ทฤษฎีความชื้นในอากาศ [EP.1] : ความชื้นและความดันไอน้ำ (Humidity & Vapor Pressure)

สำหรับบทความนี้ทางนายช่างมาแชร์ขอมาให้ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเรื่องของ “ความชื้นในอากาศกันนะครับ” ซึ่งความชื้นมีผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานโดยตรงเลยนะครับ ทั้งในแง่ของคุณภาพสินค้า กระบวนการผลิต ตลอดจนกระทั่งอารมณ์ของคนทำงาน โดยสำหรับบทความนี้ก็มุ่งเน้นให้ความรู้แบบเข้าใจง่ายๆกันนะครับเพื่อที่เพื่อนๆจะได้นำเรื่องเหล่านี้ไปใช้ได้ในโรงงานของเพื่อนๆ ได้จริงๆ

โดยสำหรับตอนแรกใน EP.1 นายช่างมาแชร์ขอมาปูพื้นฐานเรื่อง “ความชื้นและความกดไอน้ำ” ที่เป็นพื้นฐานของกันก่อนเลยนะครับ

ความชื้นในอากาศ (Humidity)

สำหรับ “ความชื้น” หรือ “Humidity” หากพูดตามทฤษฎีแล้วจะหมายถึง “ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ” ในหนึ่งหน่วยโมเลกุลอากาศ ณ​ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งเพื่อนๆรู้มั้ยครับว่า “อากาศที่เราหายใจอยู่ทุกวันนี้” ทุกๆโมเลกุลอากาศจะมีไอน้ำแฝงตัวอยู่ไม่มากก็น้อย ซึ่งปริมาณน้ำที่อยู่ในอากาศ นี่แหละครับที่เราเรียกว่า “ความชื้น”

โดยเรามาดูต้นกำเนิดของความชื้นด้วยภาพของวงจร Water Cycle กันนะครับ โดยความชื้นในอากาศก็จะเกิดจากแหล่งต่างๆบนผิวโลก เช่น การคายน้ำของพืช แหล่งน้ำบนผิวโลก และไอน้ำจากมหาสมุทร

เมื่อแหล่งน้ำพวกนี้ได้รับความร้อน น้ำก็จะเปลี่ยนสถานะจากของเหลว (Liquid) กลายเป็นก๊าซ (Gas หรือ ไอน้ำนั่นเองครับ) ซึ่งกระบวนการนี้เราจะเรียกว่า “การระเหย (Evaporation)” ; โดยพลังงานความร้อนที่ทำให้น้ำเปลี่ยนสถานะ เราจะเรียกความร้อนนั้นว่า Latent Heat นะครับ

แต่ในทางกลับกัน หากไอน้ำ หรือ น้ำในสถานะก๊าซ มีการลดอุณหภูมิลง หรือ คายความร้อนออกไป ก็จะเกิดการกลายสถานะ จากไอน้ำ กลับมาเป็น น้ำในสถานะของเหลวอีกครั้ง ซึ่งกระบวนการนี้เราจะเรียกว่า “การควบแน่น (Condensation)”

ในชั้นบรรยากาศโดยปกติทั่วๆไป จะมีไอน้ำในสัดส่วนประมาณ 0-5% โดยปริมาตร ซึ่งค่าตรงนี้ก็จะเปลี่ยนไปตามเจ้าตัวไอน้ำที่ระเหย หรือ การควบแน่นตามวัฏจักร (Cycle) นั่นเองครับ

ความดันไอน้ำ (Vapor Pressure) และความดันบรรยากาศ (Atmospheric pressure)

นอกจากการเปลี่ยนสถานะของอุณหภูมิแล้ว น้ำก็ยังที่จะสามารถเดือด หรือควบแน่นจากผลของ “ความดัน” ได้อีกด้วยนะครับ เช่น ปกติน้ำเราจะเดือดที่อุณหภูมิ 100 ^oC ใช่มั้ยครับ? แต่ว่าถ้าเกิดห้องนี้มีความดันลดลงมากๆ เช่น การไปต้มน้ำบนภูเขาสูงๆ พื้นที่บริเวณภูเขาสูง จะมีความกดอากาศน้อยกว่าปกติ ซึ่งส่งผลให้แรงที่กดบริเวณผิวของของเหลวลดลง ส่งผลให้จุดเดือดต่ำลงตามครับ ดังนั้นการต้มน้ำบนเขา​ น้ำก็อาจจะเดือดที่อุณหภูมิ 80-90 ^oC นะครับ

ในทางกลับกันหากห้องนี้หากมีความดันบรรยากาศมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น เราอยู่ในพื้นที่ลึกกว่าระดับน้ำทะเลมากๆ หรือระบบที่อยู่ภายใต้แรงดันสูงๆ เช่น หม้อแรงดัน หรือ Pressure Vessel ในโรงงาน จะส่งผลให้ น้ำจะมีจุดเดือดที่สูงขึ้น อาจจะประมาณอุณหภูมิ 100-120 ^oC นะครับ

โดยที่สาเหตุเป็นเช่นนั้นเพราะว่า “ความดันไอ (Vapor Pressure)” ของเหลว ถ้ามากกว่า “ความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure)” จะทำให้ของเหลวระเหยนั้นเองครับ ซึ่งคล้ายๆกับ แรงภายในของโมเลกุลที่ผิวน้ำชนะแรงดันที่กดโมเลกุลน้ำนั้นอยู่ และโมเลกุลของน้ำก็จะลอยขึ้นไปเป็นสถานะก๊าซนั้นเองครับ

“ดังนั้นในการควบคุมความชื้นในอากาศปัจจัยหลัก คือ อุณหภูมิ และ ความดัน นะครับ”

หมายเหตุนะครับ: ตัวบทความนี้อาจจะขอย่อยรายละเอียดเพื่อความเข้าใจของเพื่อนๆให้ง่ายที่สุดนะครับ

สำหรับบทความนี้ทางก็จะขอขอบคุณทาง Sponsor ใจดีจากทาง Murata ด้วยนะครับ ที่ช่วยสนับสนุนเพจเราให้ทำบทความดีๆแบบนี้ออกมาเรื่อยๆ

ซึ่งหากเพื่อนๆท่านไหนกำลังเจอปัญหาเกี่ยวกับเรื่องของความชื้นในโรงงาน ทางนายช่างมาแชร์ก็มีเทคโนโลยีดีๆมาฝาก นั้นคือ…

เทคโนโลยีสำหรับโรงงานยุค 4.0 การวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นด้วยระบบ Wireless ,IoT จากทาง Murata

โดยเทคโนโลยี Wireless Humidity & Temperature Sensor จะสามารถวัดความชื้นและอุณหภูมิได้แบบ Real-Time , มีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย และยังเป็นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อแบบ IoT (Internet of Thing) โดยอุปกรณ์เซนเซอร์วัดความชื้นและอุณหภูมิอัจฉริยะจากทาง Murata

เพียงแค่วางเซนเซอร์ไว้ในตำแหน่งที่ต้องการวัดอุณหภูมิ และความชื้น…หลังจากนั้นเซนเซอร์จะเก็บค่าแล้วส่งข้อมูลไปยังเกตเวย์ แล้วส่งต่อข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์, แทปเล็ต หรือ มือถือ เท่านี้เพื่อนๆ ก็สามารถตรวจวัด และติดตามค่าของอุณหภูมิ และความชื้นได้อย่างง่ายดายเลยครับ

อ่านข้อมูลเพิ่มเติม การตรวจวัดอุณหภูมิและความชื้นแบบไร้สาย (Wireless Temperature & Humidity Sensor)

ถ้าเพื่อนๆ คนไหนสนใจสามารถติดต่อโดยตรงกับ Murata เพื่อขอข้อมูล หรือขอทดลองตัว Demo ได้ฟรีที่โรงงานของเพื่อนๆเลยนะครับ

ช่องทางติดต่อมูราตะ

• เว็บไซต์มูราตะ : https://bit.ly/3LzNIfU
• Line Official : @thaimurata หรือคลิก https://lin.ee/vQCHjrD

คุณเดชไชยนันท์ สอนโกษา (ทิว)

• วิศวกรฝ่ายขาย
• โทร: 080-142-0057 
• อีเมล:[email protected]

คุณรชธร เอกนิตยบุญ (ปุ้)

• วิศวกรฝ่ายขาย 
• โทร: 081-132-4462  
• อีเมล:[email protected]

คุณธนพร คุณากรเรืองกิจ (พลอย)

• เจ้าหน้าที่บริหารงานขายและการตลาด 
• โทร: 063-125-6151 
• อีเมล: [email protected]

คุณณัฐกานต์ ปันส่งเสริม (แอน)

• นักพัฒนาธุรกิจ 
• โทร : 081-923-3462
• อีเมล: [email protected]

ตามไปอ่าน : ทฤษฎีความชื้นในอากาศ [EP.2] : ความชื้นสัมพัทธ์และความชื้นสัมบูรณ์ (Relative & Absolute Humidity)

#นายช่างมาแชร์ #Murata #Sensor #ความชื้น #Humidity #Technology #IoT