Na začátku je potřeba vysvětlit rozdíl mezi absolutní a relativní vlhkostí vzduchu.
Absolutní vlhkost vzduchu se udává v g/m3, tedy v gramech vodní páry na 1 m3 vzduchu. Lze se i setkat s měrnou vlhkostí vzduchu v kg/kg, tedy kg vodní páry na 1 kg vlhkého vzduchu.
Jednotky či definice ale nejsou tak důležité jako pochopení, co nám tyto veličiny říkají. Udávají množství páry, které je v danou chvíli ve vzduchu „přimícháno“ v plynném skupenství. Při vyšších teplotách je vzduch schopen pojmout více absolutní vlhkosti – více gramů vodní páry v 1 m3 vzduchu – než dojde k jeho nasycení parou. Ve stavu nasycení vlhkost začne kondenzovat, a to zejména na chladných plochách, kde se nasycení projeví nejdříve (okenní sklo, brýle, vodovodní kohoutek apod.).
Pokud při stejné absolutní vlhkosti klesá teplota, klesá potřebné množství páry, při němž se vzduch nasytí, a roste vlhkost relativní. To je krásně vidět, např. když se vaří voda v konvici – ve vytopené místnosti vodní mlha (není to totiž přesně vzato pouze vodní pára, ale její směs se vzduchem) skoro není vidět, zatímco pokud je chladněji, stoupají z konvice hotové „oblaky“. Dalším klasickým příkladem je mlha nad hladinou rybníka za podzimního rána. Vzduch těsně nad hladinou je totiž studenější než v širším okolí i než voda na hladině.
Relativní vlhkost se udává v %, jde o poměr absolutní vlhkosti v daném stavu a absolutní vlhkosti ve stavu nasycení vodní parou. To je přesně ta vlhkost, kterou nám ukazují domácí meteostanice. Pokud je tedy relativní vlhkost 80 %, znamená to, že vzduch je ze čtyř pětin nasycen parou. Pokud je 100 %, začíná se vodní pára ze vzduchu srážet jako kapičky nebo krystalky ledu, v závislosti na teplotě vzduchu.
Jak to celé souvisí s únikem tepla okny a jejich rosením? Jak to, že i když je v místnosti relativní vlhkost třeba 60 %, mohou se nám okna rosit? Když uniká teplo z vyhřáté místnosti chladným okenním sklem, vzniká při povrchu skla tzv. tepelná mezní vrstva, tedy úzká vrstva vzduchu, v níž dochází k tzv. přestupu tepla (konvekci) a kde je vzduch chladnější než ve zbytku místnosti. Jelikož chladnější vzduch vždy pojme méně vodní páry, dochází rychle k jeho nasycení parou a ke kondenzaci přebytečné vody na skle v podobě kapiček.
Aby se okna nerosila, a tedy aby vnitřní povrch skel byl co nejteplejší, je vhodné více topit a současně zabránit úniku tepla skrz okno použitím tepelně izolační fólie, dvojskla nebo správně udělaného zateplení budovy.
Pro zájemce:
Fyzikální veličinou charakteristickou pro tento děj je tzv. tlak nasycených par, který udává parciální tlak* vodní páry ve vlhkém vzduchu za stavu, kdy je ve vzduchu právě tolik páry, že při větším množství by se již začala srážet v kapalinu nebo led. Tlak nasycených par závisí zejména na teplotě vzduchu a s klesající teplotou klesá – vzduch, jak řečeno výše, pojme méně páry. Dalším pojmem, s nímž se lze v této souvislost setkat, je rosný bod. Jedná se o teplotu vzduchu, při které dojde právě k nasycení přítomnou vodní párou, tedy k dosažení relativní vlhkosti 100 %, a může začít docházet ke kondenzaci..
* Parciální (doslova “částečný”) tlak je pojem vyskytující se u směsí plynů. Jedná se o takový tlak, jaký by měla daná složka směsi (zde vodní pára), kdyby v nádobě/místnosti o stejném objemu a teplotě byla samotná.
Pro Zeptej se vědce odpovídal David
Další čtení:
[1] NOŽIČKA, Jiří. Základy termomechaniky. Praha: ČVUT, 2008.
