Měření vlhkosti

V úvodní části textu věnovaného měření teploty bylo konstatováno, že teplota ovlivňuje prakticky všechny procesy v přírodě i technice. Podobně i vlhkost má vliv na celou řadu přírodních a technologických procesů, a proto zjišťování vlhkosti je důležitou součástí technologických měření. Pro měření vlhkosti existuje mnoho metod; v dalším textu je věnována větší pozornost provozním metodám, které jsou rozděleny do dvou skupin, a to měření v plynech a v pevných látkách.

Vyjadřování vlhkosti

Absolutní vlhkost F

Absolutní vlhkost vyjadřuje podíl hmotnosti vodní páry [math]\displaystyle{ {m}_{{H}_{2}O} }[/math]k objemu vlhkého vzduchu V_vl. Jedná se vlastně o vyjádření hustoty vodní páry, nebo hmotnostní koncentraci vodní páry.

[math]\displaystyle{ \Phi =\frac{{m}_{{H}_{2}O}}{{V}_{\mathit{vl}}}\left(g/{m}^{3}\right) }[/math]

[12.1]

Absolutní vlhkost závisí na teplotě a tlaku. Vzhledem k této skutečnosti se vyjádření absolutní vlhkosti v praxi používá velmi zřídka.

Molární zlomek vodní páry

Molární zlomek vyjadřuje podíl látkového množství vodní páry [math]\displaystyle{ {n}_{{H}_{2}O} }[/math]a celkového látkového množství plynu, tj. vodní páry a vzduchu.

[math]\displaystyle{ {x}_{{H}_{2}O}=\frac{{n}_{{H}_{2}O}}{{n}_{{H}_{2}O}+{n}_{\mathit{vzd}}} }[/math]

[12.2]

Objemový zlomek vodní páry

Objemový zlomek vyjadřuje podíl objemu vodní páry a celkového objemu vlhkého plynu.

[math]\displaystyle{ {\phi }_{{H}_{2}O}=\frac{{V}_{{H}_{2}O}}{{V}_{{H}_{2}O}+{V}_{\mathit{vzd}}} }[/math]

[12.3]

V případě ideálního plynu je objemový zlomek nezávislý na teplotě a tlaku plynu.

Relativní vlhkost j (%)

Relativní vlhkost je definována jako poměr molárního zlomku vodní páry při dané teplotě a celkovém tlaku k molárnímu zlomku nasycené vodní páry za stejné teploty a tlaku.

[math]\displaystyle{ \phi =\frac{{x}_{{H}_{2}O}}{{x}_{{H}_{2}O,\mathit{nas}}} }[/math]

[12.4]

Relativní vlhkost můžeme vyjádřit ještě dalšími vztahy [12.5] a [12.6]. Jako poměr absolutní vlhkosti plynu  k vlhkosti plynu s nasycenými párami vody za téže teploty a tlaku

[math]\displaystyle{ \phi =\frac{\Phi }{{\Phi }_{\mathit{nas}}} }[/math]

[12.5]

Jako poměr parciálního tlaku vodní páry k parciálnímu tlaku nasycené vodní páry

[math]\displaystyle{ \phi =\frac{{p}_{{H}_{2}O}}{{p}_{{H}_{2}O,\mathit{nas}}} }[/math]

[12.6]

Vyjádření vlhkosti formou relativní vlhkosti (%) patří k nejčastěji využívaným způsobům v technické praxi.

Teplota rosného bodu t_rb

Teplota rosného bodu t_rb odpovídá teplotě, na kterou musí být vlhký plyn izobaricky ochlazen, aby došlo k jeho úplnému nasycení, které je při teplotách nad 0 °C indikováno kondenzací vody, pod 0 °C pak tvorbou námrazy. Při teplotě rosného bodu již vzduch není schopen přijímat žádnou vodní páru, vzduch je vodními parami nasycen.

Obsah vlhkosti v sušeném vzorku X (%)

Obsah vlhkosti v sušeném vzorku X se vypočítá jako poměr hmotnosti vody m_v a počáteční hmotnosti vzorku m₀ a vyjadřuje se v %

[math]\displaystyle{ X=\frac{{m}_{v}}{{m}_{0}}\bullet 100=\frac{\left({m}_{0}-{m}_{s}\right)}{{m}_{0}}\bullet 100\left(\text{\%}\right) }[/math]

[12.7]

kde m_s je hmotnost vysušeného vzorku.