腐食概論:鋼の腐食

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            【相対湿度とは】

 相対湿度(RH:relative humidity)とは,ある温度( T)で計測された水蒸気圧( E)と,その温度での飽和水蒸気圧( Es (T))(Saturation Vapor Pressure) に対するの百分率と定義されている。
 
   RH(%)=100×E/Es (T)
 
 相対湿度は,通風乾湿計を用いて精度よく計測できる。乾球の温度を気温とし,その時の水蒸気圧が飽和蒸気圧に達していない場合は,湿球の表面から水が蒸発し,湿球の温度が下がる。
 水の蒸発が平衡状態になったとき,湿球の周りは水蒸気で飽和した状態となる。すなわち,湿球の温度での飽和蒸気圧が,その時の周りの空気の水蒸気圧と考えることができる。厳密には,スプルング(Sprung)の式を用いて,計測した時点の気圧による補正が必要になる。
 水の飽和蒸気圧 Es( hPa)温度 T(℃)に対する依存性は,近似的には,次のティテン(Tetens)の式で求めることができる。
 
   Es (T)=6.1078・exp{ 17.27 T/ (T+237.3)}
 
 気温と飽和水蒸気圧の関係を下図に示す。温度と共に加速度的な飽和蒸気圧の増加が分かる。

飽和水蒸気圧の温度依存性

飽和水蒸気圧の温度依存性

 飽和蒸気圧と大気の水蒸気圧は,ある時点での乾球温度 Td(℃)湿球温度 Tw(℃),及び大気圧 P(hPa)を計測することで求められる。
 
 湿球温度 Twでの水の飽和蒸気圧 Es (Tw)(hPa)は,ティテン(Tetens)の式を用いて,
   Es (Tw)=6.1078・exp{ 17.27 Tw/ (Tw+237.3)}
 となる。
 このときの水蒸気圧 E(hPa)は,スプルング(Sprung)の式を用いて,
   E=Es (Tw)-A・P (Td-Tw)
   ここに,A:乾湿計係数(= 0.000662 K-1
 となる。
 
 乾球温度 Tdでの水の飽和蒸気圧 Es (Td)(hPa)は,ティテン(Tetens)の式を用いて,
   Es (Td)=6.1078・exp{ 17.27 Td/ (Td+237.3)}
 となる。
 これによって,乾球温度 Td(℃)での相対湿度は,RH(%)=100×E/Es (Td) で求まる。

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