متي نحن نتكلمعن صحتنا ، فإن معرفة الرطوبة النسبية للهواء وصيغة تحديدها تصبح في المقام الأول. ومع ذلك ، ليس من الضروري معرفة الصيغة الدقيقة ، ولكنها ليست سيئة على الأقل في بعبارات عامةتخيل ما هو ، ولماذا تقيس الرطوبة في المنزل ، وكيف يمكن القيام بذلك.

ما يجب أن تكون الرطوبة المثلى

الرطوبة في الغرفة حيث يعمل الشخص أو يقضي وقت الفراغ أو ينام لها أهمية خاصة. تم تصميم أعضائنا التنفسية بطريقة تجعل الهواء الجاف جدًا أو المشبع ببخار الماء ضارًا بها. لذلك ، هناك معايير الدولةالتي تنظم الرطوبة في الغرفة.

منطقة الرطوبة المثلى

بشكل عام ، هناك ما يقرب من اثنتي عشرة طريقة للتحكم في رطوبة الهواء وإعادتها إلى وضعها الطبيعي. سيخلق هذا أفضل الظروف للدراسة والنوم والرياضة وزيادة الكفاءة وتحسين الرفاهية.

سوف تحتاج

• - ترمومتر زئبقي
• - وعاء محكم
• - جدول اعتماد بخار الماء المشبع على درجة الحرارة ؛
• - مقياس رطوبة الجو.

تعليمات

لقياس الرطوبة المباشر ، خذ عينة هواءفي وعاء مغلق وابدأ في تبريده. عند ظهور ندى معين على جدران الوعاء (يتكثف البخار) ، اكتب درجة الحرارة التي سيحدث عندها هذا. باستخدام جدول خاص ، أوجد الكثافة بخار مشبعفي درجة الحرارة التي يتكثف عندها. سيكون هذا هو المطلق رطوبة هواءالتي تم أخذ عينات منها.

تحديد الرطوبة النسبية بميزاني حرارة ، خذ ترمومترين متطابقين. السوائل أفضل موازين الحرارة الزئبقية. لف الشاش على قنينة بسائل العمل الخاص بواحد منهم ، ثم رطبها بكمية كبيرة من الماء. بعد الانتظار لفترة ، خذ قراءات من موازين الحرارة بالدرجة المئوية. ثم ابحث عن فرق درجة الحرارة بين مقياس الحرارة الرطب والجاف ، ستكون قراءات مقياس الحرارة إما مماثلة أو أقل من تلك الجافة. في جدول القياس النفسي ، ابحث عن عمود قراءات البصيلة الجافة واعثر على الأقرب لما أظهره القياس. ثم ، في السطر ، ابحث عن القيمة التي تتوافق مع الفرق المحسوب بين قراءات موازين الحرارة الجافة والرطبة ، وستحتوي الخلية على النسبي رطوبة هواءبالنسب المئوية.

تحديد الرطوبة النسبية بواسطة مقياس رطوبة الشعر شعر الحصانيغير طوله حسب الرطوبة هواء، شدها وأرفقها بمقياس ديناميكي حساس. يمكن استخدام القوة لتحديد النسبي رطوبة هواء. سيكون هذا القياس هو الأقل دقة.

نصيحة مفيدة

في الحسابات ، يمكن استبدال ضغط البخار المشبع بكثافته ، وهذا لن يؤثر على النتيجة.

تقيس الرطوبة كمية بخار الماء في الهواء. تعتبر الرطوبة النسبية أحد المؤشرات البيئية الهامة للبيئة. إذا أخذت منخفضة جدًا أو أيضًا قيم عالية، يتعب الشخص بسرعة ، وتتدهور إدراكه وذاكرته وسلامته.

تعليمات

الرطوبة مطلقة ونسبية. الرطوبة المطلقةيوضح f الكمية الفعلية لبخار الماء بالكتلة ، الموجودة في هواء واحد. لمعرفة الرطوبة المطلقة للهواء ، اقسم كتلة البخار على الحجم الكلي. وحدات القياس - لكل متر مكعب g / m³.

هناك مفهوم للرطوبة القصوى المطلقة عند درجة حرارة ثابتة. الحقيقة هي أن الكثافة لا يمكن أن تزيد إلى ما لا نهاية ، في لحظة معينة التوازن الديناميكي الحراري. هذه هي حالة النظام التي تكون فيها المعلمات العيانية مثل درجة الحرارة والحجم والضغط والإنتروبيا ثابتة في الوقت المناسب. تتقلب هذه القيم حول قيمها المتوسطة ، إذا كانت معزولة إلى أقصى حد عن التأثيرات بيئة خارجية.

لذلك ، عندما يحدث التوازن الديناميكي الحراري بين البخار والهواء ، يُقال إن الهواء مشبع بالبخار. رطوبة الهواء المشبع بالبخار هي الحد الأقصى. ويسمى أيضًا حد التشبع. وهي أيضًا في g / m³. يمكنك الرجوع إليها باسم F.

الرطوبة المطلقة

الرطوبة المطلقة هي كثافة بخار الماء في الهواء ، وبعبارة أخرى ، كتلة بخار الماء التي تتناسب في الواقع مع متر مكعب واحد من الهواء. يقاس المؤشر بالجرام لكل متر مكعب.

الهواء قادر تمامًا على الوصول إلى حالة التشبع الكامل ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه عندما درجة حرارة ثابتةإنه قادر على امتصاص كمية معينة من البخار فقط. تسمى هذه الرطوبة المطلقة (عندما يكون الهواء مشبعًا تمامًا) سعة الرطوبة.

الرطوبة النسبية

تعتمد سعة الرطوبة بشكل مباشر على درجة الحرارة ، ومع زيادتها بشكل حاد. إذا قمنا بحساب نسبة الرطوبة المطلقة للهواء عند درجة حرارة معينة إلى قدرته على الرطوبة عند نفس درجة الحرارة ، نحصل على مؤشر يسمى.

إذا قمنا بتحليل قيم مؤشر الرطوبة النسبية على مقياس الأرض ، فستكون أعلى في المنطقة الاستوائية، في خطوط العرض القطبية وداخل قارات خطوط العرض الوسطى في وقت الشتاء، والأدنى في المناطق شبه الاستوائية و. مع زيادة الارتفاع ، تنخفض رطوبة الهواء بسرعة.

كيف تعرف الرطوبة النسبية

لتحديد قيمة الرطوبة النسبية ، يتم استخدام جهاز خاص - مقياس رطوبة. في الواقع ، هذا نظام من ميزانين للحرارة. يتم وضع غطاء من الشاش على أحدهما ، ويتم إنزال طرفه في الماء. يعمل مقياس الحرارة الثاني في الوضع العادي ويظهر قيمة درجة حرارة الهواء الحالية. الأول ، مقياس حرارة مع علبة ، يظهر المزيد درجة حرارة منخفضة(بعد كل شيء ، عندما تتبخر الرطوبة من الغطاء ، يتم استهلاك الحرارة).

تسمى قيمة درجة الحرارة الموضحة بواسطة مقياس الحرارة المصباح الرطب حد التبريد ، ويسمى الفرق بين بيانات البصيلة الجافة والرطبة بالاختلاف النفسي. في هذه الحالة ، تتناسب الرطوبة النسبية للهواء عكسًا مع الاختلاف النفسي: فكلما انخفضت الرطوبة ، زادت الرطوبة التي يمكن للهواء امتصاصها.

للحصول على مؤشر رقمي للرطوبة النسبية ، تحتاج إلى قسمة قيمة الرطوبة المطلقة على أقصى رطوبة ممكنة. عادة ما يتم التعبير عن النتيجة كنسبة مئوية.

يعتبر مؤشر رطوبة الهواء مهمًا جدًا ، لأنه منخفض جدًا أو رطوبة عاليةتتدهور الحالة الصحية للشخص ، وتقل القدرة على العمل ، ويزداد الإدراك والذاكرة سوءًا. بالإضافة إلى ذلك ، مع وجود حدود محددة بدقة لرطوبة الهواء ، من الضروري تخزين المواد الغذائية ومواد البناء والعديد من المكونات الإلكترونية.

ما هو البخار وما هي خصائصه الرئيسية.
هل يمكن اعتبار الهواء غازًا؟
هل قوانين الغاز المثالية تنطبق على الهواء؟

يغطي الماء حوالي 70.8٪ من السطح العالم. تحتوي الكائنات الحية على نسبة من 50 إلى 99.7٪ ماء. من الناحية المجازية ، الكائنات الحية هي مياه متحركة. يوجد حوالي 13-15 ألف كيلومتر مكعب من الماء في الغلاف الجوي على شكل قطرات وبلورات ثلجية وبخار ماء. يؤثر بخار الماء في الغلاف الجوي على الطقس ومناخ الأرض.

بخار الماء في الغلاف الجوي.

بخار الماء في الهواء ، على الرغم من الأسطح الشاسعة للمحيطات والبحار والبحيرات والأنهار ، ليس دائمًا مشبعًا. متحرك الكتل الهوائيةيؤدي إلى حقيقة أنه في بعض الأماكن من كوكبنا في هذه اللحظةيسود تبخر الماء على التكثيف ، بينما يسود التكثيف في حالات أخرى. ولكن يوجد دائمًا بعض بخار الماء في الهواء.

كثافة بخار الماء في الهواء تسمى الرطوبة المطلقة.

لذلك يتم التعبير عن الرطوبة المطلقة بالكيلوجرام لكل متر مكعب (كجم / م 3).

الضغط الجزئي لبخار الماء

هواء الغلاف الجوي عبارة عن مزيج من غازات مختلفة وبخار الماء. يساهم كل غاز في الضغط الكلي الناتج عن الهواء على الأجسام الموجودة فيه.

يسمى الضغط الذي ينتجه بخار الماء إذا غابت جميع الغازات الأخرى الضغط الجزئي لبخار الماء.

يؤخذ الضغط الجزئي لبخار الماء كأحد مؤشرات رطوبة الهواء. يتم التعبير عنها بوحدات الضغط - باسكال أو ملليمترات من الزئبق.

بما أن الهواء خليط من الغازات ، الضغط الجوييتم تحديده من خلال مجموع الضغوط الجزئية لجميع مكونات الهواء الجاف (الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك) وبخار الماء.

الرطوبة النسبية.

من الضغط الجزئي لبخار الماء والرطوبة المطلقة ، لا يزال من المستحيل الحكم على مدى قرب بخار الماء من التشبع في ظل ظروف معينة. وبالتحديد ، تعتمد شدة تبخر الماء وفقدان الكائنات الحية للرطوبة على هذا. هذا هو السبب في تقديم قيمة توضح مدى قرب بخار الماء عند درجة حرارة معينة من التشبع ، - الرطوبة النسبية .

الرطوبة النسبيةتسمى نسبة الضغط الجزئي p لبخار الماء الموجود في الهواء عند درجة حرارة معينة إلى الضغط p n. n بخار مشبع عند نفس درجة الحرارة ، معبرًا عنه كنسبة مئوية:

عادة ما تكون الرطوبة النسبية أقل من 100٪.

عندما تنخفض درجة الحرارة ضغط جزئييمكن أن يصبح بخار الماء في الهواء مساوياً لضغط بخار التشبع. يبدأ البخار بالتكثف وسقوط الندى.

تسمى درجة الحرارة التي يتشبع عندها بخار الماء قطرة ندى.

يمكن استخدام نقطة الندى لتحديد الرطوبة النسبية للهواء.

مقياس ضغط الدم.

يتم قياس الرطوبة باستخدام أدوات خاصة. سنتحدث عن واحد منهم - مقياس رطوبة الجو.

يتكون مقياس رطوبة الجو من ميزانين حرارة (الشكل 11.4). يبقى خزان إحداها جافًا ، ويظهر درجة حرارة الهواء. خزان الآخر محاط بشريط من القماش ، يتم إنزال نهايته في الماء. يتبخر الماء ، ونتيجة لذلك ، يبرد مقياس الحرارة. كلما زادت الرطوبة النسبية ، قلت شدة التبخر ودرجة الحرارة التي يظهرها مقياس حرارة محاط بقطعة قماش مبللة تكون أقرب إلى درجة الحرارة الموضحة بواسطة مقياس حرارة بصيلة جافة.

عند درجة رطوبة نسبية 100٪ ، لن يتبخر الماء على الإطلاق وستكون قراءات كلا الترمومترين كما هي. وفقًا لاختلاف درجات الحرارة في موازين الحرارة هذه ، باستخدام جداول خاصة ، يمكنك تحديد رطوبة الهواء.

قيمة الرطوبة.

تعتمد شدة تبخر الرطوبة من سطح جلد الإنسان على الرطوبة. وتبخر الرطوبة أهمية عظيمةللحفاظ على درجة حرارة الجسم ثابتة. في سفن الفضاءالحفاظ على الرطوبة النسبية الأكثر ملاءمة للإنسان (40-60٪).

تحت أي ظروف تعتقد أن الندى يسقط؟ لماذا لا يوجد ندى على العشب قبل يوم ممطر؟

من المهم جدًا معرفة الرطوبة في الأرصاد الجوية - فيما يتعلق بالتنبؤ بالطقس. على الرغم من أن الكمية النسبية لبخار الماء في الغلاف الجوي صغيرة نسبيًا (حوالي 1٪) ، إلا أن دورها في ظواهر الغلاف الجويهام. يؤدي تكثف بخار الماء إلى تكون السحب والترسيب اللاحق. في نفس الوقت ، يسلط الضوء عدد كبير منالدفء. على العكس من ذلك ، فإن تبخر الماء مصحوب بامتصاص الحرارة.

في صناعة النسيج والحلويات وغيرها من الصناعات ، من الضروري وجود رطوبة معينة للمسار الطبيعي للعملية.

من المهم جدًا مراعاة نظام الرطوبة في الإنتاج في صناعة الدوائر والأجهزة الإلكترونية ، في تقنية النانو.

يتطلب تخزين الأعمال الفنية والكتب الحفاظ على الرطوبة في المستوى المطلوب. في حالة الرطوبة العالية ، يمكن أن تتدلى اللوحات القماشية الموجودة على الجدران ، مما يؤدي إلى إتلاف طبقة الطلاء. لذلك ، في المتاحف ، يمكنك رؤية مقياس الضغط النفسي على الجدران.

من المؤشرات المهمة جدا في غلافنا الجوي. يمكن أن تكون إما مطلقة أو نسبية. كيف يتم قياس الرطوبة المطلقة وما هي الصيغة التي يجب أن تستخدم لذلك؟ يمكنك معرفة ذلك من خلال قراءة مقالتنا.

رطوبة الهواء - ما هي؟

ما هي الرطوبة؟ هذه هي كمية الماء الموجودة في أي جسم أو وسط مادي. يعتمد هذا المؤشر بشكل مباشر على طبيعة الوسط أو المادة ، وكذلك على درجة المسامية (إذا كنا نتحدث عن المواد الصلبة). في هذا المقال سنتحدث عنه شكل ملموسالرطوبة - حول رطوبة الهواء.

من مسار الكيمياء ، نعلم جميعًا جيدًا أن الهواء الجوي يتكون من النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون وبعض الغازات الأخرى ، والتي لا تشكل أكثر من 1٪ من الكتلة الكلية. ولكن إلى جانب هذه الغازات ، يحتوي الهواء أيضًا على بخار الماء وشوائب أخرى.

تُفهم رطوبة الهواء على أنها كمية بخار الماء الموجودة حاليًا (وفي مكان معين) الموجودة في الكتلة الهوائية. في الوقت نفسه ، يميز علماء الأرصاد بين اثنين من قيمها: الرطوبة المطلقة والنسبية.

تعتبر رطوبة الهواء من أهم خصائص الغلاف الجوي للأرض والتي تؤثر على طبيعة الطقس المحلي. وتجدر الإشارة إلى أن قيمة رطوبة الهواء في الغلاف الجوي ليست هي نفسها - سواء في القسم الرأسي أو في المقطع الأفقي (العرضي). لذلك ، إذا كان في خطوط العرض القطبية الأداء النسبيالرطوبة (في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي) حوالي 0.2-0.5٪ ، في المناطق المدارية - تصل إلى 2.5٪. بعد ذلك ، سوف نكتشف ما هي الرطوبة المطلقة والنسبية. ضع في اعتبارك أيضًا الاختلاف الموجود بين هذين المؤشرين.

الرطوبة المطلقة: التعريف والصيغة

ترجمت كلمة أبسولوتوس من اللاتينية وتعني "كامل". بناءً على ذلك ، يصبح جوهر مفهوم "رطوبة الهواء المطلقة" واضحًا. توضح هذه القيمة عدد جرامات بخار الماء الموجودة بالفعل في متر مكعب واحد من كتلة هوائية معينة. كقاعدة عامة ، يُشار إلى هذا المؤشر بالحرف اللاتيني F.

G / m 3 هي وحدة القياس التي يتم فيها حساب الرطوبة المطلقة. صيغة حسابها هي كما يلي:

في هذه الصيغة ، يشير الحرف m إلى كتلة بخار الماء ، ويشير الحرف V إلى حجم كتلة هوائية معينة.

تعتمد قيمة الرطوبة المطلقة على عدة عوامل. بادئ ذي بدء ، هذه هي درجة حرارة الهواء وطبيعة عمليات التأفق الجوي.

الرطوبة النسبية

فكر الآن في ماهية الرطوبة النسبية. هذه قيمة نسبية توضح مقدار الرطوبة الموجودة في الهواء فيما يتعلق بأقصى قدر ممكن من بخار الماء في كتلة الهواء هذه عند درجة حرارة معينة. يتم قياس الرطوبة النسبية للهواء كنسبة مئوية (٪). وهذه النسبة هي التي يمكننا اكتشافها غالبًا في تنبؤات الطقس وتقارير الطقس.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى مفهوم مهم مثل نقطة الندى. هذه هي ظاهرة أقصى تشبع ممكن لكتلة الهواء ببخار الماء (الرطوبة النسبية لهذه اللحظة هي 100٪). في هذه الحالة ، تتكثف الرطوبة الزائدة وتتشكل تساقط، ضباب أو غيوم.

طرق قياس رطوبة الهواء

تعرف النساء أنه يمكنك اكتشاف زيادة الرطوبة في الجو بمساعدة شعرك المنتفخ. ومع ذلك ، هناك طرق وأجهزة تقنية أخرى أكثر دقة. هذه هي الرطوبة ومقياس رطوبة الجو.

تم إنشاء أول مقياس رطوبة في القرن السابع عشر. أحد أنواع هذا الجهاز يعتمد بدقة على خصائص الشعر لتغيير طوله مع التغيرات في رطوبة البيئة. اليوم ، ومع ذلك ، هناك أيضًا أجهزة قياس الرطوبة الإلكترونية. مقياس الضغط النفسي هو أداة خاصة بها مقياس حرارة رطب وجاف. من خلال الاختلاف في مؤشراتهم وتحديد الرطوبة في نقطة زمنية معينة.

رطوبة الهواء كمؤشر بيئي مهم

يُعتقد أن الرطوبة النسبية المثلى لجسم الإنسان هي 40-60٪. تؤثر مؤشرات الرطوبة أيضًا بشكل كبير على إدراك الشخص لدرجة حرارة الهواء. لذلك ، في ظل الرطوبة المنخفضة ، يبدو لنا أن الهواء أبرد بكثير مما هو عليه في الواقع (والعكس صحيح). هذا هو السبب في أن المسافرين في خطوط العرض الاستوائية والاستوائية لكوكبنا يعانون من الحرارة والحرارة بشدة.

يوجد اليوم أجهزة ترطيب خاصة ومزيلات للرطوبة تساعد الشخص على تنظيم رطوبة الهواء في الأماكن المغلقة.

أخيراً...

وبالتالي ، فإن الرطوبة المطلقة للهواء هي أهم مؤشر يعطينا فكرة عن حالة وخصائص الكتل الهوائية. في هذه الحالة ، من الضروري أن تكون قادرًا على تمييز هذه القيمة عن الرطوبة النسبية. وإذا أظهر الأخير نسبة بخار الماء (بالنسبة المئوية) الموجود في الهواء ، فإن الرطوبة المطلقة هي الكمية الفعلية لبخار الماء بالجرام في متر مكعب واحد من الهواء.

غالبًا ما نسمع من شاشات التلفزيون أو من مكبرات الصوت عن ضغط الهواء والرطوبة. لكن قلة من الناس يعرفون ما تعتمد عليه مؤشراتهم وكيف تؤثر واحدة أو أخرى من قيمهم على جسم الإنسان.

وسائل وطرق التحديد

لتحديد تشبع الهواء ببخار الماء ، يتم استخدام أجهزة خاصة: أجهزة قياس ضغط الدم وأجهزة قياس كثافة السوائل. مقياس رطوبة أغسطس عبارة عن شريط به ميزانان حرارة: رطب وجاف.

الأول ملفوف بقطعة قماش مبللة بالماء ، والتي عند تبخيرها تبرد جسدها. بناءً على قراءات موازين الحرارة هذه ، تحدد الجداول الرطوبة النسبية للهواء. هناك العديد من أجهزة قياس كثافة السوائل المختلفة ، ويمكن أن يعتمد عملها على الوزن أو الفيلم أو الكهرباء أو الشعر ، بالإضافة إلى عدد من مبادئ التشغيل الأخرى. في السنوات الاخيرةاكتسبت أجهزة استشعار القياس المتكاملة شعبية. تستخدم الهيدروستات للتحقق من الدقة.