في مجال الفيزياء ، تمثل الرطوبة عادةً كمية رطوبة الماء الموجودة في الغلاف الجوي. يمكن رؤية الرطوبة بالعين المجردة ولكن يمكن تقديرها باستخدام طرق معينة. أشارت الرطوبة إلى توقعات الطقس بكفاءة. علاوة على ذلك ، يتم تصنيفها إلى نوعين ، وهما الرطوبة المطلقة والنسبية.
الرطوبة المطلقة مقابل الرطوبة النسبية
الفرق بين الرطوبة المطلقة والنسبية هو أن الرطوبة المطلقة للغلاف الجوي هي زيادة أو نقصان بخار الماء بالتناسب مع كمية / كتلة الهواء الجاف. ومع ذلك ، تحدد الرطوبة النسبية نسبة بخار الماء في الهواء الجاف بناءً على كمية بخار الماء الموجودة.
عند إظهار الرطوبة المطلقة للغلاف الجوي ، فإنه يتجاهل عامل درجة الحرارة. بكلمات بسيطة ، الرطوبة المطلقة هي معيار لمدى انخفاض معدل بخار الماء في كمية معينة من الهواء خلال تلك الفترة. يتم تقسيم حجم الهواء وبخار الماء للحصول على الرطوبة المطلقة.
على العكس من ذلك ، يتم تعريف الرطوبة النسبية على أنها النسبة بين توازن ضغط بخار الماء في مذيب معين والجزء الجزئي لبخار الماء في المذيب. هنا ، يتم أخذ حالة درجة الحرارة في الاعتبار أثناء حساب الرطوبة النسبية للغلاف الجوي. الرطوبة النسبية دائما بالنسبة المئوية.
جدول المقارنة بين الرطوبة المطلقة والنسبية
| معلمات المقارنة | الرطوبة المطلقة | الرطوبة النسبية |
| تعريف | يستخدم محتوى بخار الماء كقياس للرطوبة المطلقة في حجم معين من الهواء. | إنها النسبة المئوية الجزئية لضغط بخار الماء المستقر عن طريق مستوى بخار الماء في هذا الخليط المعطى. |
| وحدة si | يتم التعبير عن الرطوبة المطلقة في شكل رطوبة بالجرامات أو الكيلوجرامات لكل متر مكعب من الهواء المعطى. | ينتج عنه قيمة النسبة المئوية. |
| دور درجة الحرارة | الرطوبة المطلقة لا علاقة لها بدرجة الحرارة المتاحة في الغلاف الجوي في تلك المرحلة. | تعتمد الرطوبة النسبية على درجة حرارة الغلاف الجوي ، بحيث تتناسب الرطوبة النسبية عكسياً مع درجة الحرارة. |
| تتأثر المنطقة | تؤثر ظروف الكوكب على الرطوبة المطلقة ، مثل المواسم والأرض والمياه. | في المناطق الساحلية ، تكون الرطوبة النسبية أكثر ، بينما تكون منخفضة في المناطق الصحراوية. |
| تعبير رياضي | يمكن التعبير عن الرطوبة المطلقة كنسبة حجم الهواء إلى حجم بخار الماء. | تُحسب الرطوبة النسبية بقسمة حجم بخار الماء وحجم الهواء الجاف |
ما هو المطلق؟
تُعرَّف الرطوبة المطلقة لكمية الهواء في الغلاف الجوي بأنها نوعية بخار الماء الموجود في الهواء الرطب. نتيجة لوجود بخار الماء في الهواء الرطب ، فإن حجم بخار الماء هو نفسه الهواء الرطب. وبالتالي ، غالبًا ما يتم وصف الرطوبة المطلقة من خلال قدرتها على قياس كثافة بخار الماء في جو رطب. وفي الوقت نفسه ، لا تؤثر درجة الحرارة على الرطوبة المطلقة.
علاوة على ذلك ، يُشار إلى رمز الرطوبة المطلقة بـ ρv. إلى جانب ذلك ، فإن قيمة الرطوبة المطلقة ليست ثابتة ، فهي تتغير وفقًا لمحتوى الرطوبة في الهواء في أماكن مختلفة. كوحدة قياس ، يتم تعريف الرطوبة المطلقة على أنها كمية الرطوبة لكل متر مكعب من الهواء (جم / م 3). علاوة على ذلك ، نظرًا للقياس الدقيق للرطوبة ، غالبًا ما تعتبر الرطوبة المطلقة الطريقة العلمية الأكثر دقة. يمكن حسابه بقسمة كتلة سعة بخار الماء في الهواء على الحجم الذي يشغله الهواء.
على سبيل المثال ، إذا كان هناك 6 جرامات من بخار الماء في 2 متر مكعب من الهواء ، فإن الرطوبة المطلقة تساوي 3 جرام / م 3. نظرًا لحسابها الدقيق لمقدار الماء الموجود في الهواء ، فإن الرطوبة المطلقة تساعد في تحديد الرطوبة في الصيف والشتاء والفصول المختلفة.
ما هي الرطوبة النسبية؟
عندما نتحدث عن الرطوبة النسبية ، فإننا نشير إلى نسبة محتوى بخار الماء في الهواء مقارنة بالمقدار المطلوب من أجل تشبع الهواء تمامًا. علاوة على ذلك ، فإن دور درجة الحرارة مهم جدًا في الرطوبة النسبية ، حيث أن الرطوبة النسبية تتناسب عكسياً مع درجة الحرارة ، لذلك عندما تزداد درجة الحرارة ، تنخفض الرطوبة النسبية للغلاف الجوي معها.
بعد ذلك ، تظل الرطوبة النسبية ثابتة بغض النظر عن كمية الهواء في الفضاء. ويمكن حسابها باستخدام الصيغة ؛ النسبة المئوية الجزئية بين ضغط بخار الماء النقي على سطح مستو ، وبخار الماء في الخليط. ومع ذلك ، من ناحية أخرى ، هناك أداة تسمى مقياس الرطوبة ، اخترعها الفيزيائي السويسري والجيولوجي هوراس بنديكت دي سوسور في عام 1783 ، لحساب الرطوبة النسبية. عادةً ما يُعبر عن الرطوبة النسبية بالنسبة المئوية ويُشار إليها بالرمز φ أو RH في الفيزياء.
يتم استخدام النسبة المئوية المعبر عنها للرطوبة كمقياس مهم مع الإشارة إلى تنبؤات الطقس ؛ وبهذه الطريقة ، فإن النسبة الأعلى تعني أن الهواء رطب. يعد تكييف الهواء والتوربينات البخارية أمثلة شائعة للرطوبة النسبية.
الاختلافات الرئيسية بين الرطوبة المطلقة والنسبية
استنتاج
تعتبر الرطوبة جانبًا مهمًا ، حيث إنها تحدد مستوى الرطوبة في الهواء ، مما يساعد في النهاية في الحفاظ على درجة حرارة الجسم فيما يتعلق بالجو. بشكل عام ، تعتبر الرطوبة مفهومًا في العلم ، يتم تصنيفها إلى فئتين ، وهما الرطوبة المطلقة والرطوبة النسبية.
يستخدم كلاهما لحساب كمية بخار الماء في الهواء ، ومع ذلك ، يخبر أحدهما بدقة الكمية دون تدخل في درجة الحرارة ، بينما يحسب الآخر كمية بخار الماء بالنسبة لدرجة الحرارة بالنسبة المئوية. وبالتالي ، فإن الاختلافات الرئيسية بينهما تشمل عوامل درجة الحرارة والصيغ والوحدات للتعبير عنها.
