بررسی آب موجود در جو

دسته بندي : کتاب » شیمی
آب موجود در جو
آب در سه حالت بخار ،  ( بخار آب ) مایع   ( قطرات آب ) وجامد  ( بلورهی یخ ) در جو وجود دارد از این سه حالت ، تنها حالت بخار آن نامرئی است آب تحت شرایط خاصی از یک حالت به حالت دیگر تغییر پیدا می کند که برای هر کدام نام ویژه ای به کار گرفته  می شود .
این تغییر حالتها ونامهای مربوط ، به شرح زیرند :
تبخیر : تغییر حالت از مایع به بخار
انجماد : تغییر حالت از مایع به  جامد
تصعید : تغییر حالت از   جامد به بخار
ذوب : تغییر حالت از جامد به مایع
میعان : تغییر  حالت از بخار به مایع
نهشت : تغییر حالت از بخار به جامد
تغییر از حالت به مایع به بخار نیازمند نهان تبخیر است و برای تغییر  از ح الت جامد به منایع به گرمای نهان ذوب نیاز داریم .هنگامی که تغییر حالت در جهت عکس صورت   
 گیرد ، گرمای نهان و ذوب آزاد می شوند وهمچنین برای تغییر  حالت از جامد به بخار به گرمای نهان تصعی نیاز داریم که این گ رما در موقع نهشت آزاد می شود .
4-1 بخار آب
مقدار بخار آب موجود  درجو بر حسب زمان و مکان متغیر است . مقدار واقعی بخار آب موجود دریک نمونه هوا ممکن است با عبارت مختلفی تعریف شود که از  این قرارند .
4-1-1 نسبت آمیزه رطوبت
به نسبت جرم بخار  به جرم هوای خشک ( هوای بدون بخار آب  ) اطلاق می شود وواحد آن گرم بر کیلوگرم است
4-1-2 رطوبت مطلق
عبارت است از : نسبت جرم بخار آب به  حجمی که توسط مخلوط بخار آب و هوا اشغال شده است واحد رطوبت مطلق گرم بر متر مکعب است .
4-1-3 فشار بخار آب
عبارت است از فشار جزئی بخار آب موجود در جو این قسمتی از فشار کلی جو است و با واحد هکتو   پاسکال اندازه گیری میشود .
ظرفیت  پذیرش بخار آب در هوا ، با ازدیاد دما افزایش می یابد . در شکل 4-1 منحنی بیشترین اشباع ، پذیرش بخار آب  در یک نمونه هوا را بر حسب دما نشان می دهد در این شکل فرض بر این است که نمونه اشباع شده در مجاورت سطح مسطحی از آب در تعادل قرار دارد . در شکل 4-1 محور قائم را می توان بر حسب آمیزه رطوبت رطوبت مطلق و یا فشار بخار آب مدرج کرد .
عبارت اشباع را هنگامی برای نمونه ای از هوا به کار می بریم که آن نمونه بیشترین مقدار بخار آب را در یک دمای خاصی در خود جای داده  باشد ./ در شکل 4-1 توده هوای a  با دمای    25 و نسبت آمیزه رطوبت   25/21 اشباع است در این حالت نسبت آمیزه رطوبت را نسبت آمیزه رطوبت اشباع می نامند .
در هوای غیر اشباع C, b  میزان کمتری بخار آب در مقایسه با حالت اشباع ان در یک دمای خاص وجود دارد . هر گا ه مقداربخار اب در نمونه هوا از   حد اشباع آن در دمای مورد نظر بیشتر شده باشد و هوا را ابر اشباع d می نامند .
4-1-4 رطوبت نسبی
چهارمین عبارتی که غالبا برای توضیح بخار آب موجود در هوا به کار گر فته می شود ، رطوبت نسبی RH  است این کمیت عبارت است از : نسبت جرم بخار آب موجود در نمونه هوا در یک دمای خاص به  مقدار بخار آب موجود در همین  دما و درحالت اشباع این نسبت بر حسب درصد بیان می شود .
اندازه RH  برای یک نمونه غیر  اشباع همواره کمتر از 100% است برای نمونه B در دمای   20 نسبت 10 به 15 می باشد که RH  آن 7/66% است برای نمونه c با نسبت 57/1 به 2 RH  مساوی با 5/87 % می شود . دراین جا باید یاد آوری شد که : اگر چه نمونه B دارای بخار آب بیشتری در مقایسه با نمونه C است ولی رطوبت نسبی آن کمتر از رطوبت نسبی نمونه C است .این نشان دهنده این مطلب است که رطوبت نسبی توسط دمای نمونه هوای کنترل می شود میزان بخار آب موجود در آن  پارامتر کنترل کننده عمده نمی باشد .
با تغییر دمای نمونه هوا انازه RH  تغییر می کند .اگر میزان بخار آب موجود در نمونه همچنین فشار ثابت نگه داشته شوند ودمای نمونه B به   30 B2 افزایش داده شود آن گاه PH به 37%    کاهش می یابد بر عکس اگر دما به   170 کاهش یابد         RH (B3) به 90 % افزایش می یابد
اندازه  RH برای هوای اشباع A همواره 100% است و برای هوای ابر اشباع D که ممکن است تحت شرایط خاصی در جو و جود داشته باشد همواره بیشتر از 100% خواهد بود
تغییردر رطوبت نسبی تنها با  تغییر دمای هوا صورت نمی پذیرد . می توان با افزایش موجودی بخار آب و کاهش دما به طور همزمان B- K  به حالت اشباع  دست یافت .