تعريف الرطوبة النوعية، يتم إطلاق مفهوم الرطوبة على كل من العلاقة التي تتشكل من الكتلة الخارجة من بخار الماء، وأيضا الكتلة الخاصة بالهواء الجوي، ولا علاقة لها بالحجم، بل كل التأثير يكون على الكتل، ونلاحظ أن هذه الرطوبة هي الأفضل، وكما نعلم أن لها إيجابيات وأيضًا سلبيات، فنعمل بما هو إيجابي منها، ونبتعد عن السلبي، ومنها أنها تسبب أمراض في الجهاز المسؤول عن التنفس، ويصاب الشخص بالكسل.
تعريف الرطوبة النوعية
تُعرّف الجودة بأنها العلاقة بين كتلة بخار الماء وكتلة الهواء الجاف، بمعنى آخر، إنها كتلة بخار الماء، ونسبة وجودها إلى كتلة الهواء في منطقة معينة، ولكن لا بد من ذلك. تجدر الإشارة إلى أن النسبة المئوية لبخار الماء التي يمكن للهواء أن يحملها تعتمد بشكل خاص على درجة الحرارة، يتم قياس الرطوبة في الهواء باستخدام وحدة جرام لكل كيلوغرام.
- الرطوبة النوعية المشبعة هي كتلة بخار الماء عند ضغط جوي ودرجة حرارة معينة، والتي تتجاوز كتلة بخار الماء اللازمة لتشبع كيلوغرام من الهواء الرطب.
- لا تعتمد الرطوبة النوعية على الأحجام، بل على الكتل، مما يجعلها غير متأثرة بالتغير في حجم عبوة الهواء سواء عند التمدد أو الانكماش.
- الرطوبة النوعية أفضل من الرطوبة المطلقة في عملية قياس الرطوبة، خاصة في المناطق المدارية والمسطحات المائية الدافئة، حيث أن تلك الأماكن لديها رطوبة نوعية أعلى من غيرها، على العكس من ذلك، في المناطق القطبية المتجمدة، وهي كمية جزيئات بخار الماء أقل من أي مكان في العالم.
أنواع الرطوبة من حيث المصطلحات
الرطوبة لها 3 مصطلحات أساسية، للتمييز بين بعض العوامل التي تؤثر على تلك الرطوبة، وهذه المصطلحات هي كما يلي.
- الرطوبة المطلقة
- رطوبة محددة
- الرطوبة النسبية
سنحاول فيما يلي تحديد كل نوع من هذه الأنواع، مع تعريف محدد له.
الرطوبة النسبية
إنه مصطلح يستخدم للتعبير عن النسبة بين كمية بخار الماء الموجودة بالفعل في حجم معين من الهواء، والحد الأقصى لكمية بخار الماء التي يمكن الوصول إليها في تلك الكتلة من الهواء عند درجة حرارة محددة.
رطوبة محددة
إذا أخذنا كمية معينة من الهواء الجوي – من الهواء الجاف وبخار الماء – فإن الرطوبة المحددة ستكون مؤشرًا على العلاقة بين كتلة بخار الماء وكتلة الهواء الجاف، ويتم قياسها بالجرام من بخار الماء لكل كيلوغرام من الهواء الجاف.
الرطوبة المطلقة
وهو مصطلح يعبر عن العلاقة بين كتلة بخار الماء والحجم الكلي للهواء، ويقاس بالجرام لكل متر مكعب.
ما العلاقة بين الرطوبة ودرجة الحرارة
لكي تكون قادرًا على فهم العلاقة بين درجة الحرارة والرطوبة، ومدى المتغيرات الفيزيائية الأخرى التي تدخل في عملية تحديد نسبة الرطوبة في الهواء، قدم العلماء رسمًا بيانيًا يمكنك من خلاله فهم الفيزيائي الحراري متغيرات الهواء ومناطق راحة الإنسان، وهذا الرسم البياني يسمى الرسم البياني “Sycrometric”. يتم استخدام تصميم أجهزة التكييف والتبريد والتدفئة بهذه الشرح طريقة.
نلاحظ من خلال هذا الرسم البياني العديد من النتائج، من بينها ما يلي.
- نجد أن العلاقة بين درجة الحرارة والرطوبة النسبية هي علاقة عكسية، وهذا يحدث في حالة إذا كان معدل الرطوبة المحدد أو المطلق ثابتًا.
- في حالة ارتفاع درجات الحرارة، تنخفض الرطوبة النسبية، مما يعني أن الهواء يتحرك تدريجياً بعيدًا عن حالة التشبع.
- يمكن أيضًا تقديم النتيجة بشكل مختلف، وهي أن كمية بخار الماء الموجودة في كمية معينة من الهواء أقل نسبيًا بالنسبة لأقصى كمية يمكن أن تكون موجودة.
- ترتبط الرطوبة المطلقة أو النوعية بدرجة الحرارة في علاقة مباشرة، فكلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت الرطوبة المحددة أو المطلقة.
- وهذا يعني أيضًا أن كتلة بخار الماء في الهواء الجوي تزداد بزيادة درجات الحرارة.
وهذا ما يفسر شعورنا بالحرارة والثقيلة والهواء الخانق في الصيف، حيث تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى زيادة الرطوبة المطلقة، ولكن انخفاض في الرطوبة النسبية (يصبح الهواء غير مشبع)، ولكن في الشتاء يحدث عكس هذه الظاهرة، حيث درجات الحرارة المنخفضة تزيد من الرطوبة. نسبي، وهواء الغلاف الجوي يصل إلى نقطة التشبع، وفي تلك المرحلة تبدأ السحب والضباب بالتشكل. تبدأ في التكون عندما تتجاوز نسبة بخار الماء نسبة التشبع في الهواء، لذا فإن أي نسبة من بخار الماء تزيد عن قدرة الهواء على التشبع تبدأ بالتكثف وتتحول إلى غيوم وضباب. .
ما هي إيجابيات وسلبيات جودة الرطوبة في الجسم
تعتبر الرطوبة النوعية ذات أهمية كبيرة بشكل عام، كما أنها تحتوي على العديد من الأضرار، ومن بين تلك الفوائد والأضرار ما يلي.
مزايا الرطوبة النوعية
بسبب ما ذكرناه سابقاً عن ارتباط الرطوبة بدرجة الحرارة، فعندما تكون الرطوبة النوعية منخفضة، يؤدي ذلك إلى زيادة رغبة المحاصيل الزراعية في الحصول على المياه الجارية، بحيث يمكنها تعويض الماء الذي تم تبخيره بفعل الحرارة. درجة الحرارة، وفي حالة ارتفاع الرطوبة مع درجة الحرارة أيضًا، فهذا مؤشر على اقتراب حدوث أمراض النبات. في تلك البيئة تنتشر الآفات والحشرات على نطاق واسع، وتزداد بشكل كبير في مواسم الرياح الموسمية، والتي تنخفض خلال فصل الشتاء، لأن درجة الحرارة تنخفض حتى مع ارتفاع معدل الرطوبة.
مساوئ الرطوبة النوعية
تسبب الرطوبة النوعية العديد من الأضرار، من بينها ما يلي.
- تسبب الرطوبة العالية تهيجًا في الأنف والعينين والحلق.
- تزيد الرطوبة النوعية من عملية التعرق بالجسم، مما يعمل بعد ذلك على الشعور بالحكة في الجلد مع انتشار البكتيريا على سطح الجلد.
- مع رطوبة عالية، يبدأ الجسم في الشعور بعدم القدرة على بذل أي جهد، وتقليل معدل الحركة والحمل العام.
- تعتبر الرطوبة العالية بيئة خصبة لانتشار أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو وغيرها وخاصة لكبار السن.
- التعرق المفرط من الجسم، ويفقد الجسم السوائل بشكل أسرع، حيث يظل التعرق لفترة طويلة من الزمن.
ما هو الجهاز الذي يستخدم لقياس رطوبة معينة
هناك العديد من الأجهزة التي يتم استخدامها في عملية قياس الرطوبة النوعية، ومنها ما يلي.
- مرطب بمرآة التبريد.
- رطوبة كهربائية.
- رطوبة أو مقياس رطوبة الجاذبية.
ما هي تأثيرات الرطوبة على البيئة
للرطوبة تأثيرات عديدة على الصعيد العالمي، من بينها ما يلي.
- تؤثر الرطوبة بشكل كبير على المناخ العالمي إن عملية الحفاظ على الرطوبة عند حد ثابت معين، باستخدام مختلف أجهزة التبريد والتدفئة، تزيد من استهلاك الطاقة العالمي.
- يؤثر على الحياة الحيوانية والنباتية بشكل كبير درجة توفر الرطوبة هي ما يؤثر بشكل كبير على قدرة بعض النباتات على التكيف والتعايش في بعض البيئات، لذلك تجد في البيئات الصحراوية الجافة ندرة في النباتات.
- يؤثر على مدى راحة الإنسان على الرغم من أن الرطوبة هي أحد العوامل المهمة لراحة الإنسان من حيث الحرارة، إلا أن البشر أصبحوا أكثر حساسية لمعدلات التغيرات في درجات الحرارة من التغيرات في الرطوبة النسبية، إلا أن الرطوبة لها تأثير ضئيل على مدى شعور الشخص بالراحة.، على عكس الحرارة.
- تتأثر عملية تشييد المباني بمعدل الرطوبة غالبًا ما يتم إنتاج طرق البناء الشائعة للحاويات لبناء حدود حرارية رديئة، والتي تتطلب بعد ذلك نظام عزل وحاجز هوائي مصمم للحفاظ على الظروف البيئية الداخلية، مما يسمح بمقاومة الظروف البيئية الخارجية .
- تتأثر المركبات والرحلات الجوية بشكل كبير بالرطوبة المركبات مثل المباني التي يجب أن تحتوي على مادة عازلة، تعزل المحتوى الموجود بداخلها عن التغيرات التي تحدث في الخارج، وفيما يتعلق بالرحلات الجوية، تعمل الطائرات في درجة رطوبة داخلية منخفضة نسبتها حوالي 20٪، خاصة في الرحلات الطويلة.
- بعض الصناعات التي تتأثر بشكل كبير بالرطوبة في كثير من الحالات، تتأثر العديد من الصناعات سلبًا بمستويات عالية من الرطوبة في الغلاف الجوي، خاصة المصانع الكيماوية والمصافي التي تستخدم الأفران كجزء من عمليات معينة، حيث تقلل الرطوبة من تركيزات الأكسجين المستخدمة في عملية التسخين.
وبهذا نصل لختام المقال، إذ تم ذكر التعريف العام للرطوبة النوعية، وما الأنواع التي تظهر منها، وما تعريف كل نوع، وكيف تؤثر على البيئة في أكثر من مجال.