在工程和气象科学中经常应用相对湿度和含湿量,人们希望像温度和压力一样能方便地测量它。一种利用水池和绝热的长水槽的绝热饱和的空气加湿过程可测得绝热饱和温度,即在定压绝热条件下,空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度,也称为热力学湿球温度。但绝热饱和温度测定比较烦琐,一种更接近实际应用的方法是采用在温包(例如,水银温度计或酒精温度计的温包)上包着一层被水浸润的湿纱布的温度计,由于用湿纱布包住温度计的温包,因纱布表面的空气与周围环境不饱和的空气之间存在水蒸气压力差,故在湿纱布表面产生蒸发现象而使温包冷却,冷却后所显示的温度即为湿球温度。实验及分析表明,在风速大于5米/秒的气流中,得到湿球温度计读数就认为等于热力学湿球温度。
湿球温度计的读数,实际上反映了湿纱布上水的温度。但是,并不是任一读数都可以认为是湿球温度,只有在热湿交换达到平衡及稳定条件下的读数才称之为湿球温度。如果已知湿空气的大气压力和干球温度,利用湿球温度计可以确定对应干球温度的相对湿度和水蒸气压力(见图)。
湿球温度的概念在空气调节中至关重要。可以利用湿球温度来衡量使用喷水室、蒸发式冷却器、冷却塔、蒸发式冷凝器等设备的冷却和散热效果,并判断它们的使用范围。