تعريف الرطوبة النوعية
تعريف الرطوبة النوعية
تعرف الرطوبة النوعية بأنها العلاقة بين كتلة بخار الماء وكتلة الهواء الجاف، وبمعنى آخر فإنها تمثل كتلة بخار الماء الموجودة بالنسبة لكتلة الهواء في منطقة محددة. ومع ذلك، يجب الإشارة إلى أن نسبة بخار الماء التي يمكن للهواء حملها تعتمد بشكل خاص على درجة الحرارة. يتم قياس الرطوبة في الهواء باستخدام وحدة الغرام لكل كيلو غرام.
- الرطوبة النوعية الاشباعية هي كتلة بخار الماء عند ضغط جوي محدد ودرجة حرارة محددة، وهي تعبر عن كتلة بخار الماء اللازمة لإشباع كيلو غرام من الهواء الرطب.
- الرطوبة النوعية لا تعتمد على الأحجام، بل تعتمد بشكل أكبر على الكتل. وهذا يجعلها غير متأثرة بتغيير حجم حزمة الهواء سواء عند تمددها أو انكماشها.
- الرطوبة النوعية هي أفضل من الرطوبة المطلقة في عملية قياس الرطوبة، وخاصة في المناطق الاستوائية والمسطحات المائية الدافئة، حيث تكون نسبة الرطوبة النوعية هناك أعلى من غيرها، وعلى العكس تماما في المناطق القطبية المتجمدة، حيث تكون كمية جزيئات بخار الماء أقل من أي مكان في العالم.
أنواع الرطوبة من حيث الاصطلاح
الرطوبة لديها 3 مصطلحات أساسية للتمييز بين العوامل المؤثرة عليها، وهذه المصطلحات هي كما يلي.
- الرطوبة المطلقة
- الرطوبة النوعية
- الرطوبة النسبية
سنحاول فيما يلي تحديد كل نوع من تلك الأنواع، مع ذكر تعريف خاص به.
الرطوبة النسبية
هو مصطلح يستخدم للتعبير عن النسبة بين كمية بخار الماء الموجودة فعليا في كمية محددة من الهواء، والكمية القصوى لبخار الماء التي يمكن أن يصل إليها في تلك الكتلة من الهواء عند درجة حرارة محددة.
الرطوبة النوعية
إذا أخذنا كمية من الهواء الجوي – الهواء الجاف وبخار الماء – فإن الرطوبة النوعية ستكون واضحة في العلاقة بين كتلة بخار الماء وكتلة الهواء الجاف، ويتم قياسها بجرام بخار الماء لكل كيلو جرام من الهواء الجاف.
الرطوبة المطلقة
هو مصطلح يعبر عن العلاقة بين كتلة بخار الماء وحجم الهواء الكلي، ويتم قياسه بوحدة الجرام لكل متر مكعب.
ما هي العلاقة بين الرطوبة ودرجة الحرارة
لفهم العلاقة بين درجات الحرارة والرطوبة، والمتغيرات الفيزيائية الأخرى التي تؤثر في تحديد نسبة الرطوبة في الهواء، قدم العلماء رسم بياني يساعدك على فهم المتغيرات الحرارية الفيزيائية للهواء ومناطق الراحة للإنسان، ويسمى هذا الرسم البياني “السيكرومتري”، ويتم استخدام هذا التصميم في تصنيع المكيفات وأجهزة التبريد والتسخين.
من خلال هذه الرسم البياني، نلاحظ العديد من النتائج، بما في ذلك ما يلي:.
- نجد أن هناك علاقة عكسية بين درجات الحرارة والرطوبة النسبية، ويحدث ذلك عند استقرار معدل الرطوبة النسبية أو المطلقة.
- في حالة ارتفاع درجات الحرارة، تنخفض نسبة الرطوبة النسبية، مما يعني أن الهواء يتحرك بعيدا تدريجيا عن الاشباع.
- يمكن أيضا تفسير النتيجة بشكل مختلف، حيث تقل نسبة بخار الماء الموجودة في كمية معينة من الهواء بالمقارنة مع الحد الأقصى الممكن.
- الرطوبة المطلقة أو النسبية تتأثر بدرجات الحرارة بشكل عكسي، بحيث تزداد الرطوبة المطلقة أو النسبية كلما زادت درجات الحرارة.
- وتعني أيضا أن كمية بخار الماء في الهواء الجوي تزيد كلما ارتفعت درجات الحرارة.
ويمكن تفسير ذلك بشعورنا بوجود هواء ساخن ثقيل خانق في فصل الصيف. إذ ترتفع درجات الحرارة، تزداد نسبة الرطوبة المطلقة، ولكن ينخفض مستوى الرطوبة النسبية، مما يجعل الهواء غير مشبع. أما في فصل الشتاء، فيحدث العكس تماما لهذه الظاهرة. مع انخفاض درجات الحرارة، تزيد نسبة الرطوبة النسبية، حتى يصل الهواء الجوي إلى حد الاشباع. في هذه المرحلة، تتكون الغيوم والضباب، حيث يحدث ذلك عندما تتجاوز نسبة بخار الماء قدرة الهواء على الاشباع. وبالتالي، أي نسبة زائدة منبخار الماء تبدأ في التكثف والتحول إلى غيوم وضباب.
إيجابيات وسلبيات الرطوبة النوعية على الجسم
الرطوبة النوعية لها أهمية عامة كبيرة، وتحمل أيضا أضرارا متنوعة، ومن بين الفوائد والأضرار التي تحملها.
إيجابيات الرطوبة النوعية
لما ذكرناه سابقا من ارتباط الرطوبة مع درجة الحرارة، فعندما تكون نسبة الرطوبة النوعية منخفضة يتسبب ذلك في زيادة رغبة المحاصيل الزراعية في الحصول على الماء الجاري، حتى تتمكن من تعويض المياه التي تم تبخيرها بفعل درجة ال”(7791)” “الفلاسفة الذين انتحروا، ربما تعتقد أن الفيلسوف الذي يبحث في نشأة الحياة ويتساءل دائما عن الأسئلة الصعبة هو الأكثر عرضة للانتحار، ولكن النتائج الإحصائية تثبت العكس وتقول إن الفلاسفة هم الأقل عرضة للانتحار وأن النسبة الأعلى توجد بين الفنانين والمؤلفين. فمن يبحث في جذور الحياة كيف يمكنه أن يتركها بكل سهولة وينهي حياته بيده؟ ومن هنا نجد الاستثناء، لذلك يعد مقال اليوم في موسوعة مقال استثنائيا، تابعونا لتتعرفوا على الفلاسفة الذين قرروا أن ينهوا حياتهم بأيديهم ولا يجلسون في انتظار الموت.
سلبيات الرطوبة النوعية
تسبب الرطوبة النوعية في العديد من الأضرار، ومن بينها ما يلي.
- يؤدي الرطوبة العالية إلى تهيج الأنف والعينين والحلق.
- تزيد الرطوبة النوعية من عملية التعرق التي يقوم بها الجسم، والتي بعد ذلك تؤدي إلى الشعور بالحكة في البشرة مع انتشار البكتيريا على سطح الجلد.
- مع زيادة الرطوبة النسبية العالية، يبدأ الجسم في الشعور بعدم القدرة على بذل أي جهد، وتقليل معدل الحركة والحمولة العامة.
- الرطوبة العالية تعمل على انتشار أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو وغيرها، وخاصة بين كبار السن.
- بسبب زيادة التعرق وفقدان السوائل بسرعة أكبر، يحدث زيادة في نسبة العرق الخارج من الجسم لفترة زمنية طويلة.
الجهاز المستخدم لقياس الرطوبة النوعية
يوجد الكثير من الأجهزة التي يتم استخدامها في عملية قياس نسبة الرطوبة النسبية، ومن بينها ما يلي.
- مرطاب المرآة المبردة.
- مقياس الرطوبة الذي يعتمد على الكهرباء.
- مقياس الرطوبة أو مرطاب الجاذبية.
تأثيرات الرطوبة على البيئة
للرطوبة العديد من التأثيرات العالمية، بما في ذلك ما يلي.
- تؤثر الرطوبة بشكل كبير على المناخ العالمي: ذلك يعمل على الحفاظ على مستوى الرطوبة ثابتا عند مستوى محدد باستخدام أجهزة التبريد والتدفئة المختلفة، مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الطاقة على المستوى العالمي
- تؤثر على الحياة الحيوانية والنباتية بشكل كبير: إن درجة توفر الرطوبة هي التي تؤثر بشكل كبير في قدرة بعض النباتات على التكيف والبقاء في بعض البيئات، فتجد ندرة النباتات في البيئات الصحراوية الجافة.
- تؤثر على مدى إحساس الإنسان بالراحة: على الرغم من أن الرطوبة تعتبر عاملا هاما لراحة الإنسان من الناحية الحرارية، إلا أن البشر أصبحوا أكثر حساسية لتغيرات درجات الحرارة بدلا من تغيرات الرطوبة النسبية، فالرطوبة لها تأثير ضئيل على شعور الشخص بالراحة بالمقارنة مع الحرارة.
- عملية تشييد المباني تتأثر بمعدل الرطوبة: غالبا ما يتم إنتاج الحاويات للبناء بحدود حرارية ضعيفة، مما يستدعي توفير نظام عزل وحاجز هواء مصمم للحفاظ على الظروف البيئية الداخلية ومقاومة الظروف البيئية الخارجية.
- المركبات ورحلات الطيران تتأثر بشكل كبير بالرطوبة: فالمركبات مثل المباني، التي يجب أن تحتوي على عازل، تعزل محتواها عن التغيرات الخارجية، وفيما يتعلق برحلات الطيران، تعمل الطائرات بنسبة رطوبة نسبية منخفضة تقدر بحوالي 20% داخليا، وذلك بشكل خاص في الرحلات الطويلة.
- بعض الصناعات التي تتأثر بشكل كبير بالرطوبة: غالبا ما يتأثر العديد من قطاعات الصناعة سلبا بسبب ارتفاع نسبة الرطوبة في الجو، ولا سيما المصانع الكيميائية ومصافي التكرير التي تستخدم الأفران في عملياتها، حيث تقلل الرطوبة من تركيز الأكسجين المستخدم في عملية التسخين.