湿り空気線図

湿り空気線図（しめりくうきせんず、Psychrometric Chart）とは、湿り空気の状態を表す線図である。空気線図、湿度線図とも言う。

水蒸気が飽和していない空気では感覚的につかみにくい、乾球温度、湿球温度、露点温度、絶対湿度、相対湿度、比エンタルピーなどの相互関係を線図にしたものをいうエンタルピーと空気線図について アピステテクニカルノート。主に空気の状態や熱的変化を知るために用いられる。

全圧が一定ならば、以下に挙げる状態量のうちいずれか2つを定めれば湿り空気の状態が決まるギブスの相律によれば、成分数 、層の数  であることから自由度 。全圧を固定することより自由度が1つ減り残り2つとなる。ことから、状態量の関係を平面上に表すことができる。全圧には通常標準大気圧（＝101.325 kPa）が用いられる。線図の形式として以下がある：
 モリエ線図（h -x 線図） 比エンタルピーと絶対湿度を斜交座標にとって描いたもの。一般的に、湿り空気線図といえば主にこれを指す。
 キャリア線図 絶対湿度と乾球温度を直交座標にとって描いたもの
 t - i 線図 乾球温度と比エンタルピーを直交座標にとって描いたもの。

さらにモリエ線図はその絶対湿度  と乾球温度  の範囲によって以下の種類がある：
 NC線図: 
 HC線図: 
 LC線図: 
温度の単位をファラドとしたNF, HF, LF線図も存在する。

 湿り空気h -x 線図 
比エンタルピー と絶対湿度 を座標軸にとって斜交座標系としたもの。一見すると、乾球温度と絶対湿度を直交座標系としたように見えるが、乾球温度一定の線は少し傾いている。

右に示した線図の構成要素は以下の通りである（括弧内は線の色）。
 乾球温度 垂直に伸びた直線（緑）。一般的な温度計が示す空気の温度。
 湿球温度 斜め（右下がり）に伸びた直線（青）。湿球温度計が示す空気の温度。
 相対湿度 放射状（右上がり）に伸びた曲線（赤）。水蒸気分圧÷飽和水蒸気圧で表され、単位は %RH。
 絶対湿度 水平に伸びた直線（濃紺）。乾き空気1 kgに含まれる水蒸気量の重量で、単位は kg/kg(DA)。DAは dry air の意。
 比エンタルピー 斜めに伸びた直線（黒）。乾き空気1 kgあたりのエンタルピーを表したもので、単位は kJ/kg(DA)。
 比体積 斜めに伸びた直線（緑）。空気 1kgの体積で、単位は m3。

気温、湿度が高ければ比エンタルピーは高い。例えば、
 気温25℃、湿度50 %の比エンタルピーは約50 J/g DA
 気温35℃、湿度50 %の比エンタルピーは約80 J/g DA
 気温35℃、湿度70 %の比エンタルピーは約100 J/g DA
と読み取ることができる。(気温、湿度) = (35℃, 50 %)から温度だけを下げ(25℃, 50 %)に冷却するために必要なエネルギーはこれら空気の比エンタルピーの差であり約30 J/g DAである。一方、気温(35℃, 70 %)から温度と湿度を両方下げ同じ(25℃, 50 %)にするときの比エンタルピーの差は約50 J/g DAとなり、湿度を下げながら温度を下げる方がより大きなエネルギーが必要なことがわかる空調プロセスと空気線図 アピステテクニカルノート。

 脚注 

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Category:ダイアグラム
Category:グラフ
Category:熱力学ダイアグラム
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Category:湿度