رطوبت اشباع، رطوبت نسبی، رطوبت ویژه

اگر میزان رطوبت در گاز در حدی باشد كه هرگونه اضافه كردن بخار آب بدان باعث میعان بخار آب گردد، اصطلاحاً گاز را اشباع (Saturated) می نامند. مقدار رطوبت موجود در هر گاز در شرایط اشباع فقط به درجه حرارت بستگی داشته و مستقل از فشار گاز می باشد. اگر میزان رطوبت موجود در گاز از مقدار آن در شرایط اشباع كمتر باشد گاز را مرطـوب (Wet) می نامند. مقدار رطوبت موجود در گاز در شرایط مرطوب عموما بصورت رطوبت نسبی (Relative Humidity) تعریف می شود. بنا بر تعریف، نسبت جرم بخار آب در گاز به جرم بخار آب در شرایط اشباع را رطوبت نسبی می نامند.

دمای حباب خشك، دمای حباب مرطوب و نقطه شبنم

دمائی كه دماسنج نشان می دهد را دمای حباب خشك (Dry- Bulb temperature) می نامند. حال اگر بر روی حباب یك دماسنج معمولی، فتیله پارچه ای مرطوب پیچیده و از روی آن هوای غیراشباع عبور داده شود، جریان هوا باعث تبخیر رطوبت فتیله خواهد شد. تبخیر رطوبت نیاز به حرارت داشته و همین امر موجب سردشدن حباب و كاهش دمائی كه دماسنج نشان می دهد خواهد شد. البته كاهش دما در اثر عبور هوا از روی فتیله تا حدی ادامه داشته و در یك دمای خاصی ثابت می ماند كه اصطلاحاً آن را دمای حباب مرطـوب (Wet Bulb Temperature) می نامند. بدیهی است هرچـه اخـتلاف بـین دمای حباب خشك و دمای حباب مرطوب بیـشتر باشد، نشان دهنده خشك بودن هوای مورد آزمایش می باشد.

یكی از پارامترهای نشان دهنده میزان رطوبت در گازها، نقطه شبنم (Dew Point) می باشد. اگر گازی مرطوب بدون تماس مستقیم با آب، خنك شود، رطوبت ویژه آن ثابت مانده ولی رطوبت نسبی آن افزایش می یابد. حال اگر فرآیند سردكردن آنقدر افزایش یابد، تا رطوبت گاز به حد اشباع برسد، دمای قرائت شده را نقطه شبنم می نامند. بدیهی است اگر عمل سرد كردن از نقطه شبنم كاهش یابد، رطوبت موجود در گاز شروع به میعان می كند. هرچـه نقطه شبنم گاز پائین تر باشد، نشان دهنده خشك تر بودن گاز است.

نقطه شبنم گازها بدو صورت نقطه شبنم آزاد (Free Dew Point) و نقطه شبنم تحت فشار (Pressure Dew Point) تعریف می شود. برای شناخت بهتر دو نقطه شبنم فوق به مثال زیر توجه کنید:

فرض کنید كه كمپرسوری با نسبت تراكم ٨ هوا را متراكم كرده و سپس هوا توسط درایر یا خشک کن رطوبت زدائی شده تا نقطه شبنم هوای متراكم شده به ٢١- درجه سانتیگراد برسد. از آنجائی كه نقطه شبنم مستقل از فشار می باشد، در دمای ٢١- درجه سانتیگراد هوا حاوی 0.8گرم رطوبت در هر مترمكعب خواهد بود. حال اگر گاز فوق تا فشار یك اتمسفر منبسط شود، حجم آن ٨ برابر افزایش یافته و لذا میزان رطوبت موجود در هوای منبـسط شـده 0.1 گرم در مترمكعب خواهد شد. نقطه شبنم هوای با رطوبـت 0.1  گـرم در مترمكعـب ٤١- درجه سانتیگراد می باشد یعنی به عبارت دیگر اگر نقطه شبنم هوای با فشار ٨ بار مطلق، ٢١- درجه سانتیگراد باشد، نقطه شبنم آزاد آن 4١- درجه سانتیگراد خواهد بود.

جدول زیر بیشینه رطوبت هوا در نقاط شبنم مشخص را نشان می دهد.