الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة: ملامح القياس والتصميم
الرطوبة هي خاصية مهمةالبيئة. ولكن لا يفهم الجميع ما تعنيه قيم المؤشرات الواردة في تقارير الطقس. الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة هي المفاهيم ذات الصلة. لفهم جوهر واحد دون فهم الآخر غير ممكن.
الهواء والرطوبة
يحتوي الهواء على خليط من المواد فيحالة غازية. أولا وقبل كل شيء ، هو النيتروجين والأكسجين. يحتوي تركيبها الكلي (100٪) على حوالي 75٪ و 23٪ بالوزن على التوالي. حوالي 1.3 ٪ من الأرجون ، أقل من 0.05 ٪ - هو ثاني أكسيد الكربون. أما الجزء المتبقي (الجزء الضائع البالغ حوالي 0.005٪ في المجموع) فيقع على حصة الزينون والهيدروجين والكريبتون والهليوم والميثان والنيون.
أيضا في الهواء هناك دائما بعضكمية من الرطوبة. في الغلاف الجوي ، يدخل بعد تبخر جزيئات الماء من المحيط ، من التربة الرطبة. في مكان ضيق ، قد يختلف محتواه عن البيئة الخارجية ويعتمد على توفر مصادر دخل واستهلاك إضافية.
لتحديد أكثر دقة الماديةالخصائص والمؤشرات الكمية ، وتستخدم مفاهيم اثنين: الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة. في الحياة اليومية ، يتم تشكيل بخار الماء الزائد عند تجفيف الملابس ، أثناء الطهي. البشر والحيوانات تفرزها مع التنفس ، والنباتات نتيجة لتبادل الغازات. في الإنتاج ، يمكن أن يرتبط تغيير في نسبة بخار الماء بالتكثيف عند انخفاض درجة الحرارة.
الرطوبة المطلقة والنسبية للهواء: خصائص استخدام المصطلح
ما مدى أهمية معرفة المبلغ المحددبخار الماء في الغلاف الجوي؟ وفقا لهذه المعايير ، يتم حساب التنبؤات الجوية ، إمكانية هطول الأمطار وحجمها ، طرق تحريك الجبهات. وعلى هذا الأساس ، يتم تحديد مخاطر الأعاصير وخاصة الأعاصير التي قد تشكل تهديدًا خطيرًا للمنطقة.
ما هو الفرق بين المفهومين؟ الشيء الشائع هو أن كلا من الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقة تظهر محتوى بخار الماء في الهواء. لكن المؤشر الأول يتم تحديده من خلال الحساب. الثانية يمكن أن تقاس بالطرق المادية مع النتيجة في g / m3.
ومع ذلك ، مع تغير في درجة الحرارة المحيطةهذه المؤشرات تتغير. من المعروف أنه في الهواء الحد الأقصى يمكن احتواء كمية معينة من بخار الماء - الرطوبة المطلقة. ولكن بالنسبة للأوضاع + 1 درجة مئوية و + 10 درجة مئوية ، ستكون هذه القيم مختلفة.
الاعتماد على المحتوى الكمي من الماءيتم عرض البخار في الهواء من درجة الحرارة في الرطوبة النسبية. يتم حسابه من قبل الصيغة. يتم التعبير عن النتيجة كنسبة مئوية (مؤشر موضوعي من أقصى قيمة ممكنة).
تأثير الظروف البيئية
كيف سيكون المطلق والنسبيالرطوبة مع زيادة درجة الحرارة ، على سبيل المثال ، من + 15 درجة مئوية إلى +25 درجة مئوية؟ مع زيادة ، يرتفع ضغط بخار الماء. لذا ، في وحدة حجم (1 متر مكعب.) من جزيئات الماء سوف تناسب أكثر. وبالتالي ، فإن الرطوبة المطلقة تنمو أيضًا. النسبية في هذه الحالة سوف تنخفض. وذلك لأن محتوى بخار الماء الفعلي ظل على نفس المستوى ، وازدادت القيمة القصوى الممكنة. بواسطة الصيغة (تقسيم واحد إلى آخر وضرب النتيجة بنسبة 100٪) تكون النتيجة انخفاض المؤشر.
كيف سيكون المطلق والنسبيالرطوبة عند خفض درجة الحرارة؟ ماذا يحدث عندما تنخفض من +15 درجة مئوية إلى +5 درجة مئوية؟ الرطوبة المطلقة ستنخفض. وفقا لذلك ، في 1 متر مكعب. مزيج الهواء من بخار الماء قدر الإمكان يمكن أن تناسب كمية أصغر. سيظهر حساب الصيغة زيادة في المؤشر النهائي - سوف تزيد النسبة المئوية للرطوبة النسبية.
معنى للرجل
إذا كان هناك كمية زائدة من بخار الماءيشعر بالخنق ، مع نقص - يشعر الجلد الجاف والعطش. من الواضح أن رطوبة الهواء الخام أعلى. في المقابل ، لا تبقى المياه الزائدة في الحالة الغازية وتنتقل إلى وسط سائل أو صلب. في الغلاف الجوي ، يندفع إلى الأسفل ، ويتجلى ذلك من خلال هطول الأمطار (الضباب ، الصقيع). في الغرفة ، تتشكل طبقة من التكثيف على الأجسام الداخلية ، على سطح العشب في صباح الندى.
ارتفاع درجة الحرارة أسهل في الحمل الجافغرفة. ومع ذلك ، فإن النظام نفسه ، ولكن مع رطوبة نسبية فوق 90 ٪ يسبب ارتفاع سريع في حرارة الجسم. يحارب الكائن العضوي هذه الظاهرة بالتساوي - هناك إطلاق حرارة مع العرق. ولكن في الهواء الجاف يتبخر بسرعة (يجف) من سطح الجسم. في بيئة رطبة ، وهذا لا يحدث عمليا. النمط الأنسب (المريح) للشخص هو 40-60٪.
قياس الرطوبة النسبية والمطلقة
ما هو؟ في المواد السائبة في الطقس الرطب ، ينخفض محتوى المادة الجافة لكل وحدة حجم. هذا الاختلاف ليس كبيرا ، ولكن في أحجام كبيرة يمكن أن "تتدفق" إلى كمية حقيقية.
المنتجات (الحبوب والدقيق والاسمنت) يكون مقبولاعتبة الرطوبة التي يمكن تخزينها دون فقدان الجودة أو الخصائص التكنولوجية. ولذلك ، فإن مؤشرات الرصد والحفاظ عليها على المستوى الأمثل إلزامية بالنسبة لمرافق التخزين. يتم تحقيق الحد من الرطوبة في الهواء عن طريق تقليله في الإنتاج.
الأجهزة
من الناحية العملية ، يتم قياس الرطوبة الفعليةمقياس درجة الرطوبة. في السابق ، كان هناك نهجين. واحد يعتمد على التغيير في تمدد الشعر (الإنسان أو الحيوان). والآخر هو على الفرق في قراءات الحرارة في بيئة جافة ورطبة (psychrometric).
في مرطاب الشعر ، يرتبط سهم الآليةامتدت على شعر الإطار. اعتمادا على رطوبة الهواء المحيط ، فإنه يغير الخصائص الفيزيائية. السهم ينحرف عن القيمة المرجعية. يتم تتبع تحركاتها على نطاق واسع.
الرطوبة النسبية والرطوبة المطلقةالهواء ، كما هو معروف ، تعتمد على درجة حرارة البيئة. يتم استخدام هذه الميزة في مقياس الضغط. في تحديد ، يتم أخذ قراءات من موازين الحرارة المجاورة. دورق واحد (جاف) في الظروف العادية. في الآخر (مبلل) يكتنفها في الفتيل ، وهو متصل مع خزان الماء.
في ظل هذه الظروف ، يقيس مقياس الحرارة الوسط معمع الأخذ بعين الاعتبار تبخر الرطوبة. وهذا المؤشر يعتمد على كمية بخار الماء في الهواء. يتم تحديد الفرق في القراءات. يتم تحديد قيمة الرطوبة النسبية بواسطة جداول خاصة.
في الآونة الأخيرة ، أكثر من ذلكأجهزة الاستشعار التي تستخدم تغييرات في الخصائص الكهربائية لبعض المواد. لتأكيد النتائج والتوفيق بين الأجهزة ، هناك عمليات تركيب مرجعية.
