ความชื้นของอากาศ คือ ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศบริเวณใดบริเวณหนึ่ง ซึ่งมีสัดส่วนที่แตกต่างกันไปในแต่ละท้องที่ ถ้าอากาศมีความชื้นต่ำ น้ำจะเกิดการระเหยได้มาก เสื้อผ้าที่ตากไว้จะแห้งเร็ว แต่ถ้าอากาศมีความชื้นสูง น้ำจะระเหยได้น้อย เสื้อผ้าที่ตากไว้จะแห้งช้า ขณะที่น้ำเกิดการระเหยจะทำให้อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมลดต่ำลง เนื่องจากน้ำที่ระเหยจะดูดความร้อนจากสิ่งต่าง ๆไปใช้ในการระเหยนั่นเอง เช่น อุณหภูมิของเทอร์มอร์มิเตอร์เปียกลดต่ำลง อุณหภูมิของน้ำในตุ่มดินเผาลดต่ำลง เป็นต้น การที่น้ำในตุ่มดินเผาเย็นกว่าน้ำที่เก็บในภาชนะอื่นนั้น เนื่องจากตุ่มดินเผามีลักษณะรูพรุน ซึ่งน้ำสามารถระเหยออกมาได้ จึงทำให้อุณหภูมิของตุ่มและน้ำลดต่ำลง น้ำในตุ่มดินเผาจึงเย็นกว่าดังกล่าว
อากาศอิ่มตัว คือ อากาศที่มีไอน้ำอยู่เต็มที่และไม่สามารถรับเพิ่มได้อีกแล้ว ณ อุณหภูมิหนึ่ง
ปัจจัยที่มีผลต่อการระเหย
1. อุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การระเหยจะเกิดเร็วขึ้น
2. พื้นที่ผิว ถ้าพื้นที่ผิวหน้ามากขึ้นการระเหยจะเกิดได้ดี
3. ความชื้นในอากาศ ถ้าในอากาศมีความชื้นสูง การระเหยจะเกิดได้ยาก
4. ชนิดของสาร ของเหลวที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูงจะมีค่าความร้อนแฝงสูงกลายเป็นไอได้ยาก ความดันไอต่ำ แต่จุดเดือดสูง
เมื่อโลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ น้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ บนโลกจะระเหยกลายเป็นไอน้ำลอยอยู่ในอากาศปะปนกับแก๊สต่าง ๆ ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศนี้ เรียกว่า ความชื้นของอากาศ
ปริมาณไอน้ำที่อากาศรับไว้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของบรรยากาศ ถ้าอุณหภูมิสูงอากาศจะรับไอน้ำได้มาก ถ้าอุณหภูมิต่ำอากาศจะรับไอน้ำได้น้อย ถ้าอากาศอยู่ในสภาพที่ไม่สามารถรับไอน้ำได้อีก แสดงว่าอากาศขณะนั้นอิ่มตัวด้วยไอน้ำ เรียกสภาวะนี้ว่า อากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ หรืออากาศอิ่มตัว ซึ่งเป็นสภาวะที่อากาศมีความชื้นมากที่สุด
อากาศ 1 ลูกบาศก์เมตร ณ อุณหภูมิต่าง ๆกัน จะรับไอน้ำได้ดังนี้
การวัดความชื้นของอากาศ
เรามีวิธีบอกค่าความชื้นของอากาศได้ 2 วิธี คือ
1 ) ความชื้นสัมบูรณ์ ( absolute humidity ) หมายถึง อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำอากาศกับปริมาตรของอากาศนั้น ณ อุณหภูมิเดียวกัน มีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ( g / m3 )
ความชื้นสัมบูรณ์ ( AH ) = มวลของไอน้ำในอากาศ
ปริมาตรของอากาศ ณ อุณหภูมิเดียวกัน
ตัวอย่าง อากาศในที่แห่งหนึ่งมีปริมาตร 8 ลูกบาศก์เมตร ณ อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส มีไอน้ำอยู่ 32 กรัม ความชื้นสัมบูรณ์มีค่าเท่าไร
ความชื้นสัมบูรณ์ = 32 กรัม
8 ลูกบาศก์เมตร
= 4 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร
2 ) ความชื้นสัมพัทธ์ ( relative humidity ) คือ ปริมาณเปรียบเทียบระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้นกับมวลไอน้ำในอากาศอิ่มตัวที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน ( นิยมบอกค่าความชื้นสัมพัทธ์เป็นร้อยละ )
ความชื้นสัมพัทธ์ ( RH ) = มวลของไอน้ำที่มีอยู่จริง × 100
มวลของไอน้ำในอากาศอิ่มตัวที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน
ตัวอย่าง ที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส อากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ 180 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร แต่ขณะนั้น มีไอน้ำอยู่จริงเพียง 135 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมพัทธ์มีค่าเท่าไร
ความชื้นสัมพัทธ์ = 135 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร × 100
180 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร
= 75 %
อุปกรณ์ที่ใช้วัดความชื้นของอากาศ
การหาค่าความชื้นในอากาศวัดเป็นความชื้นสัมพัทธ์โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า ไฮโกรมิเตอร์
( hygrometer ) ซึ่งมีทั้งแบบเส้นผมและแบบกระเปาะเปียก – กระเปาะแห้ง
1. ไฮโกรมิเตอร์แบบเส้นผม ใช้หลักการยึดหดตัวของเส้นผม (เส้นผมที่สะอาดปราศจากไขมัน) ถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงเส้นผมจะยืดตัวออก เมื่อค่าความชื้นสัมพัทธ์ต่ำเส้นผมจะหดตัวสั้นลง
2. ไฮโกรมิเตอร์แบบกระเปาะเปียก – กระเปาะแห้ง หรือไซโครมิเตอร์ ( psychrometer) ประกอบด้วยเทอร์มอมิเตอร์ 2 อัน กระเปาะเทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่งหุ้มด้วยผ้าชื้น จึงเรียกว่า กระเปาะเปียก ผลต่างระหว่างอุณหภูมิกระเปาะแห้งและกระเปาะเปียกจะสามารถนำมาคำนวนค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ ดังในตารางที่ 1
ตารางแสดงค่าความชื้นสัมพัทธ์คิดเป็นเปอร์เซ็นต์
อุณหภูมิเทอร์มอมิเตอร์ กระเปาะแห้ง ผลต่างของ ( 0c ) อุณหภูมิ ( 0c ) |
10-14 |
15-19 |
20-24 |
25-29 |
30-34 |
35-39 |
40-44 |
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6 7 |
94 89 83 77 72 67 61 56 51 46 36 26 |
95 90 86 81 76 72 67 63 58 54 46 38 |
96 92 88 83 80 75 72 68 64 60 63 46 |
96 93 89 85 82 78 75 71 68 62 57 51 |
97 93 90 86 83 78 77 74 71 68 62 57 |
97 94 91 88 85 80 79 76 73 71 65 60 |
97 94 91 89 86 83 81 78 76 73 68 63 |
ที่มา : ( ปิ่นศักดิ์ ชุมเกษียน 2546 , 81 )
ตัวอย่าง อ่านค่าอุณหภูมิจากเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะแห้งได้ 29 องศาเซลเซียส
อ่านค่าอุณหภูมิจากเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะเปียกได้ 25 องศาเซลเซียส
ดังนั้น ผลต่างของอุณหภูมิ คือ 29 – 25 = 4 องศาเซลเซียส
จากตารางที่ 1 เราสามารถหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ดังนี้
1. แนวนอนสังเกตอุณหภูมิของเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะแห้งในช่อง 25 – 29
2. แนวตั้งสังเกตผลต่างของอุณหภูมิในแถว 4.0
3. ตัวเลขที่ตัดกันในแนวนอนและแนวตั้ง คือ 71 ดังนั้นค่าความชื้นสัมพัทธ์เท่ากับ 71 %
เมื่ออากาศมีความชื้นมากจะทำให้น้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ ระเหยได้น้อย รวมทั้งเหงื่อจากตัวเราด้วย ทำให้เรารู้สึกอึดอัดและเหนียวตัว แต่ถ้าอากาศมีความชื้นน้อย น้ำจากแหล่งน้ำต่างๆจะระเหยได้มาก เหงื่อจากตัวเราระเหยได้มาก ทำให้รู้สึกเย็น จนบางครั้งอาจทำให้ผิวหนังแห้ง
ความชื้นในอากาศมีประโยชน์อย่างมาก เนื่องจากไอน้ำส่วนหนึ่งจะกลายเป็นฝน ซึ่งฝนจะตกได้ก็ต่อเมื่ออุณหภูมิเหมาะสมและมีปริมาณไอน้ำในอากาศเพียงพอ ปัจจัยที่ช่วยให้อากาศมีความชื้นอยู่เสมอคือ ต้นไม้ เพราะใบไม้มีการคายน้ำออกสู่อากาศ ดังนั้น เราจึงต้องช่วยกันอนุรักษ์ป่าไม้ไว้ เพื่อช่วยให้อากาศมีความชื้นและทำให้ฝนตกตามฤดูกาล
(ผู้สนใจ สามารถดาวน์โหลด ชุดฝึกฉบับเต็มได้ที่ ไฟล์)
l live to thai
อยากรุ้ประโยชน์ของความชื้นหน่อยคัฟ