증발하기 전에 장비의 전원을 켜면 이러한 단락으로 인해 상당한 영구 손상이 발생할 수 있습니다.안경을 쓴 사람이 추위로부터 들어올 때(안경에 안개가 ^[55]끼는 경우) 유사한 응결 효과를 종종 볼 수 있다.추위에서 가져온 후 전원을 켜기 전에 전자 기기가 몇 시간 동안 적응할 수 있도록 하는 것이 좋습니다.일부 전자기기는 이러한 변화를 감지하여 플러그를 꽂았을 때 일반적으로 작은 물방울 기호를 사용하여 응축 위험이 사라질 때까지 사용할 수 없음을 나타낼 수 있습니다.시간이 중요한 상황에서는 PC 케이스에서 사이드 패널을 분리하거나 팬을 케이스 안으로 송풍하는 등 장치 내부의 공기 흐름을 증가시키면 새로운 환경에 적응하는 데 필요한 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

반면, 매우 낮은 습도는 정전기의 축적을 선호하며, 이로 인해 방전 발생 시 컴퓨터가 자동으로 종료될 수 있습니다.스플리어스 불규칙한 기능과는 별도로, 정전기 방전은 솔리드 스테이트 디바이스의 유전체 파괴를 일으켜 돌이킬 수 없는 손상을 초래할 수 있습니다.데이터센터에서는 이러한 이유로 상대습도 수준을 감시하는 경우가 많습니다.

산업

높은 습도는 특정 공정(예: 증기 개질, 습식 황산 공정)의 일부로 용해로를 사용하는 화학 공장 및 정유소의 용량에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.예를 들어 습도는 주위 산소 농도를 낮추기 때문에(건조 공기는 일반적으로 20.9% 산소이지만 상대 습도 100%에서는 공기가 20.4% 산소), 연도 가스 팬은 동일한 연소 ^[56]속도를 유지하기 위해 필요한 것보다 더 높은 속도로 공기를 흡입해야 합니다.

베이킹

습구 온도가 높아지면 오븐 내의 높은 습도는 구운 제품 주변의 공기의 열전도율을 증가시켜 굽는 과정이 빨라지거나 심지어 연소되기도 합니다.반대로 습도가 낮으면 굽는 과정이 ^[57]느려집니다.

기타 중요한 사실

상대습도 100%에서 공기는 포화상태이며 이슬점에서는 수증기 압력으로 인해 인근 액체 상태의 물이 증발하거나 응축되어 인근 물이 자라지 않으며, 인근 얼음의 승화 또는 증착이 일어나지 않습니다.

상대 습도는 100%를 초과할 수 있으며, 이 경우 공기는 과포화됩니다.구름 형성에는 과포화된 공기가 필요하다.구름 응축 핵은 안개와 구름을 형성하는 데 필요한 과포화 수준을 낮춥니다. - 물방울이나 얼음이 형성될 수 있는 핵이 주위에 없을 경우, 이러한 물방울이나 얼음 결정이 자발적으로 형성되기 위해서는 더 높은 수준의 과포화가 필요합니다.핵물리학 실험에 사용되는 윌슨 구름실에서는 챔버 내에 과포화 상태가 형성되고 움직이는 아원자 입자가 응축핵 역할을 하여 안개 자국이 이들 입자의 경로를 보여준다.

주어진 이슬점과 그에 상응하는 절대 습도에 대해 상대 습도는 온도에 따라 비선형적이기는 하지만 반대로 변화한다.이는 물의 증기 압력이 헤어 드라이어에서 제습기에 이르기까지 모든 것의 이면에 있는 작동 원리인 온도에 따라 증가하기 때문입니다.

높은 공기 온도에서 수증기 부분 압력이 증가할 가능성이 있기 때문에 해수면 공기의 수분 함량은 30°C(36°F)에서 질량 기준 3%까지 상승할 수 있습니다. 이에 비해 0°C(32°F)에서는 질량 기준 0.5% 이하입니다.이는 겨울 동안 가열된 구조물에서 낮은 수준의 습도(습기 추가 조치가 없는 경우)가 피부 건조, 눈 가려움증 및 정전하의 지속을 초래하는 원인이 됩니다.실외의 포화상태(상대습도 100%)에서도 실내에 침투한 외기를 가열하면 수분 용량이 증가하여 상대 습도가 낮아지고 실내(인체 및 가정용 식물 포함) 습한 표면에서 증발률이 높아집니다.

마찬가지로, 습한 기후의 여름에는 에어컨에서 냉각된 공기로부터 많은 액체의 물이 응축됩니다.따뜻한 공기는 이슬점 아래로 냉각되고 과도한 수증기가 응축됩니다.얼음처럼 차가운 음료가 담긴 컵의 바깥쪽에 물방울이 생기는 현상이다.

유용한 경험칙은 온도가 20°F(11°C) 상승할 때마다 최대 절대 습도가 두 배로 증가한다는 것입니다.따라서 절대 습기를 보존한다고 가정할 때 온도가 20°F(11°C) 증가할 때마다 상대 습도는 2배로 떨어집니다.예를 들어, 정상 온도 범위에서 68°F(20°C)의 공기와 50%의 상대 습도는 이슬점인 50°F(10°C)로 냉각될 경우 포화 상태가 되고 68°F(20°C)로 가열된 80% 상대 습도인 41°F(5°C)의 공기는 29%의 상대 습도만을 가지며 건조한 느낌이 듭니다.이에 비해 열 쾌적성 표준 ASHRAE 55에서는 습도 하한이 ^[47]정해져 있지 않지만 16.8°C(62.2°F)의 이슬점을 유지하기 위해 습도를 제어하도록 설계된 시스템이 필요합니다.

수증기는 같은 온도의 공기 중 다른 가스 성분보다 가벼운 기체이기 때문에 습한 공기는 자연 대류에 의해 상승하는 경향이 있습니다.이것은 뇌우나 다른 기상 현상의 배후에 있는 메커니즘입니다.상대습도는 이슬이나 안개의 가능성을 나타내는 지표이기 때문에 일기예보나 보고서에 자주 언급된다.더운 여름 날씨에는 상대 습도가 높아짐에 따라 피부에서 땀이 증발하는 것을 방해하여 사람(및 다른 동물)에게 겉으로 보이는 온도를 증가시킵니다.이 효과는 열 지수 또는 후미덱스로 계산됩니다.

습도를 측정하는 데 사용되는 장치는 습도계라고 불리며, 습도를 조절하는 데 사용되는 장치는 습도계 또는 때로는 습도계라고 불립니다.(이것들은 각각 온도계와 온도 조절기와 유사합니다.)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

인용문

일반 소스

외부 링크

• 현재 지구 상대 습도 지도