相對濕度——如何定義和計算?

　　掌握濕度參數(shù)的第一步是要理解水蒸氣分壓。我們將在海邊的沙灘上畫一個邊長一米的正方形，并以此開始我們的旅程。現(xiàn)在，想象一下一個質(zhì)量為10,300 kg的空氣柱穿過大氣層進入太空。這一氣團會產(chǎn)生力量相當于101,325牛頓/平方米的靜壓。

　　這定義了壓強單位帕斯卡[Pa]：牛頓/平方米。這種方式計算出的是總的氣體壓強。我們呼吸的空氣是混合氣體，主要成分為氮氣(N2)、氧氣(O2)、水蒸氣(H2O)、氬氣(Ar)和二氧化碳(CO2)等。這些成分可以通過道爾頓分壓定律表示：

　　這些成分中，濃度變化最大的是水蒸氣，它是影響天氣和氣候、眾多工業(yè)過程和我們?nèi)粘Ｉ钇渌矫娴闹匾蛩亍?/p>

　　地球上自然界中水以三種不同的形式存在：冰、水和氣體。氣態(tài)水的最大值是受溫度影響的：溫度越高，水蒸氣的分壓越高，這意味著空氣中溶解水的含量也越高。特定溫度下的最大水蒸氣壓被稱為飽和水蒸氣壓。水蒸氣壓不會超過這一限值，要證明此事實，簡單的方式就是看看天空中的云。達到飽和水蒸氣壓并且環(huán)境無法再將水維持在氣態(tài)時，便會形成云，這意味著其中一些氣態(tài)水凝結(jié)成了小水滴，這些小水滴可能最終會以雨水的形式落下。

　　相對濕度(RH)這一概念是指在相同的溫度條件下，水蒸氣的實際含量相對于水蒸氣達到飽和時的含量的百分比。當出現(xiàn)降雨時，云中的相對濕度顯然為100%RH，此時雨滴形成。盡管在過去幾年中，可用的儀器儀表和技術(shù)得到了顯著發(fā)展，但天氣有時仍然會超出我們的預料。我們?nèi)祟愒噲D控制環(huán)境，這使得我們在技術(shù)側(cè)面和工業(yè)領(lǐng)域取得了長足發(fā)展。我們可以按需創(chuàng)造出受控的環(huán)境，無論是用于干燥衣物還是用于通過高度敏感的原材料開發(fā)高技術(shù)。

　　潮濕的棉襯衫、用于生產(chǎn)鋰電池的導電鹽和HUMICAP®薄膜聚合物傳感器之間存在哪些共同點？答案是，它們都是吸濕材料，可吸收周圍環(huán)境中的水分子，直至達到平衡狀態(tài)。在這里，相對濕度發(fā)揮著重要作用，因為材料的平衡含水率與相對濕度水平密切相關(guān)。幸運的是，我可以相信我的手機電池是在受控環(huán)境下生產(chǎn)的，電池受到保護，可以耐受偶發(fā)的液體潑灑。在雨中變得潮濕的棉襯衫又是怎么一回事呢？下雨時，襯衫無法干透，即使做好防雨措施也是如此。但如果我將襯衫放進干衣機，就可以提高干燥速度。為什么襯衫在高溫下干得更快？干衣機內(nèi)的濕度更低嗎？簡而言之，溫度升高后，空氣相對來說會更干燥。這意味著干衣機內(nèi)的相對濕度降低了，棉襯衫會傾向于與周圍環(huán)境達到平衡狀態(tài)，最終會變得更加干燥。