測濕學（Psychrometrics）是研究氣體 蒸氣混合物的物理性質及熱力學性質的工程學。 常見應用 測濕學的原理可以應用在任何由氣體和蒸氣組成的混合氣體中，不過最常見的應用是在空氣 水蒸氣混合物上，例如暖通空調（HVAC）及氣象學都與此有關。生活中的熱舒適性不但和周圍空氣的溫度有關，也和空氣中水蒸氣的比例有關（像流汗排熱就是用水的蒸發來散熱）。 許多物質會吸收濕氣，在週圍濕度大於臨界相對溼度時，會吸引水份。這種物質包括有棉花、紙、纖維素、木材、糖、氧化鈣等。使用這些物質的產業會管控這些物質製造及儲存時的相對濕度，避免相對濕度太高。若是使用到易燃物質，也會控制相對濕度，維持在較高的數值，避免因為空氣乾燥產生靜電，造成火災。 在工業乾燥（例如紙的烘乾）時，製造商會設法在較低的相對濕度（加快乾燥速度）以及較少的能量使用（若相對濕度較高，能量使用會比較少）之間平衡。許多應用中會避免水氣的凝結，這會損壞產品，或是造成鏽蝕。 若相對溼度較低，可以避免黴菌和真菌的繁殖。若相對溼度在 75 以下，會破壞木頭的真菌就不會繁殖。 測濕學引數 乾球溫度（DBT） 乾球溫度是指溫度計暴露在未受太陽直接照射的空氣中，所量測到的溫度。此名詞刻意的加入「乾球」一詞，以和濕球溫度和露點溫度區分。在氣象學和測濕學中，若使用「溫度」一詞，就表示是乾球溫度。技術上，此溫度是指用濕度計中的乾球溫度計所量到的溫度。名字表示溫度計的感測部位或是元件是乾的。世界氣象組織（WMO）的檔案中，有一章是針對溫度量測，共有 23 頁 World Meteorological Organisation 2008 Guide to Meteorological Instruments and Methods Of Observation WMO8 Seventh edition Chapter 2 Measurement of Temperature。 濕球溫度（WBT） 熱力學上的溼球溫度是空氣和水蒸氣混合物的熱力學性質。溼球溫度計量測到的溫度可以近似熱力學上的溼球溫度。 單一溼球溫度計的準確度和流過溫度計的風速，是否有隔絕周圍對溫度計的熱輻射有關。若風速到 5000 ftmin（60 mph，254 ms）是最理想的，可是此速度下移動溫度計非常危險。若空氣流動太慢，或是有熱輻射（例如陽光），誤差最大會到 15。 若在風速 12 ms 時量測的溼球溫度，稱為百葉箱溫度（screen temperature），在風速 35 ms 以上時量測的溼球溫度，稱為懸吊溫度（sling temperature）。 乾濕球濕度計（psychrometer）是同時量測乾球溫度和濕球溫度的裝置。懸吊式乾濕球濕度計（sling psychrometer）需要人工操作來產生濕度計週圍的氣流。供電乾濕球濕度計（powered psychrometer）會利用風扇來產生風速。若知道乾球溫度（DBT）和濕球溫度（WBT），可以用近似空氣壓力下的濕度線圖來計算相對濕度（RH）。 露點溫度 露點溫度是空氣中濕氣的飽和溫度，也可以定義為水蒸氣變成液態（凝結）的溫度。有一個簡化版的定義，是水蒸氣變成露的溫度（Chamunoda Zambuko 2012）。 濕度 比濕度 比濕度（Specific humidity）是水蒸氣的質量，相對整體空氣（包括乾空氣以及水蒸氣）的比例，此數值和 humidity ratio 緊密相關，數值會比較低。 絕對濕度 絕對濕度是一定體積濕空氣中含有水蒸氣的質量，也稱為水蒸氣密度（water vapor density）。 相對濕度 相對濕度是濕空氣中水蒸氣的蒸氣壓，相對相同溫度下飽和蒸氣壓的比例。 比焓 濕空氣的比焓是指乾空氣和水蒸氣總熱量的和，除以乾空氣的質量。 比容 濕空氣的比容是指乾空氣和水蒸氣總體積的和，除以乾空氣的質量。 乾濕比例 乾濕比例（psychrometric ratio）是濕表面上熱傳係數除以熱傳係數和濕比熱乘積後的比例。可以用以下的公式計算 httpwwwcheiitbacincoursesuglabmanualscoollabmanualpdf accessed 20080408httpwwwprobecorgfileuploadsfl120336971099294500CHAP12_Dryerspdf accessed 20080408： r frac h_c k_y c_s 其中 r 乾濕比例，無量綱 h_c 對流熱傳係數，單位 W m2 K1 k_y 對流質傳係數，單位 kg m2 s1 c_s 濕比熱，單位 J kg1 K1 乾濕比例是測濕學中重要的特性，可以將絕對濕度、飽和濕度以及乾球濕度和絕熱飽和溫度之間溫度差之間建立關係。 濕比熱 濕比熱（Humid heat）是濕空氣的定壓比熱，是以單位質量的乾空氣為準。濕比熱是使單位體積水蒸氣 空氣混合物溫度變化 1 度所需要的熱。 壓力 許多測濕學的引數和壓力有關： 水的蒸氣壓 特定位置的大氣壓力 濕度線圖 濕度線圖（psychrometric chart）也稱為空氣線圖、濕空氣線圖或焓溼圖，是描述定壓下濕空氣熱力學性質的圖，一般是以海平面的高度為準。ASHRAE 型式的濕度線圖是由威利斯開利在 1904 年提出，其中說明瞭狀態方程中的相關引數。其中的橫軸是乾球溫度，縱軸是溼度比（humidity ratio，ω），其中再用曲線說明比焓、相對濕度、濕球溫度、比容等引數。有關各引數的說明如下： 乾球溫度（DBT）是一般溫度計量測到的溫度，會在濕度線圖的 X 軸。 濕球溫度（WBT）是空氣樣本經過定壓理想絕熱飽和過程（也就是空氣在隔熱的條件下流過大量液態水錶面之後）下，溫度計量測到的溫度。實務上，濕球溫度會將溫度計球體包裹在被稱為襪子（sock）的布，在快速流動的空氣中下蒸發（參考濕度計）。若空氣樣本中的水已經飽和，濕球溫度（WBT）和露點溫度（DBT）會相同。定濕球溫度線的斜率是水的蒸發熱和乾空氣的比熱之間的比值，大約是 04。 露點溫度（DPT）是濕空氣中的水蒸氣已經飽和時的溫度。若再將熱從空氣中抽出，水蒸氣會凝結成霧，若低於冰點，則會形成霜。露點溫度很容易量測，也提供了有用的資訊，但和其他濕度性質以及飽和曲線中得到的資訊重複，因此不算是空氣樣本中的熱力學性質，。 相對濕度（RH）是水蒸氣的莫耳分率，和同溫度壓力下飽和空氣莫耳分率的比例。RH 是無因次量，一般會用百分比表示。圖中定 RH 的線可以看出空氣和水的物理特性，需要用實驗量測來確定。有些概念認為空氣中「含有」濕氣，或是濕氣溶在乾空氣中，形成某一比率的飽和溶液，此概念是錯誤的，但已廣為流傳。 溼度比（Humidity ratio，ω）是特定條件（DBT WBT DPT RH）下水蒸氣質量相對單位質量乾空氣的比例。一般會是濕度線圖（psychrometric chart）的 Y 軸。在特定的 DBT 下，會有一個特定的溼度比，其中的空氣是 100 的相對濕度。這反映了水和空氣的物理特性，需要用實驗量測來確定。無因次的溼度比常表示為每公斤的乾空氣中，有多少克的水。 比焓，其符號為 h，是潮濕空氣中熱能的和，包括空氣和水蒸氣的熱能，也稱為單位質量下的熱含量。在理想氣體的近似中，等焓線會和定 WBT 線平行。焓的單位在 SI 制下，是焦耳０每公斤空氣。 潮濕空氣的比容和一般比容定義不同，是當潮濕空氣中乾空氣的質量為單位質量時，潮濕空氣的體積。SI 單位是立方米每公斤乾空氣。濕空氣比容的倒數常和濕空氣的密度混淆。可以用下式，用潮濕空氣的比容來計算密度： rho frac M_da M_w V left frac 1v right 1W 其中： M_da 是乾空氣質量 M_w 是水蒸氣質量 V 是總體積 v 是濕空氣的比容，單位 m3 kg1 W frac M_w M_da 是溼度比 利用濕度線圖，可以在已知三個獨立引數（其中之一要是壓力）的情形下，知道待測濕空氣的所有特性。狀態的改變（例如二個濕空氣的混合），可以用正確壓力或是海拔高度的濕度線圖來建模，有時也可以用繪圖的方式求得。若海拔不到 2000 ft（600 m），多半會使用海平面的濕度線圖。 濕度線圖也可以稱為 ωt 圖，乾球溫度（t）為 X 軸，溼度比（ω）為 Y 軸。若已知特定壓力下的濕度線圖，再知道濕球溫度、乾球溫度、相對濕度、溼度比、比焓和比容中六個物理量中的二個，就可以確定其他的物理量。共有 15 種組合。 在濕度線圖中找相關的引數 乾球溫度：圖中的乾球溫度線是接近垂直線，但不互相平行，是略有傾斜的垂直線。這是 t 軸。每一條線都是一個固定的乾球溫度。 露點溫度：從待測點沿著定溼度比的水平線，到 100 RH 線（也稱為飽和曲線）的交點。露點溫度等於完全飽和的乾球溫度或濕球溫度。 濕球溫度：濕球溫度線是左上到右下方傾斜的斜線，但和等焓線略有不同。濕球溫度都是直線，但彼此不平行。濕球溫度和飽和曲線的交點即為露點。 相對濕度（RH）：在圖中是雙曲線，不同線之間的相對濕度相差 10。飽和曲線是 100 RH 的線，乾空氣則是 0 RH 的線。 溼度比：是圖中的水平線，溼度比會表示為單位質量乾空氣下，水氣的質量（表示為公斤水氣單位公斤乾空氣）。其範圍從 0（乾空氣）到 003，其數值在右邊的 ω 軸上。 比焓：是從左上到右下的斜線，彼此垂直，不和濕球溫度線平行。 比容：是另一組平均分佈的斜線，幾乎互相平行。 飽和曲線上面的區域是二相區，是飽和濕空氣和液態水熱平衡的混合物。 莫利爾圖 莫利爾圖（Mollier diagram）也稱為莫利爾 ix 圖（Mollier ix diagram），i 和 x 分別是對應焓和溼度比，是由在 1923 年建立 Mollier R 1923 Ein neues diagram für dampfluftgemische ZVDI 67 9，是另一種的濕度線圖，許多德國、奧地利、瑞士、荷蘭、比利時、北歐、東歐以及俄羅斯的科學家使用此一圖表 Todorovic B ASHRAE Transactions DA07024 1131 2007。 傳統濕度線圖和莫利爾圖中的濕度相關引數概念是一樣的。二個圖看起來很不相近，但若莫利爾圖逆時針轉 90 度，再作垂直鏡射，就和傳統濕度線圖一樣了。莫利爾圖的坐標軸是焓和溼度比。焓的座標是傾斜的，等焓線等距，彼此平行。自從 1961 年起，ASHARE 的濕度線圖使用類似的坐標軸，不過還是有一些濕度線圖使用乾球溫度和溼度比的坐標軸。 相關條目 空氣 空氣調節 道爾頓分壓定律 露點 乾球溫度 濕度 相對濕度 濕球溫度 參考資料 外部連結 Western Cooling Efficiency Center Psych An Open Source Psychrometric Plugin for Microsoft Excel by Kevin Brown Xchanger Inc webpage Calculator for humidity dew point mass flows heat flux for variable pressure systems with compressors blowers vacuum pumps and heat exchangers Corwins Calculators Calculator for humidity dew point How to read and use a psychrometric chart 線上焓溼圖 Psychrometric Chart Calculator and Sketcher CategoryHVAC