عندما ينطلق إنذار الرطوبة في المصنع، كثيرًا ما يُقال: «الرطوبة وصلت إلى 70%». لكن 70% عند 20 درجة مئوية و70% عند 30 درجة لا تعنيان كمية الماء نفسها في الهواء، وفي الغرفة نفسها تتغير القراءة مع تغير الحرارة بين الصباح والمساء. والسبب أن «الرطوبة» لها تعبيران مختلفان تمامًا على الأقل: الرطوبة النسبية ونسبة الرطوبة. والتمييز بينهما هو الخطوة الأولى في إزالة الرطوبة وضبط الحرارة والرطوبة الثابتتين ومنع التكاثف.
1. الرطوبة النسبية: كم يبعد الهواء عن «الامتلاء»؟
الرطوبة النسبية (الرمز φ، الوحدة %RH) هي نسبة الضغط الجزئي الفعلي لبخار الماء إلى ضغط البخار المشبع عند درجة الحرارة نفسها. وببساطة، تبيّن مدى رطوبة الهواء في هذه اللحظة بقيمة من 0% إلى 100%، و100% تعني أن الهواء مشبع ولا يستطيع حمل مزيد من البخار.
كمية البخار التي يستطيع الهواء حملها ليست ثابتة: كلما ارتفعت الحرارة زادت، وكلما انخفضت قلّت. تخيّل الهواء دلوًا يتمدد وينكمش: الحرارة تحدد حجم الدلو، وبخار الماء هو الماء الذي بداخله.
مثال محسوب عند الضغط الجوي القياسي: الهواء عند 30 درجة مئوية و50% رطوبة نسبية يحتوي نحو 13.3 غرام من البخار لكل كيلوغرام من الهواء الجاف، ونقطة الندى نحو 18.4 درجة. فإذا لم يُضَف بخار ولم يُزَل وانخفضت الحرارة فقط، ترتفع الرطوبة النسبية إلى نحو 66% عند 25 درجة، ونحو 91% عند 20 درجة، وتبلغ 100% عند نحو 18.4 درجة حيث يبدأ التكاثف.
لهذا يتكوّن الضباب ويتغبش زجاج النوافذ بعد انخفاض الحرارة ليلًا: لم يُضَف أي ماء، بل صغُر «الدلو» فقط. فالرطوبة النسبية تعتمد بقوة على درجة الحرارة، وهي تعكس درجة التشبع لا الكمية الحقيقية للماء.
2. نسبة الرطوبة: الماء الموجود فعلًا في الهواء
نسبة الرطوبة (وتُسمى أيضًا محتوى الرطوبة؛ الرمز d، الوحدة غ/كغ هواء جاف) هي كتلة بخار الماء لكل كيلوغرام من الهواء الجاف. وهي كمية مطلقة تعكس المقدار الحقيقي للرطوبة. وما دام لا يوجد ترطيب ولا إزالة رطوبة ولا تبادل مع هواء آخر، تبقى ثابتة تقريبًا مهما تغيرت الحرارة.
وفي تشبيه الدلو، نسبة الرطوبة هي وزن الماء داخل الدلو، بصرف النظر عن حجمه (الحرارة). ففي المثال السابق، عندما يبرد الهواء من 30 إلى 20 درجة تبقى نحو 13.3 غ/كغ، ولا تنخفض إلا عندما تنزل الحرارة دون نقطة