رطوبة

الرطوبة وقياس الرطوبة
مفاهيم محددة
نقطة الندى انخفاض نقطة الندى القياس النفسي
المفاهيم العامة
هواء تركيز كثافة الندى تبخر تخزين الرطوبة ( ضغط جوي )  الماء السائل قانون أفوجادرو النواة التوازن الديناميكي الحراري
التدابير والادوات
مؤشر الحرارة كثافة البخار المشبع نسبة الخلط النشاط المائي مؤشر ح بطاقة جهاز قياس الرطوبة درجة الحرارة الجافة / الرطبة
ف ت هـ

الرطوبة هي تركيز بخار الماء الموجود في الهواء. بخار الماء، الحالة الغازية للماء، غير مرئي للعين البشرية بشكل عام. ^[2] تشير الرطوبة إلى احتمالية وجود هطول الأمطار أو الندى أو الضباب .

تعتمد الرطوبة على درجة الحرارة والضغط في النظام المعني. تؤدي نفس كمية بخار الماء إلى رطوبة نسبية أعلى في الهواء البارد مقارنة بالهواء الدافئ. المعلمة ذات الصلة هي نقطة الندى . تزداد كمية بخار الماء اللازمة لتحقيق التشبع مع زيادة درجة الحرارة. مع انخفاض درجة حرارة قطعة من الهواء، ستصل في النهاية إلى نقطة التشبع دون إضافة أو فقدان كتلة الماء. يمكن أن تختلف كمية بخار الماء الموجودة داخل قطعة من الهواء بشكل كبير. على سبيل المثال، قد تحتوي قطعة من الهواء بالقرب من التشبع على 28 جرامًا من الماء لكل متر مكعب من الهواء عند 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت)، ولكنها تحتوي فقط على 8 جرامات من الماء لكل متر مكعب من الهواء عند 8 درجات مئوية (46 درجة فهرنهايت).

تُستخدم ثلاثة قياسات أساسية للرطوبة على نطاق واسع: الرطوبة المطلقة والرطوبة النسبية والرطوبة النوعية. يتم التعبير عن الرطوبة المطلقة إما بكتلة بخار الماء لكل حجم من الهواء الرطب (بالجرام لكل متر مكعب) ^[3] أو بكتلة بخار الماء لكل كتلة من الهواء الجاف (عادةً بالجرام لكل كيلوجرام). ^[4] الرطوبة النسبية ، والتي غالبًا ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية، تشير إلى الحالة الحالية للرطوبة المطلقة بالنسبة إلى الرطوبة القصوى عند نفس درجة الحرارة. الرطوبة النوعية هي نسبة كتلة بخار الماء إلى إجمالي كتلة الهواء الرطب.

تلعب الرطوبة دورًا مهمًا في حياة السطح. بالنسبة للحياة الحيوانية التي تعتمد على التعرق لتنظيم درجة حرارة الجسم الداخلية، فإن الرطوبة العالية تضعف كفاءة تبادل الحرارة عن طريق تقليل معدل تبخر الرطوبة من أسطح الجلد. يمكن حساب هذا التأثير باستخدام جدول مؤشر الحرارة ، أو بدلاً من ذلك باستخدام جهاز هيومديكس مماثل .

غالبًا ما يتم ذكر مفهوم "احتواء" الهواء لبخار الماء أو "تشبعه" به فيما يتعلق بمفهوم الرطوبة النسبية. ومع ذلك، فإن هذا مضلل - كمية بخار الماء التي تدخل (أو يمكن أن تدخل) إلى مساحة معينة عند درجة حرارة معينة مستقلة تقريبًا عن كمية الهواء (النيتروجين والأكسجين وما إلى ذلك) الموجودة. في الواقع، يتمتع الفراغ بنفس القدرة المتوازنة تقريبًا على الاحتفاظ ببخار الماء مثل نفس الحجم المملوء بالهواء؛ يتم تحديد كلاهما من خلال ضغط بخار الماء المتوازن عند درجة الحرارة المعينة. ^{[5] [6]} يوجد فرق صغير جدًا موصوف تحت "عامل التعزيز" أدناه، والذي يمكن إهماله في العديد من الحسابات ما لم تكن هناك حاجة إلى دقة كبيرة.

الرطوبة المطلقة هي الكتلة الكلية لبخار الماء الموجودة في حجم أو كتلة معينة من الهواء. ولا تأخذ درجة الحرارة في الاعتبار. تتراوح الرطوبة المطلقة في الغلاف الجوي من الصفر تقريبًا إلى حوالي 30 جرامًا (1.1 أونصة) لكل متر مكعب عندما يكون الهواء مشبعًا عند 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت). ^{[8] [9]}

الرطوبة المطلقة هي كتلة بخار الماء مقسومة على حجم خليط الهواء وبخار الماء ، والتي يمكن التعبير عنها على النحو التالي: ${\displaystyle (m_{{\text{H}}_{2}{\text{O}}})}$${\displaystyle (V_{\text{net}})}$

$${\displaystyle AH={\frac {m_{{\text{H}}_{2}{\text{O}}}}{V_{\text{net}}}}.}$$إذا لم يتم ضبط الحجم، فإن الرطوبة المطلقة تتغير مع التغيرات في درجة حرارة الهواء أو الضغط. ولهذا السبب، فهي غير مناسبة للحسابات في الهندسة الكيميائية، مثل التجفيف، حيث قد تكون الاختلافات في درجات الحرارة كبيرة. ونتيجة لذلك، قد تشير الرطوبة المطلقة في الهندسة الكيميائية إلى كتلة بخار الماء لكل وحدة كتلة من الهواء الجاف، والمعروفة أيضًا باسم نسبة الرطوبة أو نسبة خلط الكتلة (انظر "الرطوبة النوعية" أدناه)، وهي مناسبة بشكل أفضل لحسابات توازن الحرارة والكتلة. كما يتم تعريف كتلة الماء لكل وحدة حجم كما في المعادلة أعلاه على أنها رطوبة حجمية . وبسبب الارتباك المحتمل، يقترح المعيار البريطاني BS 1339 ^[10] تجنب مصطلح "الرطوبة المطلقة". يجب دائمًا التحقق من الوحدات بعناية. يتم تقديم العديد من مخططات الرطوبة بوحدة جرام/كجم أو كجم/كجم، ولكن يمكن استخدام أي وحدات كتلة.

المجال الذي يهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية والحرارية الديناميكية لمخاليط الغاز والبخار يسمى علم القياس النفسي .

الرطوبة النسبية هي نسبة كمية بخار الماء الموجودة في الهواء إلى كمية بخار الماء التي يمكن أن يحتويها الهواء عند درجة حرارة معينة. وتختلف الرطوبة النسبية باختلاف درجة حرارة الهواء: فالهواء البارد قد يحتوي على كمية أقل من البخار، كما يميل الماء إلى التكثف من الهواء بشكل أكبر عند درجات الحرارة المنخفضة. لذا فإن تغيير درجة حرارة الهواء قد يؤدي إلى تغيير الرطوبة النسبية، حتى عندما تظل الرطوبة المطلقة ثابتة.

يؤدي تبريد الهواء إلى زيادة الرطوبة النسبية، ويمكن أن يتسبب في تكاثف بخار الماء (إذا ارتفعت الرطوبة النسبية عن 100٪، فإن نقطة الندى ). وبالمثل، فإن تسخين الهواء يقلل من الرطوبة النسبية. قد يؤدي تسخين بعض الهواء الذي يحتوي على ضباب إلى تبخر هذا الضباب، حيث تكون القطرات عرضة للتبخر الكامل بسبب الحرارة.

لا تأخذ الرطوبة النسبية في الاعتبار سوى بخار الماء غير المرئي. ولا تدخل الضبابات والسحب والضباب والهباء الجوي في حساب الرطوبة النسبية للهواء، على الرغم من أن وجودها يشير إلى أن كتلة الهواء قد تكون قريبة من نقطة الندى.

الرطوبة النسبية عادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية؛ النسبة المئوية الأعلى تعني أن خليط الهواء والماء أكثر رطوبة. عند رطوبة نسبية 100٪، يكون الهواء مشبعًا ويكون عند نقطة الندى. في حالة عدم وجود جسم غريب يمكن أن تتكون عليه القطرات أو البلورات ، يمكن أن تتجاوز الرطوبة النسبية 100٪، وفي هذه الحالة يقال إن الهواء مشبع للغاية . سيسمح إدخال بعض الجسيمات أو السطح إلى جسم من الهواء أعلى من رطوبة نسبية 100٪ بتكوين التكثيف أو الجليد على تلك النوى، وبالتالي إزالة بعض البخار وخفض الرطوبة.

في مفهوم علمي، يتم تعريف الرطوبة النسبية ( أو ) لخليط الهواء والماء على أنها نسبة الضغط الجزئي لبخار الماء ( ) في الهواء إلى ضغط بخار التشبع ( ) للماء عند نفس درجة الحرارة، وعادة ما يتم التعبير عنها كنسبة مئوية: ^{[11] [12] [5]}${\displaystyle RH}$${\displaystyle \varphi }$${\displaystyle p}$${\displaystyle p_{s}}$

$${\displaystyle \varphi =100\%\cdot p/p_{s}}$$

الرطوبة النسبية هي مقياس مهم يستخدم في التنبؤات والتقارير الجوية ، حيث إنها مؤشر على احتمالية هطول الأمطار أو الندى أو الضباب. في طقس الصيف الحار، يؤدي ارتفاع الرطوبة النسبية إلى زيادة درجة الحرارة الظاهرة للإنسان (والحيوانات الأخرى) عن طريق إعاقة تبخر العرق من الجلد. على سبيل المثال، وفقًا لمؤشر الحرارة ، فإن الرطوبة النسبية البالغة 75٪ عند درجة حرارة الهواء 80.0 درجة فهرنهايت (26.7 درجة مئوية) ستشعر وكأنها 83.6 ± 1.3 درجة فهرنهايت (28.7 ± 0.7 درجة مئوية). ^{[13] [14]}

الرطوبة النسبية هي أيضًا مقياس رئيسي يستخدم لتقييم الوقت المناسب لتثبيت الأرضيات فوق بلاطة خرسانية. ^{[ يحتاج إلى توضيح ]}

الرطوبة المطلقة للغلاف الجوي للأرض عند مستوى سطح البحر بوحدة جم/م ³ (أونصة/ياردة مكعبة) ^{[15] [16]}

درجة حرارة	الرطوبة النسبية
	0%	10%	20%	30%	40%	50%	60%	70%	80%	90%	100%
50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (113 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (77 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (50 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (41 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (23 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (14 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (5 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (-4 درجة فهرنهايت)	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 درجة مئوية (-13 درجة فهرنهايت)	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)

الرطوبة النوعية (أو محتوى الرطوبة) هي نسبة كتلة بخار الماء إلى الكتلة الكلية لحزمة الهواء. ^[17] الرطوبة النوعية تساوي تقريبًا نسبة الخلط ، والتي تُعرف بأنها نسبة كتلة بخار الماء في حزمة الهواء إلى كتلة الهواء الجاف لنفس الحزمة. مع انخفاض درجة الحرارة، تقل أيضًا كمية بخار الماء اللازمة للوصول إلى التشبع. مع انخفاض درجة حرارة حزمة الهواء، ستصل في النهاية إلى نقطة التشبع دون إضافة أو فقدان كتلة الماء.

يُستخدم مصطلح الرطوبة النسبية للأنظمة التي تحتوي على بخار الماء في الهواء. ويُستخدم مصطلح التشبع النسبي لوصف الخاصية المماثلة للأنظمة التي تتكون من طور قابل للتكثيف غير الماء في طور غير قابل للتكثيف غير الهواء. ^[18]

يُطلق على الجهاز المستخدم لقياس رطوبة الهواء اسم مقياس الرطوبة أو مقياس الرطوبة . جهاز قياس الرطوبة هو مفتاح يتم تشغيله بالرطوبة، وغالبًا ما يستخدم للتحكم في جهاز الترطيب أو مزيل الرطوبة .

يتم تحديد رطوبة خليط الهواء وبخار الماء من خلال استخدام مخططات قياس الرطوبة إذا كانت درجة _{الحرارة} الجافة ( T ) ودرجة الحرارة الرطبة ( Tw ) للخليط معروفة. يمكن تقدير هذه الكميات بسهولة باستخدام مقياس الرطوبة المعلق .

هناك العديد من الصيغ التجريبية التي يمكن استخدامها لتقدير ضغط بخار الماء المتوازن كدالة لدرجة الحرارة. معادلة أنطوان هي من بين أقل هذه الصيغ تعقيدًا، حيث تحتوي على ثلاثة معلمات فقط ( أ ، ب ، ج ). الصيغ الأخرى، مثل معادلة جوف-جراتش وتقريب ماجنوس-تيتنز ، أكثر تعقيدًا ولكنها تعطي دقة أفضل. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

تُصادف معادلة Arden Buck بشكل شائع في الأدبيات المتعلقة بهذا الموضوع: ^[19]

$${\displaystyle e_{w}^{*}=\left(1.0007+3.46\times 10^{-6}P\right)\times 6.1121\,e^{17.502T/(240.97+T)},}$$

حيث هي درجة حرارة البصيلة الجافة معبرًا عنها بالدرجات المئوية (°C)، وهي الضغط المطلق معبرًا عنه بالمليبار، وهي ضغط بخار التوازن معبرًا عنه بالمليبار. أفاد باك أن الخطأ النسبي الأقصى أقل من 0.20% بين -20 و+50 درجة مئوية (-4 و122 درجة فهرنهايت) عندما يتم استخدام هذا الشكل الخاص من الصيغة المعممة لتقدير ضغط بخار التوازن للماء. ${\displaystyle T}$${\displaystyle P}$${\displaystyle e_{w}^{*}}$

هناك أجهزة مختلفة تستخدم لقياس وتنظيم الرطوبة. تشمل معايير المعايرة للقياس الأكثر دقة مقياس الرطوبة الوزني ومقياس الرطوبة بالمرآة المبردة ومقياس الرطوبة الكهربائي. الطريقة الوزنية، على الرغم من أنها الأكثر دقة، إلا أنها مرهقة للغاية. للقياس السريع والدقيق للغاية، تكون طريقة المرآة المبردة فعالة. ^[20] بالنسبة للقياسات عبر الإنترنت، تعتمد أجهزة الاستشعار الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر على قياسات السعة لقياس الرطوبة النسبية، ^[21] وغالبًا مع التحويلات الداخلية لعرض الرطوبة المطلقة أيضًا. هذه رخيصة وبسيطة ودقيقة بشكل عام وقوية نسبيًا. تواجه جميع أجهزة استشعار الرطوبة مشاكل في قياس الغاز المحمل بالغبار، مثل تيارات العادم من مجففات الملابس.

كما يتم قياس الرطوبة على نطاق عالمي باستخدام الأقمار الصناعية الموضوعة عن بعد. وتستطيع هذه الأقمار الصناعية اكتشاف تركيز الماء في طبقة التروبوسفير على ارتفاعات تتراوح بين 4 و12 كم (2.5 و7.5 ميل). وتحتوي الأقمار الصناعية التي يمكنها قياس بخار الماء على أجهزة استشعار حساسة للأشعة تحت الحمراء . ويمتص بخار الماء الإشعاع ويعيد إشعاعه على وجه التحديد في هذا النطاق الطيفي. وتلعب صور بخار الماء التي تلتقطها الأقمار الصناعية دورًا مهمًا في مراقبة الظروف المناخية (مثل تكوين العواصف الرعدية) وفي تطوير توقعات الطقس .

تعتمد الرطوبة على تبخر الماء وتكثيفه، والذي بدوره يعتمد بشكل أساسي على درجة الحرارة. لذلك، عند تطبيق المزيد من الضغط على غاز مشبع بالماء، فإن جميع المكونات ستنخفض في البداية في الحجم تقريبًا وفقًا لقانون الغاز المثالي . ومع ذلك، فإن بعض الماء سوف يتكثف حتى يعود إلى نفس الرطوبة تقريبًا كما كان من قبل، مما يعطي الحجم الإجمالي الناتج منحرفًا عما تنبأ به قانون الغاز المثالي.

وعلى العكس من ذلك، فإن انخفاض درجة الحرارة من شأنه أيضًا أن يجعل بعض الماء يتكثف، مما يجعل الحجم النهائي ينحرف مرة أخرى عن المتوقع من خلال قانون الغاز المثالي. لذلك، يمكن التعبير عن حجم الغاز بدلاً من ذلك على أنه الحجم الجاف، باستثناء محتوى الرطوبة. يتبع هذا الكسر قانون الغاز المثالي بدقة أكبر. على العكس من ذلك، فإن الحجم المشبع هو الحجم الذي سيكون عليه خليط الغاز إذا أضيفت إليه الرطوبة حتى التشبع (أو رطوبة نسبية 100٪).

الهواء الرطب أقل كثافة من الهواء الجاف لأن جزيء الماء ( M ≈ 18 u ) أقل كتلة من جزيء النيتروجين (M ≈ 28) أو جزيء الأكسجين (M ≈ 32). حوالي 78٪ من الجزيئات في الهواء الجاف هي النيتروجين (N 2) _. 21٪ أخرى من الجزيئات في الهواء الجاف هي الأكسجين (O ₂ ). 1٪ الأخيرة من الهواء الجاف هي مزيج من الغازات الأخرى.

بالنسبة لأي غاز، عند درجة حرارة وضغط معينين، يكون عدد الجزيئات الموجودة في حجم معين ثابتًا. لذلك، عندما يتم إدخال عدد معين من جزيئات الماء (البخار) N في حجم من الهواء الجاف، يجب أن ينخفض ​​عدد جزيئات الهواء في ذلك الحجم بنفس العدد N حتى يظل الضغط ثابتًا دون استخدام تغيير في درجة الحرارة. الأرقام متساوية تمامًا إذا اعتبرنا الغازات مثالية . إن إضافة جزيئات الماء، أو أي جزيئات أخرى، إلى غاز، دون إزالة عدد متساوٍ من الجزيئات الأخرى، ستتطلب بالضرورة تغييرًا في درجة الحرارة أو الضغط أو الحجم الإجمالي؛ أي تغيير في واحد على الأقل من هذه المعلمات الثلاثة.

إذا ظلت درجة الحرارة والضغط ثابتتين، يزداد الحجم، وستتحرك جزيئات الهواء الجاف التي تم إزاحتها في البداية إلى الحجم الإضافي، وبعد ذلك سيصبح الخليط موحدًا في النهاية من خلال الانتشار. ومن ثم تقل الكتلة لكل وحدة حجم من الغاز - كثافته. اكتشف إسحاق نيوتن هذه الظاهرة وكتب عنها في كتابه البصريات . ^[22]

تعتمد الرطوبة النسبية لنظام الهواء والماء ليس فقط على درجة الحرارة ولكن أيضًا على الضغط المطلق للنظام المعني. يتم إثبات هذا الاعتماد من خلال النظر في نظام الهواء والماء الموضح أدناه. النظام مغلق (أي لا تدخل أي مادة إلى النظام أو تخرج منه).

إذا تم تسخين النظام في الحالة (أ) بشكل متساوي الضغط (التسخين دون حدوث أي تغيير في ضغط النظام)، فإن الرطوبة النسبية للنظام تنخفض لأن ضغط بخار الماء المتوازن يزداد مع زيادة درجة الحرارة. ويتضح هذا في الحالة (ب).

إذا كان النظام في الحالة (أ) مضغوطًا حراريًا (مضغوطًا بدون تغيير في درجة حرارة النظام)، فإن الرطوبة النسبية للنظام تزداد لأن الضغط الجزئي للماء في النظام يزداد مع انخفاض الحجم. ويتضح هذا في الحالة (ج). فوق 202.64 كيلو باسكال، ستتجاوز الرطوبة النسبية 100% وقد يبدأ الماء في التكاثف.

إذا تم تغيير ضغط الحالة أ ببساطة عن طريق إضافة المزيد من الهواء الجاف، دون تغيير الحجم، فإن الرطوبة النسبية لن تتغير.

لذلك، يمكن تفسير التغير في الرطوبة النسبية من خلال التغير في درجة حرارة النظام، أو التغير في حجم النظام، أو التغير في كل من خصائص النظام.

يتم تعريف عامل التعزيز على أنه نسبة ضغط البخار المشبع للماء في الهواء الرطب إلى ضغط البخار المشبع للماء النقي: ${\displaystyle (f_{w})}$${\displaystyle (e'_{w})}$

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

إن عامل التعزيز يساوي الواحد بالنسبة لأنظمة الغازات المثالية. ومع ذلك، في الأنظمة الحقيقية، تؤدي تأثيرات التفاعل بين جزيئات الغاز إلى زيادة صغيرة في ضغط بخار الماء المتوازن في الهواء نسبة إلى ضغط بخار الماء النقي المتوازن. لذلك، يكون عامل التعزيز عادة أكبر قليلاً من الواحد بالنسبة للأنظمة الحقيقية.

يستخدم عامل التعزيز عادة لتصحيح ضغط بخار الماء المتوازن عندما يتم استخدام العلاقات التجريبية، مثل تلك التي طورها ويكسلر، وجوف، وجراتش، لتقدير خصائص الأنظمة السايكرومترية.

أفاد باك أنه عند مستوى سطح البحر، يبلغ ضغط بخار الماء في الهواء الرطب المشبع زيادة قدرها 0.5% تقريبًا عن ضغط بخار الماء النقي المتوازن. ^[19]

يشير التحكم في المناخ إلى التحكم في درجة الحرارة والرطوبة النسبية في المباني والمركبات وغيرها من الأماكن المغلقة بغرض توفير الراحة البشرية والصحة والسلامة، وتلبية المتطلبات البيئية للآلات والمواد الحساسة (على سبيل المثال، التاريخية) والعمليات الفنية.

في حين أن الرطوبة بحد ذاتها تعتبر متغيرًا مناخيًا، فإنها تؤثر أيضًا على متغيرات مناخية أخرى. تتأثر الرطوبة البيئية بالرياح وهطول الأمطار.

تقع المدن الأكثر رطوبة على وجه الأرض بشكل عام بالقرب من خط الاستواء وبالقرب من المناطق الساحلية. وتعتبر المدن في أجزاء من آسيا وأوقيانوسيا من بين أكثر المدن رطوبة. تتمتع بانكوك ومدينة هوشي منه وكوالالمبور وهونج كونج ومانيلا وجاكرتا وناها وسنغافورة وكاوهسيونج وتايبيه برطوبة عالية جدًا معظم أو طوال العام بسبب قربها من المسطحات المائية وخط الاستواء والطقس الغائم غالبًا .

تشهد بعض الأماكن رطوبة شديدة خلال مواسم الأمطار مصحوبة بالدفء مما يعطي إحساسًا بالساونا الفاترة، مثل كولكاتا وتشيناي وكوتشي في الهند ولاهور في باكستان. تتمتع مدينة سوكور الواقعة على نهر السند في باكستان ببعض من أعلى نقاط الندى وأكثرها إزعاجًا في البلاد ، حيث تتجاوز غالبًا 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت) في موسم الرياح الموسمية . ^[23]

تتحد درجات الحرارة المرتفعة مع نقطة الندى المرتفعة لخلق مؤشر حرارة يتجاوز 65 درجة مئوية (149 درجة فهرنهايت). تشهد داروين موسمًا رطبًا للغاية من ديسمبر إلى أبريل. كما تشهد هيوستن وميامي وسان دييجو وأوساكا وشنغهاي وشنتشن وطوكيو فترة رطوبة شديدة في أشهر الصيف. خلال موسمي الرياح الموسمية الجنوبية الغربية والشمالية الشرقية (من أواخر مايو إلى سبتمبر ومن نوفمبر إلى مارس على التوالي)، توقع هطول أمطار غزيرة ورطوبة عالية نسبيًا بعد هطول الأمطار.

خارج مواسم الرياح الموسمية، تكون نسبة الرطوبة مرتفعة (مقارنة بالدول البعيدة عن خط الاستواء)، ولكن الأيام المشمسة تمامًا وفيرة. في الأماكن الأكثر برودة مثل شمال تسمانيا بأستراليا، تشهد البلاد نسبة رطوبة عالية طوال العام بسبب المحيط بين البر الرئيسي لأستراليا وتسمانيا. في الصيف، يمتص هذا المحيط الهواء الجاف الساخن ونادرًا ما ترتفع درجة الحرارة فوق 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت).

تؤثر الرطوبة على ميزانية الطاقة وبالتالي تؤثر على درجات الحرارة بطريقتين رئيسيتين. أولاً، يحتوي بخار الماء في الغلاف الجوي على طاقة "كامنة". أثناء النتح أو التبخر، يتم إزالة هذه الحرارة الكامنة من السائل السطحي، مما يؤدي إلى تبريد سطح الأرض. هذا هو أكبر تأثير تبريد غير إشعاعي على السطح. إنه يعوض عن حوالي 70٪ من متوسط ​​الاحترار الإشعاعي الصافي على السطح.

ثانياً، بخار الماء هو الأكثر وفرة بين كل الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي . وبخار الماء، مثل العدسة الخضراء التي تسمح للضوء الأخضر بالمرور من خلالها ولكنها تمتص الضوء الأحمر، هو "ممتص انتقائي". ومثله كمثل الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي الأخرى، فإن بخار الماء شفاف لمعظم الطاقة الشمسية. ومع ذلك، فإنه يمتص طاقة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة (المشعة) إلى أعلى من سطح الأرض، وهذا هو السبب في أن المناطق الرطبة تشهد القليل جدًا من التبريد الليلي بينما المناطق الصحراوية الجافة تبرد بشكل كبير في الليل. ويتسبب هذا الامتصاص الانتقائي في ظاهرة الاحتباس الحراري. فهو يرفع درجة حرارة السطح بشكل كبير فوق درجة حرارة التوازن الإشعاعي النظري مع الشمس، وبخار الماء هو سبب هذا الاحترار أكثر من أي غاز آخر من غازات الاحتباس الحراري.

على عكس معظم الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي الأخرى، فإن الماء ليس أقل من نقطة غليانه في جميع مناطق الأرض فحسب، بل وأيضًا أقل من نقطة تجمده على ارتفاعات عديدة. وباعتباره غازًا دفيئًا قابلًا للتكثيف، فإنه يترسب ، مع ارتفاع مقياس أقل بكثير وعمر أقصر في الغلاف الجوي - أسابيع بدلاً من عقود. بدون غازات دفيئة أخرى، فإن درجة حرارة الجسم الأسود للأرض ، أقل من نقطة تجمد الماء، ستتسبب في إزالة بخار الماء من الغلاف الجوي. ^{[24] [25] [26]} وبالتالي فإن بخار الماء "عبد" للغازات الدفيئة غير القابلة للتكثيف. ^{[27] [28] [29]}

الرطوبة هي أحد العوامل غير الحيوية الأساسية التي تحدد أي موطن (التندرا والأراضي الرطبة والصحراء هي بعض الأمثلة)، وهي عامل يحدد الحيوانات والنباتات التي يمكن أن تزدهر في بيئة معينة. ^[30]

يبدد جسم الإنسان الحرارة من خلال التعرق وتبخره. الحمل الحراري ، إلى الهواء المحيط، والإشعاع الحراري هي الطرق الأساسية لنقل الحرارة من الجسم. في ظل ظروف الرطوبة العالية، ينخفض ​​معدل تبخر العرق من الجلد. أيضًا، إذا كان الغلاف الجوي دافئًا أو أكثر من الجلد أثناء أوقات الرطوبة العالية، فإن الدم الذي يتم نقله إلى سطح الجسم لا يمكنه تبديد الحرارة بالتوصيل إلى الهواء. مع وجود الكثير من الدم المتجه إلى السطح الخارجي للجسم، يذهب أقل إلى العضلات النشطة والدماغ والأعضاء الداخلية الأخرى. تنخفض القوة البدنية، ويحدث التعب أسرع مما كان ليحدث بخلاف ذلك. قد تتأثر اليقظة والقدرة العقلية أيضًا، مما يؤدي إلى ضربة الشمس أو ارتفاع الحرارة .

تتطلب النباتات والحيوانات المستأنسة (مثل السحالي) صيانة منتظمة لنسبة الرطوبة عندما تنمو في المنزل وفي ظروف الحاويات، للحصول على بيئة مزدهرة مثالية.

على الرغم من أن الرطوبة عامل مهم للراحة الحرارية، إلا أن البشر أكثر حساسية للتغيرات في درجات الحرارة مقارنة بتغيرات الرطوبة النسبية. ^[31] للرطوبة تأثير صغير على الراحة الحرارية في الهواء الطلق عندما تكون درجات حرارة الهواء منخفضة، وتأثير أكثر وضوحًا قليلاً في درجات حرارة الهواء المعتدلة، وتأثير أقوى بكثير في درجات حرارة الهواء المرتفعة. ^[32]

إن البشر حساسون للهواء الرطب لأن جسم الإنسان يستخدم التبريد التبخيري كآلية أساسية لتنظيم درجة الحرارة. وفي ظل الظروف الرطبة، يكون معدل تبخر العرق على الجلد أقل مما هو عليه في الظروف الجافة. ولأن البشر يدركون معدل انتقال الحرارة من الجسم وليس درجة الحرارة نفسها، فإننا نشعر بالدفء عندما تكون الرطوبة النسبية عالية مقارنة بانخفاضها.

يمكن أن يشعر البشر بالراحة ضمن نطاق واسع من الرطوبة اعتمادًا على درجة الحرارة - من 30 إلى 70٪ ^[33] - ولكن من الناحية المثالية ليس أعلى من المطلق (نقطة الندى 60 درجة فهرنهايت)، ^[34] بين 40  ٪ ^[35] و 60  ٪. ^[36] بشكل عام، تتطلب درجات الحرارة المرتفعة رطوبة أقل لتحقيق الراحة الحرارية مقارنة بدرجات الحرارة المنخفضة، مع ثبات جميع العوامل الأخرى. على سبيل المثال، مع مستوى الملابس = 1، ومعدل الأيض = 1.1، وسرعة الهواء 0.1 م / ث، فإن التغيير في درجة حرارة الهواء ومتوسط ​​درجة الحرارة الإشعاعية من 20 درجة مئوية إلى 24 درجة مئوية من شأنه أن يخفض الحد الأقصى للرطوبة النسبية المقبولة من 100٪ إلى 65٪ للحفاظ على ظروف الراحة الحرارية. يمكن استخدام أداة الراحة الحرارية CBE لإثبات تأثير الرطوبة النسبية لظروف الراحة الحرارية المحددة ويمكن استخدامها لإثبات الامتثال لمعيار ASHRAE 55-2017. ^[37]

يعاني بعض الأشخاص من صعوبة في التنفس في البيئات الرطبة. وقد تكون بعض الحالات مرتبطة بحالات تنفسية مثل الربو، في حين قد تكون حالات أخرى ناتجة عن القلق. وغالبًا ما يصاب الأشخاص المتضررون بفرط التنفس استجابة لذلك، مما يسبب الشعور بالخدر والإغماء وفقدان التركيز ، من بين أمور أخرى. ^[38]

يمكن أن تؤدي الرطوبة المنخفضة جدًا إلى حدوث انزعاج ومشاكل في الجهاز التنفسي وتفاقم الحساسية لدى بعض الأفراد. تتسبب الرطوبة المنخفضة في جفاف الأنسجة المبطنة للممرات الأنفية وتشققها وزيادة تعرضها لاختراق فيروسات البرد الأنفية . ^[39] قد تسبب الرطوبة النسبية المنخفضة للغاية (أقل من 20  ٪) أيضًا تهيج العين. ^{[40] [41]} يمكن أن يساعد استخدام المرطب في المنازل، وخاصة غرف النوم، في علاج هذه الأعراض. ^​​[42] يجب الحفاظ على الرطوبة النسبية الداخلية أعلى من 30٪ لتقليل احتمالية جفاف الممرات الأنفية لدى الساكن، وخاصة في فصل الشتاء. ^{[40] [43] [44]}

يقلل تكييف الهواء من الانزعاج عن طريق تقليل درجة الحرارة والرطوبة أيضًا. يمكن أن يؤدي تسخين الهواء البارد الخارجي إلى تقليل مستويات الرطوبة النسبية في الداخل إلى أقل من 30٪. ^[45] وفقًا لمعيار ASHRAE 55-2017: الظروف البيئية الحرارية للإشغال البشري ، يمكن تحقيق الراحة الحرارية الداخلية من خلال طريقة PMV مع رطوبة نسبية تتراوح من 0٪ إلى 100٪، اعتمادًا على مستويات العوامل الأخرى التي تساهم في الراحة الحرارية. ^[46] ومع ذلك، فإن النطاق الموصى به للرطوبة النسبية الداخلية في المباني المكيفة هو عمومًا 30-60٪. ^{[47] [48]}

تؤدي الرطوبة العالية إلى تقليل قدرة فيروس الأنفلونزا على العدوى في الهواء. وخلصت إحدى الدراسات إلى أن "الحفاظ على الرطوبة النسبية في الأماكن المغلقة عند مستوى >40% من شأنه أن يقلل بشكل كبير من قدرة فيروس الأنفلونزا على العدوى في الهواء". ^[49]

الرطوبة الزائدة في المباني تعرض شاغليها لجراثيم فطرية أو شظايا خلايا أو ميكوتوكسينات . ^[50] الأطفال في المنازل التي تحتوي على العفن لديهم خطر أكبر بكثير للإصابة بالربو والتهاب الأنف التحسسي . ^[50] أكثر من نصف العمال البالغين في المباني المتعفنة/الرطبة يصابون بأعراض أنفية أو جيوب أنفية بسبب التعرض للعفن. ^[50]

كما أن انخفاض الرطوبة يعوق أيضًا عملية التصفية المخاطية الهدبية في الجهاز التنفسي . وجدت إحدى الدراسات التي أجريت على الكلاب أن نقل المخاط كان أقل عند رطوبة مطلقة تبلغ 9 جم ماء/م ³ مقارنة بـ 30 جم ماء/م ^{3. [51]}

يمكن أن تؤدي زيادة الرطوبة أيضًا إلى تغييرات في إجمالي مياه الجسم مما يؤدي عادةً إلى زيادة معتدلة في الوزن، خاصةً إذا كان الشخص معتادًا على العمل أو ممارسة الرياضة في الطقس الحار والرطب. ^[52]

غالبًا ما تنتج طرق البناء الشائعة مباني مغلقة ذات حدود حرارية ضعيفة، مما يتطلب نظام عزل وحاجز هواء مصمم للاحتفاظ بالظروف البيئية الداخلية مع مقاومة الظروف البيئية الخارجية. ^[53] كما قامت الهندسة المعمارية الموفرة للطاقة والمغلقة بإحكام والتي تم تقديمها في القرن العشرين بإغلاق حركة الرطوبة، وقد أدى هذا إلى مشكلة ثانوية تتمثل في تكوين التكثيف في الجدران وحولها، مما يشجع على نمو العفن والفطريات. بالإضافة إلى ذلك، فإن المباني ذات الأساسات غير المغلقة بشكل صحيح ستسمح للماء بالتدفق عبر الجدران بسبب العمل الشعري للمسام الموجودة في منتجات البناء. تعد الحلول للمباني الموفرة للطاقة التي تتجنب التكثيف موضوعًا حاليًا للهندسة المعمارية.

بالنسبة للتحكم في المناخ في المباني التي تستخدم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، فإن المفتاح هو الحفاظ على الرطوبة النسبية في نطاق مريح - منخفض بما يكفي ليكون مريحًا ولكن مرتفع بما يكفي لتجنب المشاكل المرتبطة بالهواء الجاف جدًا.

عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة والرطوبة النسبية منخفضة، فإن تبخر الماء يكون سريعًا؛ فتجف التربة، وتجف الملابس المبللة المعلقة على حبل أو رف بسرعة، ويتبخر العرق بسهولة من الجلد. وقد ينكمش الأثاث الخشبي، مما يتسبب في تكسر الطلاء الذي يغطي هذه الأسطح.

عندما تكون درجة الحرارة منخفضة والرطوبة النسبية مرتفعة، يكون تبخر الماء بطيئًا. وعندما تقترب الرطوبة النسبية من 100  %، يمكن أن يحدث تكاثف على الأسطح، مما يؤدي إلى مشاكل العفن والتآكل والتسوس وغيرها من التدهور المرتبط بالرطوبة. يمكن أن يشكل التكاثف خطرًا على السلامة لأنه يمكن أن يعزز نمو العفن وتعفن الخشب بالإضافة إلى إمكانية تجميد مخارج الطوارئ المغلقة.

تتطلب بعض عمليات الإنتاج والمعالجات الفنية في المصانع والمختبرات والمستشفيات وغيرها من المرافق الحفاظ على مستويات محددة من الرطوبة النسبية باستخدام أجهزة الترطيب وأجهزة إزالة الرطوبة وأنظمة التحكم المرتبطة بها.

تنطبق المبادئ الأساسية للمباني المذكورة أعلاه أيضًا على المركبات. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون هناك اعتبارات تتعلق بالسلامة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الرطوبة العالية داخل المركبة إلى مشاكل التكثيف، مثل ضباب الزجاج الأمامي وقصر الدائرة في المكونات الكهربائية. في المركبات والأوعية المضغوطة مثل الطائرات ذات الضغط العالي والغواصات والمركبات الفضائية، قد تكون هذه الاعتبارات بالغة الأهمية للسلامة، وهناك حاجة إلى أنظمة تحكم بيئية معقدة بما في ذلك المعدات اللازمة للحفاظ على الضغط.

تعمل الطائرات التجارية برطوبة نسبية داخلية منخفضة، غالبًا أقل من 20  ٪، ^[54] خاصة في الرحلات الطويلة. الرطوبة المنخفضة هي نتيجة لجذب الهواء البارد جدًا مع رطوبة مطلقة منخفضة، والتي توجد على ارتفاعات طيران الطائرات التجارية. يؤدي ارتفاع درجة حرارة هذا الهواء لاحقًا إلى خفض رطوبته النسبية. يتسبب هذا في حدوث إزعاج مثل التهاب العينين وجفاف الجلد وجفاف الغشاء المخاطي، ولكن لا يتم استخدام أجهزة الترطيب لرفعها إلى مستويات متوسطة مريحة لأن حجم الماء المطلوب حمله على متن الطائرة يمكن أن يكون عقوبة وزن كبيرة. عندما تهبط الطائرات التجارية من ارتفاعات أكثر برودة إلى هواء أكثر دفئًا، وربما حتى تحلق عبر السحب على ارتفاع بضعة آلاف من الأقدام فوق سطح الأرض، يمكن أن تزيد الرطوبة النسبية المحيطة بشكل كبير.

يتم سحب بعض هذا الهواء الرطب عادة إلى مقصورة الطائرة المضغوطة وإلى مناطق أخرى غير مضغوطة من الطائرة ويتكثف على جلد الطائرة البارد. يمكن رؤية الماء السائل عادةً وهو يتدفق على طول جلد الطائرة، سواء داخل المقصورة أو خارجها. نظرًا للتغيرات الجذرية في الرطوبة النسبية داخل السيارة، يجب أن تكون المكونات مؤهلة للعمل في تلك البيئات. يتم سرد المؤهلات البيئية الموصى بها لمعظم مكونات الطائرات التجارية في RTCA DO-160 .

يمكن أن يؤدي الهواء البارد الرطب إلى تعزيز تكوين الجليد، وهو ما يشكل خطرًا على الطائرات لأنه يؤثر على شكل الجناح ويزيد من الوزن. كما أن محركات الاحتراق الداخلي ذات السحب الطبيعي تشكل خطرًا إضافيًا يتمثل في تكوين الجليد داخل المكربن . لذلك، تتضمن تقارير الطقس الخاصة بالطيران ( METARs ) مؤشرًا للرطوبة النسبية، وعادةً ما يكون ذلك في شكل نقطة الندى .

يجب على الطيارين أخذ الرطوبة في الاعتبار عند حساب مسافات الإقلاع، لأن الرطوبة العالية تتطلب مدارج أطول وسوف تقلل من أداء الصعود.

ارتفاع الكثافة هو الارتفاع بالنسبة لظروف الغلاف الجوي القياسية (الغلاف الجوي القياسي الدولي) حيث تكون كثافة الهواء مساوية لكثافة الهواء المشار إليها في مكان المراقبة، أو بعبارة أخرى، الارتفاع عند قياسه من حيث كثافة الهواء وليس المسافة من الأرض. "ارتفاع الكثافة" هو ارتفاع الضغط المعدل لدرجة الحرارة غير القياسية.

إن ارتفاع درجة الحرارة، وبدرجة أقل ارتفاع الرطوبة، من شأنه أن يؤدي إلى زيادة ارتفاع الكثافة. وبالتالي، في ظل الظروف الحارة والرطبة، قد يكون ارتفاع الكثافة في موقع معين أعلى بكثير من الارتفاع الحقيقي.

غالبًا ما يتم تصنيف الأجهزة الإلكترونية للعمل فقط في ظل ظروف رطوبة معينة (على سبيل المثال، من 10% إلى 90%). الرطوبة المثالية للأجهزة الإلكترونية هي من 30% إلى 65%. في الطرف العلوي من النطاق، قد تزيد الرطوبة من توصيل العوازل النفاذة مما يؤدي إلى حدوث عطل. قد تؤدي الرطوبة المنخفضة جدًا إلى جعل المواد هشة. يعد التكثيف خطرًا خاصًا على العناصر الإلكترونية، بغض النظر عن نطاق رطوبة التشغيل المذكور . عندما يتم نقل عنصر إلكتروني من مكان بارد (على سبيل المثال، المرآب، السيارة، السقيفة، مساحة مكيفة الهواء في المناطق الاستوائية) إلى مكان دافئ ورطب (المنزل، المناطق الاستوائية الخارجية)، قد يغطي التكثيف لوحات الدوائر والعوازل الأخرى، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي داخل المعدات. قد تتسبب مثل هذه الدوائر القصيرة في حدوث أضرار دائمة كبيرة إذا تم تشغيل المعدات قبل تبخر التكثيف . غالبًا ما يمكن ملاحظة تأثير تكثيف مماثل عندما يعود الشخص الذي يرتدي النظارات من البرد (أي تصبح النظارات ضبابية). ^[55]

من المستحسن السماح للأجهزة الإلكترونية بالتأقلم لعدة ساعات بعد إخراجها من البرد، قبل تشغيلها. يمكن لبعض الأجهزة الإلكترونية اكتشاف مثل هذا التغيير والإشارة، عند توصيلها بالكهرباء وعادةً برمز قطرة صغيرة، إلى أنه لا يمكن استخدامها حتى يمر خطر التكثيف. في المواقف التي يكون فيها الوقت حرجًا، فإن زيادة تدفق الهواء عبر الأجزاء الداخلية للجهاز، مثل إزالة اللوحة الجانبية من علبة الكمبيوتر وتوجيه مروحة للنفخ في العلبة، من شأنه أن يقلل بشكل كبير من الوقت اللازم للتأقلم مع البيئة الجديدة.

على النقيض من ذلك، فإن مستوى الرطوبة المنخفض للغاية يساعد على تراكم الكهرباء الساكنة ، مما قد يؤدي إلى إغلاق تلقائي لأجهزة الكمبيوتر عند حدوث تفريغات. وبصرف النظر عن الوظيفة غير المنتظمة الزائفة، يمكن أن تتسبب التفريغات الكهروستاتيكية في انهيار العازل في الأجهزة ذات الحالة الصلبة ، مما يؤدي إلى أضرار لا رجعة فيها. غالبًا ما تراقب مراكز البيانات مستويات الرطوبة النسبية لهذه الأسباب.

غالبًا ما يكون للرطوبة العالية تأثير سلبي على قدرة المصانع الكيميائية ومصافي التكرير التي تستخدم الأفران كجزء من عمليات معينة (على سبيل المثال، الإصلاح بالبخار ، وعمليات حمض الكبريتيك الرطب ). على سبيل المثال، نظرًا لأن الرطوبة تقلل من تركيزات الأكسجين المحيطة (عادةً ما يكون الهواء الجاف 20.9٪ أكسجين، ولكن عند رطوبة نسبية 100٪ يكون الهواء 20.4٪ أكسجين)، يجب أن تسحب مراوح غاز المداخن الهواء بمعدل أعلى مما قد يكون مطلوبًا بخلاف ذلك للحفاظ على نفس معدل الاشتعال. ^[56]

تؤدي الرطوبة العالية في الفرن، والتي تمثلها درجة حرارة مرتفعة ، إلى زيادة التوصيل الحراري للهواء المحيط بالطعام المخبوز، مما يؤدي إلى تسريع عملية الخبز أو حتى احتراقه. وعلى العكس من ذلك، تؤدي الرطوبة المنخفضة إلى إبطاء عملية الخبز. ^[57]

عند رطوبة نسبية 100%، يكون الهواء مشبعًا وعند نقطة الندى : لن يسمح ضغط بخار الماء بتبخر الماء السائل القريب ولا التكثيف لنمو الماء القريب؛ ولا تسامي الجليد القريب ولا الترسيب لنمو الجليد القريب.

يمكن أن تتجاوز الرطوبة النسبية 100٪، وفي هذه الحالة يكون الهواء مشبعًا للغاية . يتطلب تكوين السحب هواءً مشبعًا للغاية. تعمل نوى التكثيف على خفض مستوى التشبع الزائد المطلوب لتكوين الضباب والسحب - في حالة عدم وجود نوى يمكن أن تتشكل حولها القطرات أو الجليد، يلزم مستوى أعلى من التشبع الزائد لتكوين هذه القطرات أو بلورات الجليد تلقائيًا. في غرفة سحابة ويلسون ، والتي تستخدم في تجارب الفيزياء النووية، يتم إنشاء حالة من التشبع الزائد داخل الغرفة، وتعمل الجسيمات دون الذرية المتحركة كنوى تكثيف بحيث تُظهر مسارات الضباب مسارات تلك الجسيمات.

بالنسبة لنقطة الندى المعينة والرطوبة المطلقة المقابلة لها ، فإن الرطوبة النسبية سوف تتغير عكسياً، وإن كان بشكل غير خطي، مع درجة الحرارة. وذلك لأن ضغط بخار الماء يزداد مع درجة الحرارة - المبدأ التشغيلي وراء كل شيء من مجففات الشعر إلى أجهزة إزالة الرطوبة .

بسبب الإمكانية المتزايدة لارتفاع الضغط الجزئي لبخار الماء عند درجات حرارة الهواء المرتفعة، يمكن أن يصل محتوى الماء في الهواء عند مستوى سطح البحر إلى 3% بالكتلة عند 30 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت) مقارنة بما لا يزيد عن حوالي 0.5% بالكتلة عند 0 درجة مئوية (32 درجة فهرنهايت). وهذا يفسر المستويات المنخفضة (في غياب التدابير لإضافة الرطوبة) للرطوبة في الهياكل المُدفأة خلال فصل الشتاء، مما يؤدي إلى جفاف الجلد وحكة في العينين واستمرار الشحنات الكهربائية الساكنة . حتى مع التشبع (100% رطوبة نسبية) في الهواء الطلق، فإن تسخين الهواء الخارجي المتسلل الذي يأتي إلى الداخل يرفع من قدرته على الرطوبة، مما يقلل من الرطوبة النسبية ويزيد من معدلات التبخر من الأسطح الرطبة في الداخل، بما في ذلك أجسام البشر والنباتات المنزلية.

وعلى نحو مماثل، في الصيف، وفي المناخات الرطبة، يتكثف قدر كبير من الماء السائل من الهواء المبرد في أجهزة تكييف الهواء. ويتم تبريد الهواء الأكثر دفئاً إلى ما دون نقطة الندى، فيتكاثف بخار الماء الزائد. وهذه الظاهرة هي نفسها التي تتسبب في تشكل قطرات الماء على السطح الخارجي للكوب الذي يحتوي على مشروب مثلج.

القاعدة الأساسية المفيدة هي أن الحد الأقصى للرطوبة المطلقة يتضاعف لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 20 درجة فهرنهايت (11 درجة مئوية). وبالتالي، ستنخفض الرطوبة النسبية بعامل 2 لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 20 درجة فهرنهايت (11 درجة مئوية)، بافتراض الحفاظ على الرطوبة المطلقة. على سبيل المثال، في نطاق درجات الحرارة العادية، يصبح الهواء عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية) ورطوبة نسبية 50% مشبعًا إذا تم تبريده إلى 50 درجة فهرنهايت (10 درجات مئوية)، ونقطة الندى الخاصة به، والهواء عند 41 درجة فهرنهايت (5 درجات مئوية) عند 80% رطوبة نسبية يتم تسخينه إلى 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية) سيكون له رطوبة نسبية تبلغ 29% فقط ويشعر بالجفاف. وبالمقارنة، يتطلب معيار الراحة الحرارية ASHRAE 55 من الأنظمة المصممة للتحكم في الرطوبة الحفاظ على نقطة ندى تبلغ 16.8 درجة مئوية (62.2 درجة فهرنهايت) على الرغم من عدم تحديد حد أدنى للرطوبة. ^[46]

بخار الماء هو غاز أخف من المكونات الغازية الأخرى للهواء عند نفس درجة الحرارة، لذلك يميل الهواء الرطب إلى الارتفاع عن طريق الحمل الحراري الطبيعي . هذه هي الآلية وراء العواصف الرعدية وغيرها من الظواهر الجوية. غالبًا ما يتم ذكر الرطوبة النسبية في توقعات وتقارير الطقس، حيث إنها مؤشر على احتمالية ظهور الندى أو الضباب. في طقس الصيف الحار، تزيد أيضًا من درجة الحرارة الظاهرة للإنسان (والحيوانات الأخرى) عن طريق إعاقة تبخر العرق من الجلد مع ارتفاع الرطوبة النسبية. يتم حساب هذا التأثير كمؤشر الحرارة أو humidex .

يُطلق على الجهاز المستخدم لقياس الرطوبة اسم مقياس الرطوبة ؛ ويُطلق على الجهاز المستخدم لتنظيمها اسم مُنظم الرطوبة ، أو أحيانًا مُنظم الرطوبة . وهما يشبهان مقياس الحرارة ومنظم الحرارة لقياس درجة الحرارة على التوالي.

• Himmelblau, David M. (1989). المبادئ الأساسية والحسابات في الهندسة الكيميائية . برنتيس هول . ISBN 0-13-066572-X.
• ليد، ديفيد (2005). دليل CRC للكيمياء والفيزياء (الطبعة 85). مطبعة CRC. رقم ISBN 9780849304859.
• بيري، آر إتش؛ جرين، دي دبليو (1997). دليل بيري للمهندسين الكيميائيين (الطبعة السابعة). ماكجرو هيل . رقم ISBN 0-07-049841-5.

• الخريطة الحالية للرطوبة النسبية العالمية