노점온도
노점온도는 공기를 냉각했을 때 수증기가 포화되어 응결이 시작되는 온도다. 쉽게 말하면 공기를 식혔을 때 물방울이 처음 맺히기 시작하는 온도다. 공기 속 수증기량이 같으면 노점온도도 같으므로 수증기량의 척도로 쓰인다. 상대습도는 현재 수증기압을 같은 온도의 포화수증기압…
주요 장면
대본
노점온도란
노점온도는 공기를 냉각했을 때 수증기가 포화되어 응결이 시작되는 온도다.
쉽게 말하면 공기를 식혔을 때 물방울이 처음 맺히기 시작하는 온도다.
공기 속 수증기량이 같으면 노점온도도 같으므로 수증기량의 척도로 쓰인다.
핵심 원리
상대습도는 현재 수증기압을 같은 온도의 포화수증기압으로 나눈 비다.
수증기 분압은 상대습도와 포화수증기압을 곱해 구한다.
노점은 이 수증기 분압과 같은 포화수증기압을 갖는 온도다.
온도가 오르면 포화수증기압은 지수함수적으로 커진다.
계산 절차
노점온도를 구하는 절차는 네 단계로 나뉜다.
먼저 건구온도에 해당하는 포화수증기압을 표에서 찾고, 없으면 보간한다.
다음으로 Pw = φ·Ps로 수증기 분압을 구한 뒤 표에서 역으로 찾는다.
마지막으로 선형보간하여 노점을 구하고, 건구온도보다 낮은지 확인한다.
계산 예제
예제로 건구온도 25℃, 상대습도 50%인 습공기의 노점온도를 구해 보자.
먼저 수증기 분압은 0.5에 25℃의 포화수증기압 3.169를 곱해 1.5845 kPa이다.
표에서 이 값은 10℃와 15℃ 사이에 있으므로 두 점을 선형보간한다.
그 결과 노점온도는 약 13.7℃이며, 건구온도 25℃보다 낮아 결과가 타당하다.
선형보간과 결로
선형보간은 두 점 사이를 직선으로 가정해 중간값을 추정하는 방법이다.
간격이 좁을수록 오차가 작다.
곡선이 강하게 휘는 구간에서는 직선 가정 때문에 오차가 커진다.
결로는 구조체 표면온도가 실내 공기의 노점온도보다 낮을 때 생긴다.
헷갈리는 짝
노점온도와 상대습도는 모두 습윤 정도를 나타내지만 성질이 다르다.
수증기량이 같으면 노점온도는 온도와 무관하게 일정하다.
상대습도는 기온이 오르면 같은 수증기량에서도 값이 줄어든다.
상대습도 100%일 때 노점은 기온과 같다. 이 점이 시험에 자주 나온다.
정리
방금 문제의 정답은 25℃다. 상대습도가 100%이면 노점은 기온과 같다.
노점온도는 수증기 분압과 같은 포화수증기압의 온도다.
수증기량이 같으면 노점은 일정하므로 습윤 정도를 비교하는 기준이 된다.