Rosný bod

Rosný bod je teplota, při níž se vzduch následkem izobarického ochlazování stane nasyceným, aniž by mu byla dodána vodní pára zvnějšku.[1] Při poklesu teploty pod teplotu rosného bodu obvykle dochází ke kondenzaci vodní páry obsažené ve vzduchu, vzniká například rosa nebo mlha. Při relativní vlhkosti menší než 100 % je teplota rosného bodu vždy nižší než teplota vzduchu. Rozdíl mezi teplotou vzduchu a teplotou rosného bodu, který se nazývá deficit teploty rosného bodu, je tím větší, čím je menší relativní vlhkost. V pozorovatelské praxi se určuje zpravidla z psychrometrických tabulek pomocí tlaku vodní páry. Na termodynamických diagramech lze teplotu rosného bodu v dané tlakové hladině přibližně určit takto: nalezneme průsečík suché adiabaty, vycházející ze suché teploty, a nasycené adiabaty, jež vychází z teploty vlhkého teploměru. Z tohoto průsečíku sestoupíme po příslušné izogramě do výchozí tlakové hladiny, kde přečteme teplotu rosného bodu. Lze ji též měřit přímo kondenzačním vlhkoměrem nebo termohygroskopem. Teplota rosného bodu ve spojení s měřenou teplotou patří k základním charakteristikám vlhkosti vzduchu a zakresluje se do synoptických map a aerologických diagramů. Využívá se v řadě empirických vzorců, např. ve Ferrelově vztahu, při předpovědi přízemních mrazů, mlhy apod. Patří ke konzervativním vlastnostem vzduchových hmot.[2] Vztah mezi teplotou vzduchu, teplotou rosného bodu a relativní vlhkostí uvádí např.[3] jako upravenou Clausius-Clapeyronovu rovnici:

${\displaystyle E=E_{0}.\exp(-L/R(1/T-1/273,16))}$

kde E značí parciální tlak nasycené vodní páry při teplotě T (v kelvinech), L je skupenské teplo vypařování, R je měrná plynová konstanta vodní páry, E₀ je parciální tlak nasycené vodní páry při teplotě 273,16 K. Teplotu rosného bodu získáme tak, že zjištěnou hodnotu E vynásobíme relativní vlhkostí (hodnotou vyjádřenou jako frakční zlomek, např. při 43 % vynásobíme číslo E hodnotou 0,43), tzn. hodnota E nyní vystupuje jako parciální tlak nenasycené vodní páry. Tuto hodnotu zpětně dosadíme do této rovnice a vypočteme novou hodnotu T, kterou pak můžeme interpretovat jako teplotu rosného bodu.

Rosný bod lze vypočítat podle následujícího vzorce. Vstupem je teplota T (ve °C) a relativní vlhkost V (v %). Vzorec obsahuje empiricky stanovené konstanty. Dle výzkumu NOAA je za běžných podmínek přesnost výsledku do 1 %.

${\displaystyle T_{dp}={\frac {243,5\ln({\frac {V}{100}}\cdot e^{\frac {17,67\cdot T}{243,5+T}})}{17,67-\ln({\frac {V}{100}}\cdot e^{\frac {17,67\cdot T}{243,5+T}})}}}$

Pro základní odhad je možné použít přibližný vzorec s chybou do 1 °C pro relativní vlhkost větší než 50 %:

${\displaystyle T_{dp}=T-{\frac {100-V}{5}}}$

Při sprchování v koupelně se sice mění teplota vzduchu (použitím studené vody může i klesat), hlavně ale odparem vody roste vzdušná vlhkost, čímž stoupá rosný bod. Jakmile rosný bod dosáhne teploty nějakého povrchu v místnosti, začne na takovém povrchu voda kondenzovat. Lze to sledovat například na zrcadle, jehož teplota je nižší než hodnota rosného bodu. Zrcadlo se zarosí. Jakmile se zrcadlo zahřeje na okolní teplotu (přesněji na teplotu vyšší, než je hodnota rosného bodu) nebo častěji až se vlhkost sníží, třeba vyvětráním, sražená vodní pára se odpaří.

Zdroj:

Rosící se okno bývá spolehlivý indikátor zvýšené vlhkosti v interiéru. Rám okna, ale i zasklení jsou kvůli nízké tepelně-izolační schopnosti obvykle chladné, a pokud jejich teplota poklesne pod rosný bod, vzdušná vlhkost začne na těchto místech kondenzovat. Důsledkem pak může být například růst škodlivých plísní.