ความชื้นสัมพัทธ์

        ความชื้น (Humidity) หมายถึง จำนวนไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ความชื้นของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิ  ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative humidity) หมายถึง “อัตราส่วนของ ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศ ต่อ ปริมาณไอน้ำที่จะทำให้อากาศอิ่มตัว ณ อุณหภูมิเดียวกัน” หรือ “อัตราส่วนของความดันไอน้ำที่มีอยู่จริง ต่อ ความดันไอน้ำอิ่มตัว” ค่าความชื้นสัมพัทธ์แสดงในรูปของร้อยละ (%) เขียนเป็นสูตรได้ว่า 

ภาพที่ 1 ความสามารถในการเก็บไอน้ำในอากาศ ณ อุณหภูมิต่างๆ

        ในภาพที่ 1 อากาศในขวดด้านขวามือมีอุณหภูมิสูงกว่าขวดซ้ายมือ  น้ำระเหยเป็นไอน้ำเราจึงมองไม่เห็น  ส่วนอากาศในขวดด้านซ้ายมือมีอุณหภูมิต่ำกว่า ปริมาณไอน้ำในขวดถูกจึงควบแน่นเป็นของเหลวอยู่ที่ก้นขวด

ข้อสังเกต: ไอน้ำคือน้ำในสถานะแก๊ส ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และมองไม่เห็น ส่วนเมฆและหมอกที่เรามองเห็นเป็นหยดน้ำในสถานะของเหลวหรือเป็นเกล็ดน้ำแข็ง เรามองเห็นได้เพราะมีผิวที่สะท้อนแสง 

ตัวอย่างการควบแน่น:

• เมื่อใส่น้ำแข็งไว้ในแก้ว จะเกิดละอองน้ำเล็กๆ เกาะอยู่รอบๆ แก้ว ละอองน้ำเหล่านี้เกิดจากอากาศที่อยู่รอบแก้วมีอุณหภูมิลดต่ำลงจนเกิดการอิ่มตัวของอากาศ ไม่สามารถเก็บไอน้ำได้มากกว่านี้ ไอน้ำจึงควบแน่นเปลี่ยนสถานะเป็นหยดน้ำ

• ในวันที่มีอากาศหนาว เมื่อเราหายใจออกจะมีควันสีขาว ซึ่งเป็นละอองน้ำเล็กๆ เกิดจากอากาศอบอุ่นภายในร่างกายปะทะกับอากาศเย็นภายนอก ทำให้ไอน้ำซึ่งออกมาพร้อมกับอากาศภายในร่างกาย ควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำเล็กๆ มองเห็นเป็นควันสีขาว

• กาต้มน้ำเดือดพ่นควันสีขาวออกจากพวยกา ควันสีขาวนั้นคือหยดน้ำเล็กๆ ซึ่งเกิดจาก อากาศร้อนภายในกาพุ่งออกมาปะทะอากาศเย็นภายนอกแล้วเกิดการอิ่มตัว ควบแน่นเป็นละอองน้ำเล็กๆ ทำให้เรามองเห็น 

• เมื่อเราอยู่ในรถปิดแอร์เวลาฝนตก กระจกด้านในรถเป็นฝ้า เนื่องจากอากาศในรถมีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศภายนอก จึงควบแน่นเป็นละออกน้ำเล็กๆ เกาะที่ด้านในของกระจก 

• หลังฝนตกใหม่ๆ จะมีหมอกสีขาวลอยอยู่เหนือผิวถนน เนื่องจากอากาศเย็นด้านบนกระทบกับอากาศร้อนเหนือพื้นผิวซึ่งกำลังคายความร้อน จึงควบแน่นกลายเป็นละอองน้ำ 

ภาพที่ 2  สลิงไซโครมิเตอร์ (Sling psychrometer)

        การวัดความชื้นสัมพัทธ์ใช้เครื่องมือที่เรียกว่า “ไฮโกรมิเตอร์” (Hygrometer) ซึ่งมีอยู่หลายหลากชนิด มีทั้งทำด้วยกระเปาะเทอร์มอมิเตอร์ และเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ไฮโกรมิเตอร์ซึ่งสามารถทำได้เองและมีความน่าเชื่อถือเรียกว่า “สลิงไซโครมิเตอร์” (Sling psychrometer) ประกอบด้วยเทอร์มอมิเตอร์จำนวน 2 อันวางคู่กัน โดยมีเทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่งมีผ้าชุบน้ำหุ้มกระเปาะไว้ เรียกว่า “กระเปาะเปียก” (Wet bulb) ส่วนกระเปาะเทอร์มอมิเตอร์อีกอันหนึ่งไม่ได้หุ้มอะไรไว้ เรียกว่า “กระเปาะแห้ง” (Dry bulb) เมื่อหมุนสลิงไซโครมิเตอร์จับเวลา 3 นาที เพื่อควบคุมอัตราการระเหย แล้วอ่านค่าแตกต่างของอุณหภูมิกระเปาะทั้งสองบนตารางเปรียบเทียบ ก็จะได้ค่าความชื้นสัมพัทธ์คิดเป็นร้อยละ (%)