ความชื้น (Moisture) หมายถึงการมีอยู่ของน้ำในอากาศหรือในสารต่างๆ เป็นแง่มุมที่สำคัญของสิ่งแวดล้อมและส่งผลกระทบต่อกระบวนการทางธรรมชาติและกิจกรรมของมนุษย์ต่างๆ การทำความเข้าใจความชื้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในสาขาต่างๆ เช่น เกษตรกรรม อุตุนิยมวิทยา และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
ความชื้นเป็นหนึ่งในองค์ประกอบพื้นฐานที่สุดที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการทางธรรมชาติ การดำเนินงานทางอุตสาหกรรม คุณภาพสิ่งแวดล้อม ประสิทธิภาพของวัสดุ และความสะดวกสบายในชีวิตประจำวันของมนุษย์
การทำความเข้าใจว่าระดับการชื้นนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้เชี่ยวชาญในด้านการผลิต การก่อสร้าง การเกษตร ระบบปรับอากาศ การบำบัดน้ำ และการวิจัยในห้องปฏิบัติการ บทความนี้ให้คำอธิบายโดยละเอียดและเป็นระบบเกี่ยวกับความชื้น ครอบคลุมถึงคำจำกัดความ ประเภท แหล่งกำเนิดตามธรรมชาติและอุตสาหกรรม ผลกระทบต่อวัสดุและสุขภาพ และเทคนิคสมัยใหม่สำหรับการวัดและการควบคุมความชื้น
แนวคิดพื้นฐานของความชื้น
ปริมาณไอน้ำหรือความชื้นในอากาศ โดยทั่วไปจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ ซึ่งแสดงถึงอัตราส่วนของปริมาณไอน้ำจริงต่อปริมาณสูงสุดที่อากาศสามารถกักเก็บได้ที่อุณหภูมิที่กำหนด ความชื้นมีบทบาทสำคัญในการกำหนดรูปแบบสภาพอากาศ ความสบายของมนุษย์ และสภาพแวดล้อม

ประเภทของความชื้นในวิชาฟิสิกส์
ต่อไปนี้คือประเภทของความชื้น คำจำกัดความ และการประยุกต์ใช้:
1. ความชื้นสัมบูรณ์ (Absolute humidity เขียนย่อเป็น AH)
คำจำกัดความ: มวลจริงของไอน้ำต่อปริมาตรอากาศหนึ่งหน่วย โดยมีค่าตั้งแต่เกือบศูนย์จนถึงประมาณ 30 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส (86 องศาฟาเรนไฮต์)
สูตรสำหรับการคำนวณ:
ความชื้นสัมบูรณ์ = มวลของไอน้ำ (กรัม) / ปริมาตรอากาศ (ลูกบาศก์เมตร)
ความชื้นสัมบูรณ์คือมวลรวมของไอน้ำที่มีอยู่ในปริมาตรหรือมวลของอากาศที่กำหนด โดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความชื้นสัมบูรณ์ในสภาพอากาศ ในเชิงตัวเลขความชื้นสัมบูรณ์ถูกกำหนดให้เป็นมวลของไอน้ำหารด้วยปริมาตรของส่วนผสมของอากาศและน้ำ ซึ่งแสดงเป็น AH = m (H2O)/V
2. ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity เขียนย่อ RH)
คำจำกัดความ: เปอร์เซ็นต์ของปริมาณไอน้ำจริงเทียบกับปริมาณไอน้ำสูงสุดที่อุณหภูมิที่กำหนด เมื่ออากาศอิ่มตัวด้วยความชื้นและไม่สามารถกักเก็บไอน้ำได้อีกต่อไป ความชื้นสัมพัทธ์จะมีค่าเท่ากับ 100%
สูตร: RH = (ความดันไอน้ำจริง / ความดันไอน้ำอิ่มตัวที่อุณหภูมินั้น) × 100
ความชื้นสัมพัทธ์ของส่วนผสมอากาศ-น้ำนั้นมีลักษณะเป็นอัตราส่วนของความดันไอน้ำที่จุดกึ่งกลางของส่วนผสมต่อความดันไอน้ำที่จุดกึ่งกลางของไอน้ำบนพื้นผิวเรียบของน้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิที่กำหนด
โดยทั่วไปจะแสดงเป็นอัตรา อัตราที่สูงขึ้นแสดงว่าส่วนผสมอากาศ-น้ำมีความชื้นมากขึ้น ความชื้นสัมพัทธ์เป็นตัวชี้วัดที่สำคัญที่ใช้ในการประเมินสภาพอากาศ เนื่องจากเป็นตัวบ่งชี้ความน่าจะเป็นของการเกิดฝน น้ำค้าง หรือหมอก ในสภาพอากาศร้อนในฤดูร้อน ความชื้นสัมพัทธ์ที่สูงขึ้นจะทำให้อุณหภูมิของคนเราสูงขึ้นเนื่องจากขัดขวางการระบายเหงื่อออกจากผิวหนัง

3. ความชื้นจำเพาะ (Specific Humidity)
มีคำจำกัดความ: อัตราส่วนของมวลไอน้ำต่อมวลรวมของอากาศชื้น แตกต่างจากความชื้นสัมพัทธ์ ความชื้นสัมพัทธ์ไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
สูตร: ความชื้นจำเพาะ = มวลไอน้ำ (กรัม) / มวลรวมของอากาศ (กิโลกรัม)
ความชื้นจำเพาะ (หรือปริมาณความชื้น) คืออัตราส่วนของมวลไอน้ำต่อมวลรวมของอากาศทั้งหมด โดยประมาณจะเทียบเท่ากับอัตราส่วนการผสม
ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของมวลไอน้ำในอากาศต่อมวลของอากาศแห้งสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่คล้ายกัน เมื่ออุณหภูมิลดลง ปริมาณไอน้ำที่คาดว่าจะถึงจุดเดือดก็จะลดลงด้วย เมื่ออุณหภูมิของอากาศลดลงเรื่อยๆ ในที่สุดอากาศก็จะถึงจุดเดือดโดยไม่เพิ่มหรือลดมวลน้ำ
4.จุดน้ำค้าง (Dew point)
คำจำกัดความ: คืออุณหภูมิที่อากาศต้องเย็นลง (ที่ความดันคงที่) เพื่อให้ไอน้ำในอากาศควบแน่นกลายเป็นน้ำเหลว เกิดเป็นน้ำค้าง หมอก หรือเมฆ ซึ่งบ่งชี้ถึงความชื้นสัมพัทธ์ 100%
จุดน้ำค้างเป็นการวัดปริมาณความชื้นในบรรยากาศโดยตรง จุดน้ำค้างสูงหมายถึงความชื้นมากขึ้นและรู้สึกอบอ้าว ในขณะที่จุดน้ำค้างต่ำหมายถึงความรู้สึกแห้งและสบายมากขึ้น
ยิ่งอุณหภูมิจุดน้ำค้างต่ำกว่าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมมากเท่าใด โอกาสที่จะเกิดการควบแน่นก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งแสดงว่าอากาศแห้งกว่า
การวัดความชื้น
เดิมทีเครื่องวัดความชื้นถูกออกแบบมาเพื่อใช้วัดสภาพอากาศ แต่ปัจจุบันใช้เพื่อวัดปริมาณความชื้น อุปกรณ์นี้จะระบุปริมาณไอน้ำในอากาศภายในบ้านหรือพื้นที่อื่นๆ ที่กำหนดไว้ เครื่องวัดความชื้นจะรายงานระดับความชื้นเป็นอัตรา (ความชื้นสัมพัทธ์ หรือ RH)

ความชื้นมีผลกระทบในวงกว้างต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ ความทนทาน และประสิทธิผล ภาคส่วนสำคัญที่ได้รับผลกระทบ ได้แก่:
การก่อสร้างและวัสดุก่อสร้าง หากความชื้นที่มากเกินไปนำไปสู่:
- การเจริญเติบโตของเชื้อรา
- การกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะ
- การเสื่อมสภาพของฉนวน
- การแตกร้าวของคอนกรีต
- อายุการใช้งานของวัสดุก่อสร้างลดลง
ผู้รับเหมาก่อสร้างต้องจัดการความชื้น การระบายอากาศ และการรั่วซึมของน้ำในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้างและการใช้งาน

การผลิตและการแปรรูปทางอุตสาหกรรม
หลายกระบวนการต้องการการควบคุมความชื้นอย่างเข้มงวดเพื่อรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์:
- อิเล็กทรอนิกส์: ชิ้นส่วนที่ไวต่อความชื้นอาจเสียหายได้
- เภสัชภัณฑ์: ความชื้นส่งผลต่อความเสถียรทางเคมีและอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์
- การผลิตพลาสติกและพอลิเมอร์: ต้องควบคุมความชื้นของเรซินอย่างแม่นยำ
- การแปรรูปอาหาร: ปริมาณความชื้นมีผลต่อเนื้อสัมผัส รสชาติ และการถนอมอาหาร










