الامارات 7 - تعريف درجة التكثف
درجة التكثف هي درجة الحرارة التي يتشبع عندها الهواء ببخار الماء. عندما يصل الهواء إلى هذه الدرجة عند ضغط معين، يبدأ بخار الماء في التكثف، أي التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، على الأسطح الصلبة المحيطة به. يتم قياس درجة التكثف بوحدة درجة مئوية، وتعرف أيضاً بنقطة الندى.
تشير درجة التكثف إلى الحرارة التي يجب أن يُبرد بها الهواء ليتكثف بخار الماء الموجود فيه، مما يؤدي إلى تكوّن قطرات الندى. تعتمد هذه الدرجة على ضغط الهواء، وعند درجة حرارة وضغط معينين، يمكن للهواء أن يحمل كمية محددة من بخار الماء، تُعرف بضغط بخار الماء. يحدث التكثف عند تجاوز هذه القيمة.
عادة ما ترتبط درجة التكثف بالرطوبة النسبية، وهي نسبة ضغط بخار الماء في الهواء إلى ضغط تشبع بخار الماء في نفس الكمية من الهواء عند درجة حرارة معينة. تكون الرطوبة النسبية 100% عندما تتساوى درجة التكثف مع درجة حرارة الهواء.
أهمية درجة التكثف
تعتبر درجة التكثف من العوامل الأساسية المتعلقة بالطقس وراحة الإنسان. يشعر معظم الأشخاص بالراحة عند درجة تكثف تبلغ 16 درجة مئوية، بينما إذا كانت تساوي 21 درجة مئوية، فقد يشعر البعض بالحرارة، حيث إن كمية بخار الماء في الهواء تعيق تبخر العرق، مما يمنع تبريد الجسم.
من الجدير بالذكر أن درجة التكثف لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الهواء. عند تساوي الدرجتين، تصل الرطوبة النسبية إلى 100%، مما يعد غير مريح للإنسان. ومع ذلك، فإن الرطوبة النسبية التي تصل إلى 100% ضرورية لهطول المطر، إذ لا يمكن للهواء استيعاب مزيد من بخار الماء، مما يؤدي إلى تساقطه على شكل قطرات مطر. أما الهواء القريب من سطح الأرض، فيتخلص من بخار الماء كقطرات من الندى فوق الأسطح الباردة.
قياس درجة التكثف
يمكن قياس درجة التكثف مباشرة باستخدام جهاز قياس الرطوبة. وفي حالة عدم توفر الجهاز، يمكن معرفة الدرجة باستخدام المخطط السيكرومتري، الذي يوضح العلاقة بين خصائص الهواء بشكل بياني. يتم ذلك عن طريق قياس خاصيتين من خواص الهواء، مثل درجة الحرارة الجافة والرطبة، ثم تحديد القيم المقاسة على المخطط لتحديد درجة التكثف.
درجة التكثف هي درجة الحرارة التي يتشبع عندها الهواء ببخار الماء. عندما يصل الهواء إلى هذه الدرجة عند ضغط معين، يبدأ بخار الماء في التكثف، أي التحول من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، على الأسطح الصلبة المحيطة به. يتم قياس درجة التكثف بوحدة درجة مئوية، وتعرف أيضاً بنقطة الندى.
تشير درجة التكثف إلى الحرارة التي يجب أن يُبرد بها الهواء ليتكثف بخار الماء الموجود فيه، مما يؤدي إلى تكوّن قطرات الندى. تعتمد هذه الدرجة على ضغط الهواء، وعند درجة حرارة وضغط معينين، يمكن للهواء أن يحمل كمية محددة من بخار الماء، تُعرف بضغط بخار الماء. يحدث التكثف عند تجاوز هذه القيمة.
عادة ما ترتبط درجة التكثف بالرطوبة النسبية، وهي نسبة ضغط بخار الماء في الهواء إلى ضغط تشبع بخار الماء في نفس الكمية من الهواء عند درجة حرارة معينة. تكون الرطوبة النسبية 100% عندما تتساوى درجة التكثف مع درجة حرارة الهواء.
أهمية درجة التكثف
تعتبر درجة التكثف من العوامل الأساسية المتعلقة بالطقس وراحة الإنسان. يشعر معظم الأشخاص بالراحة عند درجة تكثف تبلغ 16 درجة مئوية، بينما إذا كانت تساوي 21 درجة مئوية، فقد يشعر البعض بالحرارة، حيث إن كمية بخار الماء في الهواء تعيق تبخر العرق، مما يمنع تبريد الجسم.
من الجدير بالذكر أن درجة التكثف لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الهواء. عند تساوي الدرجتين، تصل الرطوبة النسبية إلى 100%، مما يعد غير مريح للإنسان. ومع ذلك، فإن الرطوبة النسبية التي تصل إلى 100% ضرورية لهطول المطر، إذ لا يمكن للهواء استيعاب مزيد من بخار الماء، مما يؤدي إلى تساقطه على شكل قطرات مطر. أما الهواء القريب من سطح الأرض، فيتخلص من بخار الماء كقطرات من الندى فوق الأسطح الباردة.
قياس درجة التكثف
يمكن قياس درجة التكثف مباشرة باستخدام جهاز قياس الرطوبة. وفي حالة عدم توفر الجهاز، يمكن معرفة الدرجة باستخدام المخطط السيكرومتري، الذي يوضح العلاقة بين خصائص الهواء بشكل بياني. يتم ذلك عن طريق قياس خاصيتين من خواص الهواء، مثل درجة الحرارة الجافة والرطبة، ثم تحديد القيم المقاسة على المخطط لتحديد درجة التكثف.