تدوين الرطوبة النسبية. الرطوبة النسبية. وحدات القياس وخصائص تعريف مفهوم الرطوبة

هناك العديد من الخزانات المفتوحة على الأرض ، والتي يتبخر منها الماء: تحتل المحيطات والبحار حوالي 80٪ من سطح الأرض. لذلك ، يوجد دائمًا بخار ماء في الهواء.

إنه أخف من الهواء لأن الكتلة المولية للماء (18 * 10-3 كجم مول -1) أقل من الكتلة المولية للنيتروجين والأكسجين ، والتي يتكون منها الهواء بشكل أساسي. لذلك يرتفع بخار الماء. في الوقت نفسه ، يتمدد ، لأن الضغط في الطبقات العليا من الغلاف الجوي يكون أقل من الضغط على سطح الأرض. يمكن اعتبار هذه العملية حافظة للحرارة تقريبًا ، لأنه خلال الوقت الذي تحدث فيه ، لا يوجد وقت لحدوث التبادل الحراري للبخار مع الهواء المحيط.

1. اشرح سبب تبريد البخار في هذه الحالة.

إنها لا تسقط لأنها تحلق في التيارات الهوائية المتصاعدة ، تمامًا كما تحلق الطائرات الشراعية المعلقة (الشكل 45.1). ولكن عندما تصبح القطرات في السحب كبيرة جدًا ، فإنها تبدأ في السقوط على أي حال: انها تمطر(الشكل 45.2).

نشعر بالراحة عندما يكون ضغط بخار الماء في درجة حرارة الغرفة (20 درجة مئوية) حوالي 1.2 كيلو باسكال.

2. ما الجزء (بالنسبة المئوية) هو الضغط المشار إليه لضغط بخار التشبع عند نفس درجة الحرارة؟
فكرة. استخدم جدول قيم ضغط بخار الماء المشبع عند درجات حرارة مختلفة. تم تقديمه في الفقرة السابقة. هنا جدول أكثر تفصيلا.

لقد وجدت الآن الرطوبة النسبية للهواء. دعونا نعطي تعريفه.

الرطوبة النسبية φ هي النسبة المئوية للضغط الجزئي p لبخار الماء إلى ضغط pn للبخار المشبع عند نفس درجة الحرارة:

φ \ u003d (p / pn) * 100٪. (واحد)

الظروف المريحة للفرد تتوافق مع رطوبة نسبية من 50-60٪. اذا كان الرطوبة النسبيةأقل بكثير ، يبدو لنا الهواء جافًا ، وإذا كان أكثر - رطبًا. عندما تقترب الرطوبة النسبية من 100٪ ، يُنظر إلى الهواء على أنه رطب. في الوقت نفسه ، لا تجف البرك ، لأن عمليات تبخر الماء وتكثيف البخار تعوض بعضهما البعض.

لذلك ، يتم الحكم على الرطوبة النسبية للهواء من خلال مدى قرب بخار الماء في الهواء من التشبع.

إذا كان الهواء الذي يحتوي على بخار الماء غير المشبع مضغوطًا بدرجة حرارة متساوية ، فسوف يزداد كل من ضغط الهواء وضغط البخار غير المشبع. لكن ضغط بخار الماء سيزداد فقط حتى يتشبع!

مع انخفاض إضافي في الحجم ، سيستمر ضغط الهواء في الزيادة ، وسيظل ضغط بخار الماء ثابتًا - سيظل مساوياً لضغط البخار المشبع عند درجة حرارة معينة. سوف يتكثف البخار الزائد ، أي سيتحول إلى ماء.

3. يحتوي الوعاء الموجود أسفل المكبس على هواء ذي رطوبة نسبية تبلغ 50٪. الحجم الأولي تحت المكبس - 6 لترات ، ودرجة حرارة الهواء 20 درجة مئوية. يتم ضغط الهواء بشكل متساوي الحرارة. افترض أن حجم الماء المتكون من البخار يمكن إهماله مقارنة بحجم الهواء والبخار.
أ) ما هي الرطوبة النسبية للهواء عندما يصبح الحجم تحت المكبس 4 لترات؟
ب) في أي حجم تحت المكبس يتشبع البخار؟
ج) ما هي الكتلة الأولية للبخار؟
د) كم مرة ستنخفض كتلة البخار عندما يصبح الحجم تحت المكبس 1 لتر؟
ه) ما هي كمية الماء التي سيتم تكثيفها؟

2. كيف تعتمد الرطوبة النسبية على درجة الحرارة؟

دعونا نفكر في كيفية تغير البسط والمقام في الصيغة (1) ، التي تحدد الرطوبة النسبية للهواء ، مع زيادة درجة الحرارة.
البسط هو ضغط بخار الماء غير المشبع. يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة (تذكر أن بخار الماء موصوف جيدًا بواسطة معادلة الغاز المثالية للحالة).

4. ما هي النسبة المئوية لزيادة ضغط البخار غير المشبع مع زيادة درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية؟

والآن دعونا نرى كيف يتغير ضغط البخار المشبع ، الموجود في المقام ، في هذه الحالة.

5. كم مرة يزداد ضغط البخار المشبع مع زيادة درجة الحرارة من 0 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية؟

تظهر نتائج هذه المهام أنه مع ارتفاع درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار المشبع أسرع بكثير من ضغط البخار غير المشبع ، لذلك تقل رطوبة الهواء النسبية المحددة بالصيغة (1) بسرعة مع زيادة درجة الحرارة. وفقًا لذلك ، مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد الرطوبة النسبية. أدناه سوف ننظر في هذا بمزيد من التفصيل.

عند تنفيذ المهمة التالية ، ستساعدك معادلة الغاز المثالية للحالة والجدول أعلاه.

6. عند درجة حرارة 20 درجة مئوية كانت الرطوبة النسبية للهواء تساوي 100٪. ارتفعت درجة حرارة الهواء إلى 40 درجة مئوية ، وظلت كتلة بخار الماء دون تغيير.
أ) ما هو الضغط الأولي لبخار الماء؟
ب) ما هو ضغط بخار الماء النهائي؟
ج) ما هو ضغط بخار التشبع عند 40 درجة مئوية؟
د) ما هي الرطوبة النسبية للهواء في الحالة النهائية؟
هـ) كيف ينظر الإنسان إلى هذا الهواء: جاف أم رطب؟

7. في يوم خريفي ممطر ، تكون درجة الحرارة في الخارج 0 درجة مئوية. درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية ، والرطوبة النسبية 50٪.
أ) أين يكون الضغط الجزئي لبخار الماء أكبر: في الداخل أو في الخارج؟
ب) في أي اتجاه سيذهب بخار الماء إذا فتحت النافذة - داخل الغرفة أم خارجها؟
ج) ما هي الرطوبة النسبية في الغرفة إذا أصبح الضغط الجزئي لبخار الماء في الغرفة مساويًا للضغط الجزئي لبخار الماء في الخارج؟

8. الأجسام المبللة عادة ما تكون أثقل من الملابس الجافة: على سبيل المثال ، الثوب المبلل أثقل من الثوب الجاف ، والحطب الرطب أثقل من الثوب الجاف. ويفسر ذلك حقيقة أن وزن الرطوبة الموجودة فيه يضاف إلى وزن الجسم. لكن مع الهواء يكون الوضع معاكسًا: الهواء الرطب أخف من الهواء الجاف! كيف نفسر ذلك؟

3. نقطة الندى

عندما تنخفض درجة الحرارة ، تزداد الرطوبة النسبية للهواء (على الرغم من أن كتلة بخار الماء في الهواء لا تتغير).
عندما تصل الرطوبة النسبية للهواء إلى 100٪ ، يتشبع بخار الماء. (في شروط خاصةيمكنك الحصول على بخار مفرط التشبع. يتم استخدامه في الغرف السحابية لاكتشاف آثار (مسارات) الجسيمات الأولية في المسرعات.) مع مزيد من الانخفاض في درجة الحرارة ، يبدأ بخار الماء في التكثف: سقوط الندى. لذلك ، تسمى درجة الحرارة التي يصبح فيها بخار الماء مشبعًا نقطة الندى لذلك البخار.

9. اشرح سبب سقوط الندى (الشكل 45.3) عادة في ساعات الصباح الباكر.

ضع في اعتبارك مثالًا لإيجاد نقطة الندى للهواء عند درجة حرارة معينة مع رطوبة معينة. لهذا نحتاج الجدول التالي.

10- دخل إلى المحل من الشارع رجل يرتدي نظارات ووجد نظارته مملوءة بالضباب. سنفترض أن درجة حرارة الزجاج وطبقة الهواء المجاورة لهما تساوي درجة حرارة الهواء بالخارج. درجة حرارة الهواء في المخزن 20 درجة مئوية ، والرطوبة النسبية 60٪.
أ) هل بخار الماء الموجود في طبقة الهواء المجاورة لعدسات النظارات مشبع؟
ب) ما هو الضغط الجزئي لبخار الماء في المخزن؟
ج) في أي درجة حرارة يساوي ضغط بخار الماء ضغط البخار المشبع؟
د) ما هي درجة الحرارة الخارجية؟

11. في اسطوانة شفافة تحت المكبس يوجد هواء ذو ​​رطوبة نسبية 21٪. درجة حرارة الهواء الأولية 60 درجة مئوية.
أ) إلى أي درجة حرارة يجب تبريد الهواء بحجم ثابت حتى يسقط الندى في الاسطوانة؟
ب) كم مرة يجب تقليل حجم الهواء عند درجة حرارة ثابتة حتى يسقط الندى في الأسطوانة؟
ج) يتم ضغط الهواء في البداية متساوي الحرارة ثم يتم تبريده عند حجم ثابت. بدأ الندى في الانخفاض عندما انخفضت درجة حرارة الهواء إلى 20 درجة مئوية. كم مرة انخفض حجم الهواء مقارنة بالحجم الأولي؟

12. لماذا يكون من الصعب تحمل الحرارة الشديدة عندما رطوبة عاليةهواء؟

4. قياس الرطوبة

غالبًا ما تُقاس رطوبة الهواء بمقياس رطوبة الهواء (الشكل 45.4). (من الكلمة اليونانية "psychros" - البرد. يرجع هذا الاسم إلى حقيقة أن قراءات مقياس الحرارة الرطب أقل من القراءات الجافة.) وهو يتكون من بصيلات جافة ومبللة.

قراءات البصيلة الرطبة أقل من قراءات البصيلة الجافة لأن السائل يبرد مع تبخره. كلما انخفضت الرطوبة النسبية للهواء ، زاد التبخر.

13. أي ميزان حرارة في الشكل 45.4 يقع إلى اليسار؟

لذلك ، وفقًا لقراءات موازين الحرارة ، يمكنك تحديد الرطوبة النسبية للهواء. لهذا الغرض ، يتم استخدام جدول القياس النفسي ، والذي يتم وضعه غالبًا على مقياس الضغط النفسي نفسه.

لتحديد الرطوبة النسبية للهواء ، من الضروري:
- أخذ قراءات موازين الحرارة (في هذه الحالة 33 درجة مئوية و 23 درجة مئوية) ؛
- ابحث في الجدول عن الصف المقابل لقراءات مقياس الحرارة الجاف والعمود المقابل للاختلاف في قراءات مقياس الحرارة (الشكل 45.5) ؛
- عند تقاطع الصف والعمود ، اقرأ قيمة الرطوبة النسبية للهواء.

14. باستخدام جدول القياس النفسي (الشكل 45.5) ، حدد في أي قراءات مقياس الحرارة الرطوبة النسبية للهواء هي 50٪.

أسئلة ومهام إضافية

15. في دفيئة بحجم 100 م 3 ، من الضروري الحفاظ على رطوبة نسبية لا تقل عن 60٪. في وقت مبكر من الصباح عند درجة حرارة 15 درجة مئوية ، سقط الندى في الدفيئة. ارتفعت درجة الحرارة خلال النهار في الدفيئة إلى 30 درجة مئوية.
أ) ما هو الضغط الجزئي لبخار الماء في الدفيئة عند 15 درجة مئوية؟
ب) ما هي كتلة بخار الماء في الدفيئة عند درجة الحرارة هذه؟
ج) ما هو الحد الأدنى المسموح به من الضغط الجزئي لبخار الماء في الدفيئة عند 30 درجة مئوية؟
د) ما هي كتلة بخار الماء في الدفيئة؟
هـ) ما هي كتلة الماء التي يجب تبخيرها في الدفيئة من أجل الحفاظ على الرطوبة النسبية المطلوبة فيها؟

16. على مقياس رطوبة الجو ، يظهر كلا الترمومترين نفس درجة الحرارة. ما هي الرطوبة النسبية للهواء؟ اشرح اجابتك.

رطوبة الكلمات

كلمة الرطوبة في قاموس دال

و. السائل بشكل عام: | البلغم والرطوبة. ماء. فولجا ، زيت سائل ، دهون ، زيت. بدون رطوبة وحرارة ، لا نباتات ، لا حياة.

على ماذا تعتمد رطوبة الهواء؟

هناك رطوبة ضبابية في الهواء الآن. رطب ، رطب ، رطب ، رطب ، رطب ، مائي. صيف رطب. المروج الرطبة والأصابع والهواء. مكان مبلل. رطوبة الرطوبة ، البلل ، البلغم ، الحالة الرطبة. بلل ما ، بلل ، اجعله رطبًا ، بالماء أو اشبعه بالماء. مقياس رطوبه

مقياس الرطوبة ، مقذوف ، يوضح درجة الرطوبة في الهواء.

كلمة الرطوبة في قاموس أوزيجوف

الرطوبة ، و ، حسنًا. الرطوبة والمياه الموجودة في شيء ما. الهواء مشبع بالرطوبة.

كلمة رطوبة في قاموس افرايم

ضغط عصبى:رُطُوبَة

1. السائل أو الماء أو بخاره الموجود في شيء ما

كلمة الرطوبة في قاموس ماكس فاسمر

رُطُوبَة
قروض.

من cslav. ، راجع. سانت جلور. الرطوبة (Supr.). انظر فولوغا.

كلمة الرطوبة في قاموس D.N. أوشاكوف

الرطوبة ، الرطوبة ، رر. لا انثى (كتب). الرطوبة والماء والتبخر. تتطلب النباتات الكثير من الرطوبة. الهواء مشبع بالرطوبة.

رطوبة الكلمات في قاموس المرادفات

الكحول والماء والبلغم والرطوبة والسائل والرطوبة والمواد الخام

كلمة رطوبة في القاموس المرادفات 4

الماء والمخاط والرطوبة

كلمة الرطوبة في القاموس النموذج المكتمل المشدد وفقًا لـ A.

A. Zaliznya

رُطُوبَة،
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة
رُطُوبَة

يتكون مقياس الضغط النفسي لشهر أغسطس من اثنين من موازين الحرارة الزئبقية مثبتة على حامل ثلاثي القوائم أو موضوعة في علبة مشتركة.

تُلف لمبة أحد الترمومترات بقطعة قماش رفيعة ، تُنزل في كوب من الماء المقطر.

عند استخدام مقياس رطوبة أغسطس ، يتم حساب الرطوبة المطلقة باستخدام صيغة Rainier:
A = f-a (t-t1) H ،
حيث A هي الرطوبة المطلقة ؛ f هو الحد الأقصى لضغط بخار الماء عند درجة حرارة المصباح الرطب (انظر

الجدول 2)؛ أ - معامل القياس النفسي ، تي - درجة حرارة البصيلة الجافة ؛ T1 - درجة حرارة اللمبة الرطبة ؛ H هو الضغط الجوي في وقت التحديد.

إذا كان الهواء ساكنًا تمامًا ، فإن a = 0.00128. في وجود حركة هواء ضعيفة (0.4 م / ث) أ = 0.00110. يتم حساب الرطوبة القصوى والنسبية كما هو موضح في الصفحة

ما هي رطوبة الهواء؟ على ماذا تعتمد؟

درجة حرارة الهواء (درجة مئوية)		درجة حرارة الهواء (درجة مئوية)	ضغط بخار الماء (مم زئبق)	درجة حرارة الهواء (درجة مئوية)	ضغط بخار الماء (مم زئبق)
-20 - 15 -10 -5 -3 -4 0 +1 +2,0 +4,0 +6,0 +8,0 +10,0 +11,0 +12,0	0,94 1.44 2.15 3.16 3,67 4,256 4,579 4,926 5,294 6,101 7,103 8.045 9,209 9,844 10,518	+13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0 +18,0 +19,0 +20,0 +21,0 +22,0 +24,0 +25,0 +27,0 +30,0 +32,0	11,231 11,987 12,788 13,634 14,530 15,477 16.477 17,735 18,650 19,827 22,377 23,756 26,739 31,842 35,663	+35,0 +37,0 +40,0 +45,0 +55,0 +70,0 +100,0	42,175 47,067 55,324 71,88 118,04 233,7 760,0

الجدول 3

تقدير الرطوبة النسبية حسب القراءات
مقياس ضغط الدم (بالنسبة المئوية)

الجدول 4. تحديد الرطوبة النسبية للهواء وفقًا لقراءات موازين الحرارة الجافة والرطبة في مقياس الضغط الجوي لشهر أغسطس في ظل الظروف العادية لحركة الهواء الهادئة والمنتظمة في الغرفة بسرعة 0.2 م / ث

لتحديد الرطوبة النسبية توجد جداول خاصة (جداول 3 ، 4).

يتم إعطاء قراءات أكثر دقة بواسطة مقياس النفس Assmann (الشكل 3). يتكون من مقياسين للحرارة ، محاطين بأنابيب معدنية ، يتم من خلالها امتصاص الهواء بالتساوي عن طريق مروحة على مدار الساعة موجودة في الجزء العلوي من الجهاز.

يتم تغليف خزان الزئبق بأحد موازين الحرارة بقطعة من الكمبريك ، يتم ترطيبها بالماء المقطر قبل كل تحديد باستخدام ماصة خاصة. بعد ترطيب مقياس الحرارة ، قم بتشغيل المروحة بالمفتاح وعلق الجهاز على حامل ثلاثي الأرجل.

بعد 4-5 دقائق ، سجل قراءات موازين الحرارة الجافة والرطبة. نظرًا لتبخر الرطوبة وامتصاص الحرارة من سطح كرة زئبقية مبللة بميزان حرارة ، فسوف تظهر درجة حرارة أقل. يتم حساب الرطوبة المطلقة باستخدام صيغة Shprung:

حيث A هي الرطوبة المطلقة ؛ f هو الحد الأقصى لضغط بخار الماء عند درجة حرارة المصباح الرطب ؛ 0.5 - معامل قياس نفس ثابت (تصحيح لسرعة الهواء) ؛ ر هي درجة حرارة البصيلة الجافة ؛ T1 - درجة حرارة اللمبة الرطبة ؛ H - الضغط الجوي 755 - متوسط ​​الضغط الجوي (محدد وفقًا للجدول 2).

يتم تحديد الرطوبة القصوى (F) باستخدام الجدول 2 درجة حرارة المصباح الجاف.

يتم حساب الرطوبة النسبية (R) باستخدام الصيغة:

حيث R هي الرطوبة النسبية ؛ أ - الرطوبة المطلقة F هي الرطوبة القصوى عند درجة حرارة البصيلة الجافة.

يستخدم مقياس الرطوبة لتحديد التقلبات في الرطوبة النسبية بمرور الوقت.

تم تصميم الجهاز بشكل مشابه لجهاز قياس الحرارة ، لكن الجزء المدرك من hygrograph عبارة عن حزمة شعر خالية من الدهون.

أرز. 3. مقياس النفس الطموح Assmann:

1 - أنابيب معدنية
2 - موازين الحرارة الزئبقية ؛
3 - فتحات لمخرج الهواء الممتص ؛
4 - مشبك لتعليق مقياس ضغط الدم ؛
5- ماصة لترطيب ميزان الحرارة الرطب.

توقعات الطقس ليوم غد

مقارنة بالأمس ، أصبح الجو أكثر برودة قليلاً في موسكو ، حيث انخفضت درجة حرارة الهواء المحيط من 17 درجة مئوية أمس إلى 16 درجة مئوية اليوم.

لا تعد توقعات الطقس ليوم الغد بتغييرات كبيرة في درجات الحرارة ، فستبقى عند نفس المستوى من 11 إلى 22 درجة مئوية.

ارتفعت الرطوبة النسبية إلى 75 في المائة وتستمر في الارتفاع. انخفض الضغط الجوي خلال اليوم الماضي بشكل طفيف بمقدار 2 مم زئبق ، وأصبح أقل من ذلك.

الطقس الفعلي اليوم

وفق 2018-07-04 15:00 إنها تمطر في موسكو ، ورياح خفيفة تهب

الأعراف والظروف الجوية في موسكو

يتم تحديد ميزات الطقس في موسكو ، أولاً وقبل كل شيء ، من خلال موقع المدينة.

تقع العاصمة في سهل أوروبا الشرقية ، وتتحرك الكتل الهوائية الدافئة والباردة بحرية فوق المدينة. يتأثر الطقس في موسكو بأعاصير المحيط الأطلسي والبحر الأبيض المتوسط ​​، ولهذا السبب يكون مستوى هطول الأمطار أعلى هنا ، وفي الشتاء يكون أكثر دفئًا من المدن الواقعة على خط العرض هذا.

يعكس الطقس في موسكو جميع الظواهر المميزة للمناخ القاري المعتدل. يتم التعبير عن عدم الاستقرار النسبي للطقس ، على سبيل المثال ، في شتاء بارد، مع الذوبان المفاجئ ، والتبريد الحاد في الصيف ، والخسارة عدد كبيرتساقط. هؤلاء وغيرهم احوال الطقسبأي حال من الأحوال غير مألوف. غالبًا ما يتم ملاحظة الضباب في موسكو في الصيف والخريف ، ويرجع سبب ذلك جزئيًا إلى النشاط البشري ؛ عواصف رعدية حتى في الشتاء.

في يونيو 1998 ، حصد عاصفة شديدة أرواح ثمانية أشخاص ، وأصيب 157 شخصًا. في ديسمبر 2010 قوي مطر مجمد، بسبب اختلاف درجات الحرارة في الارتفاع وعلى الأرض ، حول الشوارع إلى حلبة تزلج ، وسقطت رقاقات الثلج العملاقة والأشجار تحت وطأة الجليد على الناس والمباني والسيارات.

تم تسجيل الحد الأدنى لدرجة الحرارة في موسكو في عام 1940 ، وكانت -42.2 درجة مئوية ، وتم تسجيل الحد الأقصى - + 38.2 درجة مئوية في عام 2010.

متوسط ​​درجة الحرارة في يوليو 2010 - 26.1 درجة - قريب من المعدل الطبيعي الإمارات العربية المتحدةوالقاهرة. وبشكل عام ، أصبح عام 2010 هو العام القياسي لعدد درجات الحرارة القصوى: تم تسجيل 22 رقمًا قياسيًا يوميًا خلال فصل الصيف.

الطقس في وسط موسكو وضواحيها ليس هو نفسه.

ما الذي يحدد الرطوبة النسبية للهواء وكيف؟

درجة الحرارة في المناطق الوسطى أعلى ، وفي الشتاء يمكن أن يصل الفرق إلى 5-10 درجات. من المثير للاهتمام أن بيانات الطقس الرسمية في موسكو يتم توفيرها من محطة الطقس في مركز معارض عموم روسيا ، الواقع في الشمال الشرقي من المدينة ، وهو أقل بعدة درجات من قيم درجة حرارة محطة الطقس في Balchug في وسط المدينة.

الطقس في مدن أخرى في منطقة موسكو ›

المادة الجافة والرطوبة

الماء هو أحد أكثر المواد شيوعًا على وجه الأرض ، فهو كذلك شرط ضروريالحياة وهي جزء من جميع المواد الغذائية.

الماء ، ليس عنصرًا غذائيًا بحد ذاته ، فهو أمر حيوي كمثبت درجة حرارة الجسم ، وناقل للمغذيات (المغذيات) ونفايات الجهاز الهضمي ، وكاشف ووسط تفاعل في عدد من التحولات الكيميائية ، ومثبت تشكيل البوليمر الحيوي ، وأخيراً ، باعتباره مادة تسهل السلوك الديناميكي للجزيئات الكبيرة ، بما في ذلك مظهرها من الخصائص التحفيزية (الأنزيمية).

الماء هو أهم عنصر في الغذاء.

إنه موجود في مجموعة متنوعة من المنتجات النباتية والحيوانية كمكون خلوي وخارج الخلية ، كوسيط تشتيت ومذيب ، يحدد الاتساق والهيكل. الماء يؤثر مظهر خارجيوطعم واستقرار المنتج أثناء التخزين. من خلال تفاعله الفيزيائي مع البروتينات والسكريات والدهون والأملاح ، يساهم الماء بشكل كبير في بنية الغذاء.

يشير المحتوى الرطوبي الكلي للمنتج إلى كمية الرطوبة فيه ، ولكنه لا يميز مشاركته في التغيرات الكيميائية والبيولوجية في المنتج.

تلعب نسبة الرطوبة الحرة والمقيدة دورًا مهمًا في ضمان ثباتها أثناء التخزين.

رطوبة مقيدة- يرتبط هذا الماء ارتباطًا وثيقًا بمكونات مختلفة - البروتينات والدهون والكربوهيدرات بسبب الروابط الكيميائية والفيزيائية.

رطوبة حرة- هذه رطوبة غير مرتبطة بالبوليمر ومتاحة للتفاعلات البيوكيميائية والكيميائية والميكروبيولوجية.

بالطرق المباشرة ، يتم استخراج الرطوبة من المنتج وتحديد مقدارها ؛ غير المباشر (التجفيف ، قياس الانكسار ، الكثافة والتوصيل الكهربائي للمحلول) - تحديد محتوى المواد الصلبة (المخلفات الجافة). تتضمن الطرق غير المباشرة أيضًا طريقة تعتمد على تفاعل الماء مع بعض الكواشف.

تحديد محتوى الرطوبة التجفيف إلى وزن ثابت (طريقة المراجحة)يعتمد على إطلاق الرطوبة من الجسم قيد الدراسة عند درجة حرارة معينة.

يتم التجفيف بوزن ثابت أو بطرق متسارعة عند درجة حرارة مرتفعة لفترة زمنية محددة.

يتم تجفيف العينات ، والتلبيد في كتلة كثيفة ، باستخدام الرمل المكلس ، الذي يجب أن تكون كتلته أكبر 2-4 مرات من كتلة العينة.

يعطي الرمل المسامية للعينة ، ويزيد من سطح التبخر ، ويمنع تكوين قشرة على السطح ، مما يجعل من الصعب إزالة الرطوبة. يتم التجفيف في أكواب خزفية أو عبوات من الألمنيوم أو الزجاج لمدة 30 دقيقة ، عند درجة حرارة معينة ، حسب نوع المنتج.

يتم حساب الكسر الكتلي للمواد الصلبة (X ،٪) بالصيغة

حيث م هو وزن الزجاجة بقضيب زجاجي ورمل ، ز ؛

m1 كتلة زجاجة الوزن بقضيب زجاجي ورمل و

وزنها قبل التجفيف ، ز ؛

m2 وزن الزجاجة بقضيب زجاجي ورمل وعينة

بعد التجفيف ،

يتم إجراء التجفيف في الجهاز عالي التردد بسبب الأشعة تحت الحمراء في الجهاز ، والتي تتكون من لوحتين كبيرتين مترابطتين من المستديرة أو شكل مستطيل(الشكل 3.1).

الشكل 3.1 - جهاز RF لتحديد الرطوبة

1 - مقبض 2 - اللوحة العلوية ؛ 3 - وحدة التحكم ؛ 4 - اللوحة السفلية ؛ 5- ترمومتر ملامس كهربائي

في حالة العمل ، يتم إنشاء فجوة 2-3 مم بين اللوحات.

يتم التحكم في درجة حرارة سطح التسخين بواسطة ميزانين حرارة زئبقيين. للحفاظ على درجة حرارة ثابتة ، تم تجهيز الجهاز بميزان حرارة ملامس متصل على التوالي مع المرحل. يتم ضبط درجة الحرارة المحددة على مقياس حرارة التلامس. الجهاز متصل بالشبكة قبل 20 ... 25 دقيقة من بدء التجفيف للتسخين إلى درجة الحرارة المطلوبة.

يتم تجفيف جزء من المنتج في كيس ورقي دوار بحجم 20 × 14 سم لمدة 3 دقائق عند درجة حرارة معينة ، ويتم تبريده في مجفف لمدة 2-3 دقائق ويتم وزنه بسرعة بدقة 0.01 جم.

يتم حساب الرطوبة (س ،٪) من خلال الصيغة

حيث م هي كتلة العبوة ، ز ؛

m1 هي كتلة العبوة بعينة قبل التجفيف ، g ؛

m2 كتلة العبوة مع العينة المجففة ، g.

طريقة قياس الانكساريستخدم لضبط الإنتاج في تحديد محتوى المادة الجافة في الأشياء الغنية بالسكروز: أطباق الحلويات ، المشروبات ، العصائر ، العصائر.

تعتمد الطريقة على العلاقة بين معامل الانكسار للشيء قيد الدراسة أو المستخلص المائي منه وتركيز السكروز.

رطوبة الجو

يعتمد معامل الانكسار على درجة الحرارة ، لذلك يتم القياس بعد ترموستات المنشور ومحلول الاختبار.

يتم حساب كتلة المواد الصلبة (X ، g) للمشروبات التي تحتوي على السكر بواسطة الصيغة

حيث أ - كتلة للمواد الجافة ، محددة

طريقة قياس الانكسار٪ ؛

P هو حجم المشروب ، سم 3.

للعصائر والفواكه والتوت وجيلي الحليب ، إلخ.

حسب الصيغة

حيث a هو الجزء الكتلي من المواد الصلبة في المحلول ،٪ ؛

m1 كتلة العينة الذائبة ، g ؛

م هي كتلة العينة ، ز.

بالإضافة إلى هذه الطرق الشائعة لتحديد المادة الجافة ، يتم استخدام عدد من الطرق لتحديد محتوى كل من الرطوبة الحرة والمقيدة.

قياس ألوان المسح التفاضلي.

إذا تم تبريد العينة إلى درجة حرارة أقل من 0 درجة مئوية ، فستتجمد الرطوبة الحرة ، لكن الرطوبة المقيدة لن تتجمد. عن طريق تسخين عينة مجمدة في مقياس الألوان ، يمكن قياس الحرارة المستهلكة عند ذوبان الجليد.

يتم تعريف المياه غير المتجمدة على أنها الفرق بين الماء العادي والمياه المتجمدة.

قياسات عازلة. تعتمد الطريقة على حقيقة أنه عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، تكون ثوابت العزل الكهربائي للماء والجليد متساوية تقريبًا. ولكن إذا كان جزء من الرطوبة مرتبطًا ، فيجب أن تكون خصائصه العازلة للكهرباء مختلفة تمامًا عن الخواص العازلة للماء والجليد.

قياس السعة الحرارية.

السعة الحرارية للماء أكبر من السعة الحرارية للثلج ، لأن مع ارتفاع درجة حرارة الماء ، تنكسر الروابط الهيدروجينية. تستخدم هذه الخاصية لدراسة حركة جزيئات الماء.

تعطي قيمة السعة الحرارية ، اعتمادًا على محتواها في البوليمرات ، معلومات حول كمية المياه المربوطة. إذا كان الماء مرتبطًا على وجه التحديد بتركيزات منخفضة ، فإن مساهمته في السعة الحرارية تكون صغيرة. في نطاق قيم الرطوبة العالية ، يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال الرطوبة الحرة ، والتي تكون مساهمتها في السعة الحرارية أكبر بحوالي مرتين من مساهمة الجليد.

الرنين المغناطيسي النووي (NMR).تتكون الطريقة في دراسة تنقل المياه في مصفوفة ثابتة.

في حالة وجود رطوبة حرة ومحددة ، يتم الحصول على خطين في طيف الرنين المغناطيسي النووي بدلاً من خط واحد للمياه السائبة.

السابق التالي

عرض المزيد:

رطوبة الجو. الوحدات. التأثير على عمل الطيران.

الماء مادة يمكن أن تكون في نفس الوقت في حالات تجميع مختلفة عند نفس درجة الحرارة: غازي (بخار الماء) ، سائل (ماء) ، صلب (جليد). تسمى هذه الحالات أحيانًا حالة طور الماء.

في ظل ظروف معينة ، يمكن أن تنتقل المياه من حالة (طور) إلى أخرى. لذلك يمكن أن ينتقل بخار الماء إلى الحالة السائلة (عملية التكثيف) ، أو ، مع تجاوز المرحلة السائلة ، ينتقل إلى الحالة الصلبة - الجليد (عملية التسامي).

في المقابل ، يمكن أن يتحول الماء والجليد إلى حالة غازية - بخار الماء (عملية التبخر).

تشير الرطوبة إلى إحدى حالات الطور - بخار الماء الموجود في الهواء.

يدخل الغلاف الجوي عن طريق التبخر من أسطح المياه والتربة والثلج والنباتات.

نتيجة للتبخر ، يمر جزء من الماء إلى حالة غازية ، مكونًا طبقة بخار فوق سطح التبخر.

الرطوبة النسبية

يتم نقل هذا البخار بواسطة التيارات الهوائية في اتجاهات رأسية وأفقية.

تستمر عملية التبخر حتى تصل كمية بخار الماء فوق سطح التبخر إلى التشبع الكامل ، أي أقصى قدر ممكن في حجم معين عند ضغط هواء ودرجة حرارة ثابتين.

تتميز كمية بخار الماء في الهواء بالوحدات التالية:

ضغط بخار الماء.

مثل أي غاز آخر ، يتمتع بخار الماء بمرونته الخاصة ويمارس ضغطًا يُقاس بوحدة mm Hg أو hPa. يشار إلى كمية بخار الماء في هذه الوحدات: الفعلي - ه، مشبع - E.في محطات الطقس ، من خلال قياس المرونة في hPa ، يتم إجراء ملاحظات لمحتوى الرطوبة في بخار الماء.

الرطوبة المطلقة. يمثل كمية بخار الماء بالجرامات الموجودة في متر مكعب واحد من الهواء (g /).

رسالة أ- الكمية الفعلية يشار إليها بالحرف لكن- مساحة مشبعة. الرطوبة المطلقة في قيمتها قريبة من مرونة بخار الماء ، معبرًا عنها بالملليمتر الزئبقي ، ولكن ليس في hPa ، عند درجة حرارة 16.5 درجة مئوية هو أمتساوون.

الرطوبة النوعيةهي كمية بخار الماء بالجرامات الموجودة في كيلوغرام واحد من الهواء (جم / كجم).

رسالة ف -الكمية الفعلية يشار إليها بالحرف س-مساحة مشبعة. الرطوبة النوعية هي قيمة مناسبة للحسابات النظرية ، لأنها لا تتغير عند تسخين الهواء وتبريده وضغطه وتمدده (ما لم يتكثف الهواء). يتم استخدام قيمة الرطوبة المحددة لجميع أنواع الحسابات.

الرطوبة النسبيةهي النسبة المئوية لكمية بخار الماء الموجودة في الهواء إلى الكمية التي من شأنها أن تشبع المساحة المعينة عند نفس درجة الحرارة.

يشار إلى الرطوبة النسبية بالحرف ص.

حسب التعريف

ص = ه / ع * 100٪

يمكن أن تختلف كمية بخار الماء التي تشبع الفضاء ، وتعتمد على عدد جزيئات البخار التي يمكنها الهروب من السطح المتبخر.

يعتمد تشبع الهواء ببخار الماء على درجة حرارة الهواء ، فكلما ارتفعت درجة الحرارة ، زادت كمية بخار الماء ، وكلما انخفضت درجة الحرارة ، قل.

قطرة ندى- هذه هي درجة الحرارة اللازمة لتبريد الهواء حتى يصل بخار الماء الموجود فيه إلى التشبع الكامل (عند r \ u003d 100٪).

يسمى الفرق بين درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة نقطة الندى (T-Td) نقص نقطة الندى.

يوضح مقدار الهواء الذي يجب تبريده حتى يصل بخار الماء الموجود فيه إلى التشبع.

مع وجود عجز صغير ، يحدث تشبع الهواء بشكل أسرع بكثير من عجز التشبع الكبير.

تعتمد كمية بخار الماء أيضًا على حالة تراكم السطح المتبخر ، على انحناءه.

عند نفس درجة الحرارة ، تكون كمية بخار التشبع أكبر من واحد وأقل فوق الجليد (يحتوي الجليد على جزيئات قوية).

عند نفس درجة الحرارة ، ستكون كمية البخار أكبر على سطح محدب (سطح قطيرات) أكثر من سطح تبخر مسطح.

كل هذه العوامل تلعب دور كبيرأثناء تكون الضباب والغيوم وهطول الأمطار.

يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى تشبع بخار الماء الموجود في الهواء ، ثم إلى تكثيف هذا البخار.

رطوبة الهواء لها تأثير كبير على طبيعة الطقس ، وتحديد ظروف الطيران. يؤدي وجود بخار الماء إلى تكوين ضباب ، ضباب ، غيوم ، مما يعقد رحلة العواصف الرعدية والأمطار المتجمدة.

رطوبة الجو. قطرة ندى.

أدوات لتقدير رطوبة الهواء.

1. الغلاف الجوي.

الغلاف الجوي هو الغلاف الغازي للأرض ، ويتكون بشكل أساسي من النيتروجين (أكثر من 75٪) والأكسجين (أقل بقليل من 15٪) وغازات أخرى. حوالي 1٪ من الغلاف الجوي عبارة عن بخار ماء. من أين أتت في الغلاف الجوي؟

تشغل البحار والمحيطات نسبة كبيرة من مساحة الأرض ، حيث يتبخر الماء باستمرار عند أي درجة حرارة. يحدث إطلاق الماء أيضًا أثناء تنفس الكائنات الحية.

تؤثر كمية بخار الماء الموجود في الهواء على الطقس ، ورفاهية الإنسان ، وإجراء العمليات التكنولوجية في الإنتاج ، وسلامة المعروضات في المتحف ، وسلامة الحبوب في التخزين. لذلك ، من المهم للغاية التحكم في درجة رطوبة الهواء والقدرة ، إذا لزم الأمر ، على تغييرها في الغرفة.

2. الرطوبة المطلقة.

الرطوبة المطلقةيسمى الهواء كمية بخار الماء الموجودة في 1 م 3 من الهواء (كثافة بخار الماء).

أو , أين

m كتلة بخار الماء ، V هو حجم الهواء الذي يحتوي على بخار الماء. P هو الضغط الجزئي لبخار الماء ، و μ هي الكتلة المولية لبخار الماء ، و T هي درجة حرارتها.

نظرًا لأن الكثافة تتناسب مع الضغط ، يمكن أيضًا تمييز الرطوبة المطلقة بالضغط الجزئي لبخار الماء.

3. الرطوبة النسبية.

لا تتأثر درجة الرطوبة أو جفاف الهواء بكمية بخار الماء الموجودة فيه فحسب ، بل تتأثر أيضًا بدرجة حرارة الهواء. حتى لو كانت كمية بخار الماء هي نفسها ، سيبدو الهواء أكثر رطوبة عند درجة حرارة منخفضة. هذا هو السبب في وجود شعور بالرطوبة في الغرفة الباردة.

هذا لأنه عند درجة حرارة أعلى ، يمكن أن يحتوي الهواء على أكبر قدر ممكن من بخار الماء ، و موجود في الهواء عندما يكون البخار ثري. لهذا، أقصى كمية من بخار الماء، أيّ يمكن أن يحتويفي 1 م 3 من الهواء عند درجة حرارة معينة كثافة بخار التشبع عند درجة حرارة معينة.

يمكن العثور على اعتماد الكثافة والضغط الجزئي للبخار المشبع على درجة الحرارة في الجداول الفيزيائية.

بالنظر إلى هذا الاعتماد ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن السمة الأكثر موضوعية لرطوبة الهواء هي الرطوبة النسبية.

الرطوبة النسبيةتسمى نسبة الرطوبة المطلقة للهواء إلى كمية البخار اللازمة لتشبع 1 م 3 من الهواء عند درجة حرارة معينة.

ρ هي كثافة البخار ، ρ 0 هي كثافة البخار المشبع عند درجة حرارة معينة ، و هي الرطوبة النسبية للهواء عند درجة حرارة معينة.

يمكن أيضًا تحديد الرطوبة النسبية من خلال الضغط الجزئي للبخار

P هو الضغط الجزئي للبخار ، P 0 هو الضغط الجزئي للبخار المشبع عند درجة حرارة معينة ، و هي الرطوبة النسبية للهواء عند درجة حرارة معينة.

4. نقطة الندى.

إذا تم تبريد الهواء المحتوي على بخار الماء بطريقة متساوية الضغط ، فعند درجة حرارة معينة يصبح بخار الماء مشبعًا ، نظرًا لانخفاض درجة الحرارة ، تنخفض أقصى كثافة ممكنة لبخار الماء في الهواء عند درجة حرارة معينة ، أي. تنخفض كثافة البخار. مع مزيد من الانخفاض في درجة الحرارة ، يبدأ بخار الماء الزائد في التكاثف.

درجة الحرارةيتم استدعاء كمية معينة من بخار الماء في الهواء مشبعة قطرة ندى.

يرتبط هذا الاسم بظاهرة لوحظت في الطبيعة - ندى. يتم شرح الندى على النحو التالي. خلال النهار ، يتم تسخين الهواء والأرض والمياه في الخزانات المختلفة. ونتيجة لذلك ، يحدث تبخر مكثف للمياه من على سطح الخزانات والتربة. بخار الماء في الهواء غير مشبع في درجات حرارة النهار. في الليل ، وخاصة في الصباح ، تنخفض درجة حرارة الهواء وسطح الأرض ، ويصبح بخار الماء مشبعًا ، ويتكثف بخار الماء الزائد على مختلف الأسطح.

Δρ هي الرطوبة الزائدة التي تنبعث عندما تنخفض درجة الحرارة عن نقطة الندى.

الضباب له نفس الطبيعة. الضباب هو أصغر قطرات من الماء تكونت نتيجة لتكثف البخار ، ولكن ليس على سطح الأرض ، ولكن في الهواء. القطرات صغيرة جدًا وخفيفة بحيث يمكن تعليقها في الهواء. على هذه القطرات ، تتناثر أشعة الضوء ، ويصبح الهواء معتمًا ، أي. الرؤية صعبة.

مع التبريد السريع للهواء ، يمكن للبخار ، الذي يصبح مشبعًا ، تجاوز المرحلة السائلة ، على الفور إلى المادة الصلبة. هذا ما يفسر ظهور الصقيع على الأشجار. بعض مثيرة للاهتمام الظواهر البصريةفي السماء (على سبيل المثال ، الهالة) ناتجة عن مرور الأشعة الشمسية أو القمرية عبر الغيوم الرقيقة المكونة من بلورات جليدية صغيرة.

5- أدوات تحديد الرطوبة.

أبسط الأجهزة لتحديد الرطوبة هي مقاييس الرطوبة من تصميمات مختلفة (التكثيف ، الفيلم ، الشعر) ومقياس رطوبة.

مبدأ التشغيل رطوبة التكثيفبناء على قياس درجة التكثف وتحديد الرطوبة المطلقة للغرفة منها. بمعرفة درجة الحرارة في الغرفة وكثافة الأبخرة المشبعة المقابلة لدرجة الحرارة هذه ، نجد الرطوبة النسبية للهواء.

عمل رطوبة الفيلم والشعرالمرتبطة بتغيير في الخصائص المرنة للمواد البيولوجية. مع زيادة الرطوبة ، تقل مرونتها ، ويتم شد الغشاء أو الشعر بطول أكبر.

مقياس ضغط الدميتكون من مقياسين للحرارة ، في أحدهما يتم تغليف الخزان بالكحول بقطعة قماش مبللة. نظرًا لأن الرطوبة تتبخر باستمرار من القماش ، وبالتالي ، يتم إزالة الحرارة ، فإن درجة الحرارة المشار إليها بواسطة مقياس الحرارة هذا ستكون منخفضة طوال الوقت. كلما كان الهواء في الغرفة أقل رطوبة ، كلما زادت كثافة التبخر ، يبرد مقياس الحرارة ذو الخزان الرطب أكثر ويظهر درجة حرارة أقل. وفقًا لاختلاف درجات الحرارة بين موازين الحرارة الجافة والرطبة ، باستخدام جدول القياس النفسي المناسب ، حدد الرطوبة النسبية للهواء في غرفة معينة.

الرطوبة المطلقة

الرطوبة المطلقة هي كمية الرطوبة (بالجرام) الموجودة في متر مكعب واحد من الهواء. نظرًا لقيمتها الصغيرة ، يتم قياسها عادةً بالجرام / م 3. ولكن نظرًا لحقيقة أنه عند درجة حرارة هواء معينة ، يمكن احتواء كمية معينة فقط من الرطوبة في الهواء (مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد هذه الكمية القصوى الممكنة من الرطوبة ، مع انخفاض درجة حرارة الهواء ، أقصى قدر ممكن من انخفاض الرطوبة) ، تم تقديم مفهوم الرطوبة النسبية.

الرطوبة النسبية

التعريف المكافئ هو نسبة الكسر الكتلي لبخار الماء في الهواء إلى أقصى حد ممكن عند درجة حرارة معينة. يتم قياسه كنسبة مئوية ويتم تحديده بواسطة الصيغة:

حيث: - الرطوبة النسبية للخليط المدروس (الهواء) ؛ - الضغط الجزئي لبخار الماء في الخليط ؛ - ضغط توازن البخار المشبع.

يزداد ضغط بخار تشبع الماء بشدة مع زيادة درجة الحرارة (انظر الرسم البياني). لذلك ، مع تبريد الهواء متساوي الضغط (أي عند ضغط ثابت) مع تركيز بخار ثابت ، تأتي لحظة (نقطة الندى) عندما يكون البخار مشبعًا. في هذه الحالة ، يتكثف البخار "الإضافي" على شكل ضباب أو بلورات ثلجية. عمليات التشبع والتكثيف للعب بخار الماء دور ضخمفي فيزياء الغلاف الجوي: عمليات تكوين السحب وتشكيلها الجبهات الجويةيتم تحديدها إلى حد كبير من خلال عمليات التشبع والتكثيف ، وتوفر الحرارة المنبعثة أثناء تكثيف بخار الماء في الغلاف الجوي آلية طاقة لظهور وتطور الأعاصير المدارية (الأعاصير).

تقدير الرطوبة النسبية

يمكن تقدير الرطوبة النسبية لخليط الماء والهواء إذا كانت درجة حرارته معروفة ( تي) ودرجة حرارة نقطة الندى ( ت د). متي تيو ت دمعبرًا عنها بالدرجات المئوية ، يكون التعبير صحيحًا:

حيث يتم تقدير الضغط الجزئي لبخار الماء في الخليط ه ص :

ويقدر ضغط بخار الماء في الخليط عند درجة الحرارة ه س :

بخار الماء المفرط التشبع

في حالة عدم وجود مراكز التكثيف ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، يكون تكوين حالة مفرطة التشبع ممكنًا ، أي أن الرطوبة النسبية تصبح أكثر من 100٪. يمكن للأيونات أو جزيئات الهباء الجوي أن تعمل كمراكز تكثيف ، فهي تعتمد على تكثيف البخار المفرط على الأيونات المتكونة أثناء مرور جسيم مشحون في مثل هذا الزوج حيث يعتمد مبدأ تشغيل غرفة السحب وغرف الانتشار: قطرات الماء تتكثف تشكل الأيونات المتكونة أثرًا مرئيًا (مسارًا) للجسيمات المشحونة.

مثال آخر على تكثيف بخار الماء المفرط التشبع هو نفاثات الطائرات التي تحدث عندما يتكثف بخار الماء المفرط التشبع على جزيئات السخام في عادم المحرك.

وسائل وطرق المكافحة

لتحديد رطوبة الهواء ، يتم استخدام أجهزة تسمى مقياس رطوبة الجو ومقاييس الرطوبة. يتكون مقياس الضغط النفسي لشهر أغسطس من ميزانين حرارة - جاف ورطب. يشير المصباح المبلل إلى درجة حرارة أقل من المصباح الجاف بسبب يتم تغليف خزانها بقطعة قماش مبللة بالماء ، مما يؤدي إلى تبخره وتبريده. معدل التبخر يعتمد على الرطوبة النسبية للهواء. وفقًا لشهادة موازين الحرارة الجافة والرطبة ، تم العثور على الرطوبة النسبية للهواء وفقًا لجداول القياس النفسي. في في الآونة الأخيرةبدأ استخدام مستشعرات الرطوبة المتكاملة (عادةً مع خرج الجهد) على نطاق واسع ، بناءً على خاصية بعض البوليمرات لتغيير خصائصها الكهربائية (مثل ثابت العزل الكهربائي للوسط) تحت تأثير بخار الماء الموجود في الهواء. لمعايرة أدوات قياس الرطوبة ، يتم استخدام تركيبات خاصة - hygrostats.

يشتكي الكثير من البرودة الشديدة في الشقة في الشتاء ، لكن لحسن الحظ ، على العكس من ذلك ، لا يمكنني لمس البطارية. لكن بسبب هذا ، يصبح الهواء جافًا جدًا. المرطب يساعد كثيرا. لكن في الطبيعة ، تعتمد رطوبة الهواء على عدد من العوامل.

ما هي رطوبة الهواء

بتقييم مناخ أي منطقة ، لا ينظرون فقط إلى مؤشرات درجة الحرارة ، ولكن أيضًا في رطوبة الهواء. يعتمد ذلك على مدى ارتفاع مستوى الغيوم في هذه المنطقة ، وكمية هطول الأمطار التي ستنخفض.

من أين تأتي الرطوبة في الهواء؟ يدخل معظمها إلى الكتل الهوائية بفضل البحار والمحيطات. عندما يتبخر الماء من سطحها ، ينتشر بخار الماء إلى أماكن مختلفة. حسنًا ، نتيجة لذلك ، نلاحظ هطول الأمطار. في وقت الشتاءيتحول البخار إلى ثلج ، وفي الخريف أو الربيع يتساقط على شكل مطر.

الرطوبة نوعان: مطلقة ونسبية. الخيار الأول هو مقدار بخار الماء الموجود في وحدة واحدة من الهواء. عادة ما يتم حساب هذا المؤشر بالجرام لكل 1 م 3 من الهواء. النوع الثاني هو الرطوبة النسبية للهواء. هي نسبة الكمية الفعلية لبخار الماء إلى المستوى الأقصى المحتمل في الهواء.

اعتماد مستوى الرطوبة على العوامل الطبيعية

في المدن أو المناطق المختلفة ، يمكن أن يختلف مستوى الرطوبة في الهواء بشكل كبير. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على هذا:

• الظروف المناخية;
• طقس؛
• ضغط جوي
• مستوى تلوث الهواء.

لوحظ الهواء الأكثر رطوبة في المناطق الاستوائية والساحلية. خلال فترات هطول الأمطار الغزيرة والمنخفضة الضغط الجويالرطوبة النسبية ترتفع بشكل ملحوظ. يتم التعبير عنها أيضًا كنسبة مئوية. في مثل هذه الفترة ، يمكن أن تصل إلى 95٪.

بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط مؤشر الرطوبة ارتباطًا وثيقًا بالعامل البشري. نظرًا لارتفاع تلوث الهواء والكميات الكبيرة من أول أكسيد الكربون ، تميل المدن الكبيرة إلى احتوائها على نسبة منخفضة جدًا من الرطوبة في الهواء.

يرتفع ضغط بخار تشبع الماء بشدة مع زيادة درجة الحرارة. لذلك ، مع تبريد الهواء متساوي الضغط (أي عند ضغط ثابت) مع تركيز بخار ثابت ، تأتي لحظة (نقطة الندى) عندما يكون البخار مشبعًا. في هذه الحالة ، يتكثف البخار "الإضافي" على شكل ضباب أو ندى أو بلورات ثلجية. تلعب عمليات التشبع والتكثيف لبخار الماء دورًا كبيرًا في فيزياء الغلاف الجوي: يتم تحديد عمليات تكوين السحب وتشكيل الجبهات الجوية إلى حد كبير من خلال عمليات التشبع والتكثيف ، حيث توفر الحرارة المنبعثة أثناء تكثيف بخار الماء في الغلاف الجوي آلية طاقة لظهور وتطور الأعاصير المدارية (الأعاصير).

الرطوبة النسبية هي المؤشر الوحيد لقياس الرطوبة للهواء الذي يسمح بالقياس المباشر للأدوات.

تقدير الرطوبة النسبية

يمكن تقدير الرطوبة النسبية لخليط الماء والهواء إذا كانت درجة حرارته معروفة ( تي) ودرجة حرارة نقطة الندى ( ت د)، على الصيغة التالية:

R H = الفوسفور ث (T د) الفوسفور ث (T) × 100٪، (displaystyle RH = ((P_ (s) (T_ (d))) over (P_ (s) (T))) مرات 100 \٪ ،)

أين ملاحظةهو ضغط بخار التشبع لدرجة الحرارة المقابلة ، والتي يمكن حسابها من صيغة Arden Buck:

الفوسفور ث (T) = 6.1121 exp ⁡ ((18.678 - T / 234.5) × T 257.14 + T)، (displaystyle P_ (s) (T) = 6.1121 exp left ((frac ((18.678-T / 234.5) \ مرات T) (257.14 + T)) \ يمين) ،)

الحساب التقريبي

يمكن حساب الرطوبة النسبية تقريبًا باستخدام الصيغة التالية:

R H ≈ 100-5 (T - 25 T د). (displaystyle R! H تقريبًا 100-5 (T-25T_ (d)).)

أي لكل فرق درجة مئوية بين درجة حرارة الهواء ودرجة حرارة نقطة الندى ، تنخفض الرطوبة النسبية بنسبة 5٪.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقدير الرطوبة النسبية من مخطط القياس النفسي.

بخار الماء المفرط التشبع

في حالة عدم وجود مراكز التكثيف ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، يكون تكوين حالة مفرطة التشبع ممكنًا ، أي أن الرطوبة النسبية تصبح أكثر من 100 ٪. يمكن للأيونات أو جزيئات الهباء الجوي أن تعمل كمراكز تكثيف ، فهي تعتمد على تكثيف البخار المفرط على الأيونات المتكونة أثناء مرور جسيم مشحون في مثل هذا الزوج حيث يعتمد مبدأ تشغيل غرفة السحب وغرف الانتشار: قطرات الماء تتكثف تشكل الأيونات المتكونة أثرًا مرئيًا (مسار) لجسيم مشحون.

مثال آخر على تكثيف بخار الماء المفرط التشبع هو نفاثات الطائرات التي تحدث عندما يتكثف بخار الماء المفرط على جزيئات السخام في عادم المحرك.

وسائل وطرق المكافحة

لتحديد رطوبة الهواء ، يتم استخدام أجهزة تسمى مقياس رطوبة الجو ومقاييس الرطوبة. يتكون مقياس الضغط النفسي لشهر أغسطس من ميزانين حرارة - جاف ورطب. درجة حرارة البصلة الرطبة أقل من البصلة الجافة لأن خزانها ملفوف بقطعة قماش مبللة بالماء ، مما يبردها مع تبخرها. معدل التبخر يعتمد على الرطوبة النسبية للهواء. وفقًا لشهادة موازين الحرارة الجافة والرطبة ، تم العثور على الرطوبة النسبية للهواء وفقًا لجداول القياس النفسي. في الآونة الأخيرة ، أصبحت مستشعرات الرطوبة المتكاملة (عادةً مع خرج الجهد) مستخدمة على نطاق واسع ، بناءً على خاصية بعض البوليمرات لتغيير خصائصها الكهربائية (مثل ثابت العزل الكهربائي للوسط) تحت تأثير بخار الماء الموجود في الهواء.

يتم تحديد رطوبة الهواء المريحة للشخص من خلال وثائق مثل GOST و SNIP. ينظمون أن الرطوبة المثلى للفرد في الداخل في فصل الشتاء هي 30-45 ٪ ، في الصيف - 30-60 ٪. تختلف بيانات SNIP اختلافًا طفيفًا: 40-60٪ في أي وقت من السنة ، والحد الأقصى هو 65٪ ، ولكن بالنسبة للمناطق شديدة الرطوبة - 75٪.

لتحديد وتأكيد الخصائص المترولوجية لأجهزة قياس الرطوبة ، يتم استخدام تركيبات مرجعية خاصة (نموذجية) - غرف مناخية (hygrostats) أو مولدات ديناميكية لرطوبة الغاز.

المعنى

رطوبة الهواء النسبية هي مؤشر بيئي مهم للبيئة. إذا كانت الرطوبة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا ، فسيتم ملاحظة التعب السريع للشخص وتدهور الإدراك والذاكرة. تجف الأغشية المخاطية للإنسان ، وتتشقق الأسطح المتحركة ، وتشكل شقوقًا دقيقة ، حيث تخترق الفيروسات والبكتيريا والميكروبات مباشرة. رطوبة نسبية منخفضة (تصل إلى 5-7 ٪) في مباني الشقة ، لوحظ المكتب في المناطق ذات الوقوف الطويل لدرجات الحرارة الخارجية السلبية المنخفضة. عادةً ما تؤدي المدة التي تصل إلى أسبوع إلى أسبوعين عند درجات حرارة أقل من -20 درجة مئوية إلى جفاف المبنى. عامل تدهور كبير في الحفاظ على الرطوبة النسبية هو تبادل الهواء في درجات حرارة منخفضة سلبية. كلما زاد تبادل الهواء في المبنى ، كلما انخفضت الرطوبة النسبية بشكل أسرع (5-7٪) في هذه المباني.

يتم تهوية الغرف في جو بارد من أجل زيادة الرطوبة خطأ فادح- وهذا هو الأكثر طريقة فعالةتحقيق العكس. سبب هذا الاعتقاد الخاطئ على نطاق واسع هو تصور أرقام الرطوبة النسبية المعروفة للجميع من توقعات الطقس. هذه النسب المئوية لرقم معين ، لكن هذا الرقم يختلف بالنسبة للغرفة والشارع! يمكنك معرفة هذا الرقم من جدول يربط بين درجة الحرارة و الرطوبة المطلقة. على سبيل المثال ، تعني رطوبة الهواء الخارجية بنسبة 100٪ عند -15 درجة مئوية 1.6 جم من الماء لكل متر مكعب ، ولكن نفس الهواء (ونفس الجرامات) عند درجة حرارة +20 درجة مئوية يعني 8٪ فقط من الرطوبة.

منتجات الطعام، مواد بناءوحتى العديد من المكونات الإلكترونية يمكن تخزينها في نطاق محدد بدقة من الرطوبة النسبية. عديدة العمليات التكنولوجيةتحدث فقط مع التحكم الصارم في محتوى بخار الماء في هواء غرفة الإنتاج.

يمكن تغيير الرطوبة في الغرفة.

تستخدم المرطبات لزيادة الرطوبة.

يتم تنفيذ وظائف تجفيف (خفض الرطوبة) للهواء في معظم مكيفات الهواء وفي شكل أجهزة منفصلة - مجففات الهواء.

في زراعة الزهور

الرطوبة النسبية للهواء في البيوت البلاستيكية والمباني السكنية المستخدمة في زراعة النباتات عرضة للتقلبات ، والتي ترجع إلى الموسم ودرجة حرارة الهواء ودرجة وتكرار سقي النباتات والرش ، ووجود المرطبات ، وأحواض السمك أو حاويات أخرى بها سطح مائي مفتوح وأنظمة تهوية وتدفئة. يتحمل الصبار والعديد من النباتات النضرة الهواء الجاف بسهولة أكبر من العديد من النباتات الاستوائية وشبه الاستوائية.
كقاعدة ، للنباتات التي موطنها رطب الغابات المطيرة، الرطوبة النسبية المثلى 80-95٪ (في الشتاء يمكن تخفيضها إلى 65-75٪). بالنسبة لنباتات المناطق شبه الاستوائية الدافئة - 75-80٪ ، المناطق شبه الاستوائية الباردة - 50-75٪ (ليفكوي ، بخور مريم ، نبات السيناريا ، إلخ.)
عند حفظ النباتات في المباني السكنية ، يعاني العديد من الأنواع من الهواء الجاف. بادئ ذي بدء ، ينعكس هذا في الأوراق ؛ لديهم تجفيف سريع وتدريجي للقمم.