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恒溫恒濕試驗箱在低溫高濕的情況下，由于加入的蒸汽與空氣未充分混合，或者是與箱壁接觸而出現局部冷凝，則不僅使加入的蒸汽量減少，而且還放出熱量使箱內濕空氣溫度上升；加上前述的ε′＞ε，所以并非等溫的加濕過程，箱內溫度會有所升高。
恒溫恒濕箱的蒸汽加濕采用的是，分開啟式和密閉式。開式響應性較慢，常有滯后現象，故濕度波動較大，但結構簡單可靠。閉式蒸汽壓力大于大氣壓，在0.1～0.3MPa之間，無滯后，但需配有減壓閥、電磁閥、泄水管等，結構復雜，多用于大型人工氣候室中。開式多用于中小型濕熱箱中。
空氣與水面直接接觸的熱濕交換原理：當空氣經過敞開的水面時，與水表面發生熱濕交換。按其水溫不同，可能僅發生顯熱交換；也可能既有顯熱交換，又能濕交換，同時還有潛熱交換。顯熱交換是空氣與水之間存在溫差，因導熱、對流和輻射作用而換熱，而潛熱交換是空氣中的水蒸汽蒸發（或凝結）而吸收（或放出）汽化潛熱的結果。總熱交換量為顯熱交換量與潛熱交換量的代數和。空氣與水面直接接觸時，在貼近水面上，由于水分子作不規則運動的結果，形成了一個溫度等于水面溫度的飽和空氣邊界層，且其水蒸汽分子的濃度或水汽分壓力取決于邊界層的飽和空氣溫度。
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