Luftfeuchtigkeit und Taupunkt
1Die Lektion in einfachen Worten
Luft enthält unsichtbaren Wasserdampf. Am Taupunkt ist sie gesättigt. Kühlt sie weiter ab, entstehen meist Tröpfchen: Tau, Nebel oder Wolken.
Wasserdampf
Luft enthält immer etwas Wasserdampf, also Wasser als unsichtbares Gas. Warme Luft kann viel mehr davon aufnehmen als kalte: Die zur Sättigung nötige Menge steigt mit der Temperatur stark an. Enthält Luft die bei ihrer Temperatur größtmögliche Menge, ist sie gesättigt.
Absolute und relative Luftfeuchtigkeit
Die absolute Luftfeuchtigkeit ist die Masse des Wasserdampfs in einem Luftvolumen, angegeben in Gramm pro Kubikmeter. Die relative Luftfeuchtigkeit (rF) vergleicht den vorhandenen Wasserdampf mit der Höchstmenge bei dieser Temperatur, in Prozent. Bei 100 % rF ist die Luft gesättigt. Kühlt ungesättigte Luft bei unverändertem Wasserdampfgehalt ab, steigt ihre rF bis zur Sättigung.
Taupunkt
Der Taupunkt ist die Temperatur, auf die Luft bei unverändertem Wasserdampfgehalt abkühlen muss, um gesättigt zu sein. Unterhalb des Taupunkts kondensiert der überschüssige Wasserdampf: Er wird zu Tröpfchen. So entstehen Tau an Deck, Nebel und Wolken. Die Differenz zwischen Lufttemperatur und Taupunkt heißt Taupunktdifferenz. Je kleiner sie ist, desto weniger muss die Luft bis zur Sättigung abkühlen.
Messung an Bord
Ein Psychrometer hat zwei Thermometer: ein Trockenthermometer und ein Feuchtthermometer mit einem sauberen, nassen Stoffüberzug. Belüfte sie nach Anleitung. Verdunstung kühlt das Feuchtthermometer; je trockener die Luft, desto größer die Temperaturdifferenz. Bei richtig befeuchtetem und belüftetem Gerät zeigen gleiche Werte Sättigung an. Die zugehörige Tabelle liefert rF und Taupunkt. Elektronische Feuchtesensoren berechnen beides automatisch.
2Wichtige Daten
- Gesättigte Luft
- Relative Luftfeuchtigkeit 100 %; Lufttemperatur = Taupunkt
- Warme Luft nimmt mehr auf
- Bei höherer Temperatur braucht es viel mehr Wasserdampf zur Sättigung
- Taupunktdifferenz
- Lufttemperatur − Taupunkt; kleine Differenz = nahe der Sättigung
- Psychrometer
- Trocken- und Feuchtthermometer; größere Differenz = trockenere Luft
3Kernpunkte
- 1
Warme Luft kann viel mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte.
- 2
Die relative Luftfeuchtigkeit steigt, wenn ungesättigte Luft zum Taupunkt abkühlt.
- 3
Am Taupunkt ist Luft gesättigt; bei weiterer Abkühlung kondensiert Wasserdampf.
- 4
Eine kleine Taupunktdifferenz bedeutet, dass die Luft fast gesättigt ist.
- 5
Ein Psychrometer liefert rF und Taupunkt aus den Werten von Trocken- und Feuchtthermometer.
4Häufige Fehler
Falsch: Die relative Luftfeuchtigkeit sagt dir, wie viel Wasser die Luft enthält.
Richtig: Sie ist ein Prozentsatz der Höchstmenge bei der jeweiligen Temperatur. Kühlt ungesättigte Luft zum Taupunkt ab, steigt ihre rF.
Falsch: Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der Wasser an Deck siedend verdampft.
Richtig: Er ist die Temperatur, bei der Luft beim Abkühlen gesättigt wird und sich Tröpfchen zu bilden beginnen.
Falsch: Zeigt das Feuchtthermometer weniger als das Trockenthermometer, ist die Luft gesättigt.
Richtig: Bei richtig befeuchtetem und belüftetem Gerät bedeuten gleiche Werte Sättigung. Eine größere Differenz bedeutet trockenere Luft.
5Praxisfall & Prüfungstipps
Du misst 18 °C Lufttemperatur und 16 °C Taupunkt. Wie groß ist die Taupunktdifferenz? Was passiert, wenn die Luft bei unverändertem Wasserdampfgehalt auf 16 °C abkühlt?
Antwort zeigen
Die Differenz beträgt 2 °C. Bei 16 °C erreicht die Luft Sättigung: Ihre relative Luftfeuchtigkeit beträgt 100 %. Bei weiterer Abkühlung kondensiert normalerweise ein Teil des Wasserdampfs.
Prüfungstipps
- Relative Luftfeuchtigkeit: vorhandener Wasserdampf als Prozentsatz der Höchstmenge bei dieser Temperatur.
- Taupunkt: die Temperatur, bei der Luft durch Abkühlung gesättigt wird.
- Psychrometer: Bei nassem Stoff und richtiger Belüftung bedeuten gleiche Thermometerwerte gesättigte Luft.
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