Update: 17.10.2011
Der bei einer bestimmten Temperatur maximal mögliche Wasserdampfdruck wird als Sättigungsdampfdruck bezeichnet.
Für die Berechnung des Sättigungsdampfdruckes über Wasser und Eis gibt es in der Literatur für die
einzelnen Temperaturbereiche eine Vielzahl von Nährungsformeln.
Die folgenden Werte sind gültig für den Normalluftdruck von 101325 Pa.
 |
e sat,w = Sättigungsdampfdruck über Wasser (Pa)
t = Temperatur (°C) |
 |
e sat,i = Sättigungsdampfdruck über Eis (Pa)
t = Temperatur (°C) |
Eine Übersicht über weitere Sättigungsdampfdruck Formeln von Holger Vömel: http://cires.colorado.edu/~voemel/vp.html
Der Wasserdampfdruck ist der Partialdruck des in einem Luftvolumen vorhandenen Wasserdampfes. Er ist abhängig von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur.
 |
e = Partialdruck Wasserdampf (Pa)
φ = Relative Feuchte (-) e sat = Sättigungsdampfdruck von Wasserdampf (Pa) |
nach oben
Die relative Luftfeuchtigkeit ist die tatsächlich in der Luft enthaltene Menge an Wasserdampf bezogen auf den maximal möglichen Gehalt der Luft an Wasserdampf (Sättigungsdampfdruck) bei der jeweiligen Temperatur. Da der Wasserdampfpartialdruck e den Sättigungsdampfdruck ew nie überschreiten kann, ist der höchste mögliche Wert für φ = 1,00.
 |
φ = Relative Feuchte (-)
e = Partialdruck Wasserdampf (Pa) e sat = Sättigungsdampfdruck von Wasserdampf (Pa) |
Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfs in einem bestimmten Luftvolumen, also dessen Dichte beziehungsweise Konzentration.
 |
ρ D= Absolute Luftfeuchtigkeit (kg/m³)
e = Partialdruck Wasserdampf (Pa) R D = Gaskonstante Wasserdampf 461,51 (J/(kg*K) T = Temperatur (K) m D = Wasserdampfmasse (g) V = Luftvolumen (m³) |
Die Wasserdampfsättigungskonzentration entspricht der maximalen Menge an Wasserdampf (φ = 1,0), die ein bestimmtes Luftvolumen bei einer bestimmten Temperatur enthalten kann.
 |
ρ D,max= Wasserdampfsättigungskonzentration (kg/m³)
e sat= Sättigungsdampfdruck (Pa) R D = Gaskonstante Wasserdampf 461,51 (J/(kg*K) T = Temperatur (K) |
nach oben
Die spezifische Luftfeuchtigkeit, auch Wasserdampfgehalt genannt, gibt die Masse des Wassers an, die sich in einer bestimmten Masse feuchter Luft befindet. Der Zahlenwertbereich geht theoretisch von 0 ≤ x ≤ 1, wobei für trockene Luft x = 0 ist und für luftfreien Dampf x = 1 ist.
 |
x = Spezifische Luftfeuchtigkeit (kg Wasser / kg feuchter Luft)
ρ W= Dichte Wasserdampf (kg/m³) ρ tL= Dichte trockene Luft (kg/m³) ρ fL= Dichte feuchte Luft (kg/m³) e = Partialdruck Wasserdampf (Pa) R tL= Gaskonstante trockene Luft 287,058 (J/kg*K) R W = Gaskonstante Wasser 461,51 (J/(kg*K) p = Umgebungsluftdruck (Pa) x s = Spezifische Luftfeuchtigkeit gesättigter Luft φ=1 (kg Wasser/kg feuchter Luft) |
Das Mischungsverhältnis, auch Feuchtegrad genannt, gibt die Masse des Wassers an, die sich in einer bestimmten Masse trockener Luft befindet.
 |
μ = Mischungsverhältnis (kg Wasser / kg trockener Luft)
ρ W= Dichte Wasserdampf (kg/m³) ρ tL= Dichte trockene Luft (kg/m³) e = Partialdruck Wasserdampf (Pa) R tL= Gaskonstante trockene Luft 287,058 (J/kg*K) R W = Gaskonstante Wasser 461,51 (J/(kg*K) p = Umgebungsluftdruck (Pa) T = Temperatur (K) |
nach oben
Die Taupunkttemperatur bezeichnet diejenige Temperatur, bei der die Wasserdampfsättigungskonzentration bzw. der Wasserdampfsättigungsdruck der Luft erreicht ist. Die relative Luftfeuchtigkeit beträgt in diesem Zustand φ = 1. Wir die feuchte Luft unter die Taupunkttemperatur abgekühlt, kommt es zu einem Phasenwechsel von gasförmig zu flüssig und ein Teil des in der Luft enthaltenen Wasserdampfes wird als überschüssige Feuchtigkeit in flüssiger Form als Tauwasser ausgeschieden.
 |
t t= Taupunkttemperatur (°C)
φ = Relative Luftfeuchtigkeit (-) t = Temperatur (°C) |
 |
ρ fL= Dichte feuchter Luft (kg/m³)
p = Umgebungsdruck (Pa) T = Temperatur (K) φ = Relative Luftfeuchtigkeit (-) e sat= Sättigungsdampfdruck (Pa) R fL = Gaskonstante feuchte Luft (J/(kg*K) R tL = Gaskonstante trockene Luft 287,058 (J/(kg*K) R D = Gaskonstante Wasserdampf 461,51 (J/(kg*K) |
 |
ρ tL= Dichte trockener Luft (kg/m³)
p = Umgebungsdruck (Pa) e = Partialdruck (Pa) R tL = Gaskonstante trockene Luft 287,058 (J/(kg*K) T = Temperatur (K) |
nach oben
Die Enthalpie ist der Wärmeinhalt der Luft-Wasserdampf-Mischung, bezogen auf die Masse 1 kg und ist somit der Summe der Enthalpien der Bestandteile, also bezogen auf 1+x kg mit der Temperatur 0°C. Die Enthalpie eines gasförmigen Stoffes errechnet sich aus dem Produkt der spezifischen Wärmekapazität und der Temperatur.
 |
h 1+x= Enthalpie (kJ/kg)
c p,L= spez. Wärmekapazität Luft (kJ/(kg*K)) t = Temperatur (°C) x = spezifische Luftfeuchte (kg Wasser/kg Wasserdampf) Δh v = Verdampfungswärme Wasser (kJ/kg) c p,D = spez. Wärmekapazität Wasserdampf (kJ/(kg*K) |
Die Feuchtkugeltemperatur, ist die tiefste Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen lässt.
Dabei steht die Wasserabgabe einer feuchten Oberfläche mit dem Wasseraufnahmevermögen der umgebenden Atmosphäre im Gleichgewicht
und das umgebende Gas wird mit Dampf gesättigt. Aufgrund der Verdunstungskälte liegt die Kühlgrenztemperatur in Abhängigkeit
von der relativen Luftfeuchte unterhalb der Lufttemperatur.
Die Temperaturabsenkung ist dabei umso größer, je trockener die umgebende Luft ist.
Die Feuchtkugeltemperatur wird auch oftmals Kühlgrenztemperatur genannt.
In der folgenden Tabelle ist die Feuchtkugeltemperatur in Abhängigkeit der Lufttemperatur und relativen Luftfeuchtigkeit aufgetragen.
Quelle: Fachhochschule Nordwestschweiz – Institut für Thermo- und Fluid-Engineering
| Lufttemperatur (°C) | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Relative Luftfeuchtigk. (%) |
-10 | -9 | -8 | -7 | -6 | -5 | -4 | -3 | -2 | -1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 100 | -10,0 | -9,0 | -8,0 | -7,0 | -6,0 | -5,0 | -4,0 | -3,0 | -2,0 | -1,0 | 0,0 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
| 90 | -10,3 | -9,3 | -8,4 | -7,4 | -6,4 | -5,4 | -4,5 | -3,5 | -2,5 | -1,6 | -0,6 | 0,4 | 1,4 | 2,3 | 3,3 | 4,3 |
| 80 | -10,6 | -9,7 | -8,7 | -7,8 | -6,8 | -5,9 | -4,9 | -4,0 | -3,1 | -2,1 | -1,2 | -0,3 | 0,7 | 1,6 | 2,6 | 3,5 |
| 70 | -11,0 | -10,0 | -9,1 | -8,2 | -7,3 | -6,3 | -5,4 | -4,5 | -3,6 | -2,7 | -1,8 | -0,9 | 0,0 | 0,9 | 1,8 | 2,7 |
| 60 | -11,3 | -10,4 | -9,5 | -8,6 | -7,7 | -6,8 | -5,9 | -5,0 | -4,2 | -3,3 | -2,4 | -1,5 | -0,7 | 0,2 | 1,0 | 1,9 |
| 50 | -11,6 | -10,7 | -9,9 | -9,0 | -8,1 | -7,3 | -6,4 | -5,6 | -4,7 | -3,9 | -3,0 | -2,2 | -1,4 | -0,6 | 0,3 | 1,1 |
| 40 | -12,0 | -11,1 | -10,2 | -9,4 | -8,6 | -7,7 | -6,9 | -6,1 | -5,3 | -4,5 | -3,7 | -2,9 | -2,1 | -1,3 | -0,5 | 0,3 |
| 30 | -12,3 | -11,5 | -10,6 | -9,8 | -9,0 | -8,2 | -7,4 | -6,6 | -5,8 | -5,1 | -4,3 | -3,6 | -2,8 | -2,1 | -1,3 | -0,6 |
| 20 | -12,6 | -11,8 | -11,0 | -10,2 | -9,5 | -8,7 | -7,9 | -7,2 | -6,4 | -5,7 | -5,0 | -4,3 | -3,5 | -2,8 | -2,1 | -1,5 |
| 10 | -13,0 | -12,2 | -11,4 | -10,7 | -9,9 | -9,2 | -8,4 | -7,7 | -7,0 | -6,3 | -5,6 | -5,0 | -4,3 | -3,6 | -3,0 | -2,3 |
Die unten aufgeführte Formel für die Feuchtkugeltemperatur ist nur eine Nährungsformel. In manchen Bereichen weicht sie gegenüber den oben aufgeführten Tabellenwerten erheblich ab.
 |
t FK = Feuchtkugeltemperatur (°C)
φ = Relative Luftfeuchtigkeit (%) t Luft= Lufttemperatur (°C) |
nach oben
