ความชื้นของอากาศ
ความชื้นของอากาศ
การระเหยของน้ำต้องใช้ความร้อน ดังนั้นขณะที่น้ำระเหยจึงทำให้อุณหภูมิของน้ำและสิ่งที่อยู่รอบๆ น้ำลดลง เมื่อน้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆ บนโลกระเหยกลายเป็นไอลอยปะปนอยู่ในอากาศ ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศก็คือ ความชื้นของอากาศ
มวลของไอน้ำในอากาศหนึ่งหน่วยปริมาตรก็คือ ความหนาแน่นของไอน้ำในอากาศ ปริมาณของไอน้ำที่อากาสรับไว้จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของบรรยากาศ อุณหภูมิสูงจะรับไอน้ำได้มาก อุณหภูมิต่ำจะรับไอน้ำได้น้อย
ถ้าอากาศอยู่ในสภาพที่ไม่สามารถรับไอน้ำได้อีก แสดงว่าอากาศขณะนั้นอิ่มตัวด้วยไอน้ำ เรียกสภาวะนี้ว่า อากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ หรืออากาศอิ่มตัว ซึ่งเป็นสภาวะที่อากาศมีความชื้นมากที่สุด
อากาศ 1 ลูกบาศก์เมตร ณ อุณหภูมิต่าง ๆ กัน จะรับไอน้ำได้ดังนี้
- ที่อุณหภูมิ 10 องศาเซลเซียส รับไอน้ำได้มากที่สุดประมาณ 9.3 กรัม
- ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส รับไอน้ำ ได้มากที่สุดประมาณ 17.5 กรัม
- ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส รับไอน้ำได้มากที่สุดประมาณ 30.5 กรัม
เรามีวิธีบอกค่า ความชื้น ของอากาศได้ 2 วิธี ดังนี้
1. ความชื้นสมบูรณ์ หมายถึง อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำในอากาศกับปริมาตรของอากาศนั้น ณ อุณหภูมิเดียวกัน มีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ( g/m3)
สูตรการคำนวณ
ความชื้นสัมบูรณ์ = มวลของไอน้ำในอากาศ/ปริมาตรของอากาศ
ตัวอย่าง อากาศแห่งหนึ่ง ณ อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส มีปริมาตร 8 ลูกบาศก์เมตร มีไอน้ำอยู่ 32 กรัม มีค่าความชื้นสัมบูรณ์เท่าใด
จากโจทย์กำหนดให้ มวลของไอน้ำ = 32 กรัม ปริมาตรอากาศ = 8 ลูกบาศก์เมตร
แทนค่าลงในสูตรได้
ความชื้นสัมบูรณ์ = 32 กรัม / 8 ลูกบาศก์เมตร
= 4 กรัม / ลูกบาศก์เมตร
2. ความชื้นสัมพัทธ์ คือ ปริมาณเปรียบเทียบระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้นกับมวลของไอน้ำในอากาศอิ่มตัวที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน (นิยมบอกค่าความชื้นสัมพัทธ์เป็นร้อยละ)
สูตรการคำนวณ
ความชื้นสัมพัทธ์ = (ความชื้นสัมบูรณ์ X 100)/ความชื้นของอากาศอิ่มตัว
ตัวอย่าง อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียสอากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำ 180 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร แต่ขณะนั้น มีไอน้ำอยู่จริงเพียง 135 กรัมต่อ ลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมพัทธ์มีค่าเท่าไร
โจทย์กำหนดให้
อากาศอิ่มตัว = 180 กรัม/ลูกบาศก์เมตร ไอน้ำที่มีอยู่จริง = 135 กรัม/ลูกบาศก์เมตร
แทนค่าลงในสูตรได้ดังนี้
ความชื้นสัมพัทธ์ = (135 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร X 100 )/180กรัมต่อลูกบาศก์เมตร
= 75 %
เมื่ออากาศมีความชื้นมากจะทำให้น้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆระเหยได้น้อย รวมทั้งเหงื่อจากตัวเราด้วย ทำให้เรารู้สึกอึดอัด เหนียวตัว แต่ถ้าอากาศมีความชื้นน้อย น้ำจากแหล่งน้ำต่าง ๆจะระเหยได้มาก เหงื่อจากตัวเราระเหยได้มาก ทำให้รู้สึกเย็น จนบางครั้งทำให้ผิวหนังแห้งและแตก ความชื้นสัมพัทธ์ 60 % เป็นความชื้นในอากาศพอเหมาะที่จะทำให้เรารู้สึกสบาย
การหาค่าความชื้นในอากาศ วัดเป็นความชื้นสัมพัทธ์ โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า ไฮกรอมิเตอร์ ซึ่งมีทั้งแบบเส้นผมและแบบกระเปาะเปียก-กระเปาะแห้ง
1. ไฮกรอมิเตอร์แบบเส้นผม ใช้หลักการยืดหดตัวของเส้นผม (เส้นผมที่สะอาดปราศจากไขมัน) ค่าความชื้นสัมพัทธ์สูงเส้นผมจะดูดกลืนไอน้ำจากอากาศเพิ่มเข้าไปไว้ในตัวทำให้เส้นผมยืดตัวออกเมื่อค่าความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ เส้นผมจะคายความชื้นให้กับอากาศทำให้เส้นผมหดตัวสั้นลง ข้อได้เปรียบของเครื่องวัดความชื้นแบบนี้คือ เส้นผมที่ใช้นำไปต่อเชื่อมกับกลไกทำให้เข็มสามารถบันทึกออกมาเป็นกราฟ และเห็นการเปลี่ยนแปลงความชื้นได้อย่างชัดเจน
2. ไฮกรอมิเตอร์แบบกระเปาะเปียก-กระเปาะแห้ง หรือ ไซโครมิเตอร์ ประกอบด้วยเทอร์มอมิเตอร์ 2 อัน กระเปาะเทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่งหุ้มด้วยผ้าชื้นจึงเรียกว่า กระเปาะเปียกผลต่างระหว่างอุณหภูมิกระเปาะแห้งและกระเปาะเปียก สามารถนำมา คำนวณค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้
ตารางจาก http://www.automatedbuildings.com/
ตัวอย่าง อ่านค่าอุณหภูมิจากเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะแห้งได้ 29 องศาเซลเซียส อุณหภูมิเทอร์มอมิเตอร์ กระเปาะเปียก 25 องศาเซลเซียส ดังนั้น ผลต่างของอุณหภูมิทั้งสองคือ 29 - 25 = 4 องศาเซลเซียส
จากตาราง หาค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ดังนี้
1 ) แนวนอน สังเกตอุณหภูมิของเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะแห้งในช่อง 25 -29 องศาเซลเซียส
2 ) แนวตั้ง สังเกตผลต่างของอุณหภูมิในแถว 4 องศาเซลเซียส
3 ) ตัวเลขที่ตัดกันในแนวทั้งสอง คือ 71 ดังนั้นค่าความชื้นสัมพัทธ์เท่ากับ 71 %
ณ อุณหภูมิเดียวกัน เมื่อผลต่างของ อุณหภูมิ จากเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะเปียกและกระเปาะแห้งมีค่ามากขึ้น ค่าความชื้นสัมพัทธ์จะน้อยลง แต่ถ้าผลต่างของอุณหภูมิน้อยลง ค่าความ ชื้นสัมพัทธ์จะสูงขึ้น
ความชื้นในอากาศมีประโยชน์อย่างมาก เนื่องจากไอน้ำส่วนหนึ่งจะกลายเป็นฝน ซึ่งฝนจะตกได้ก็ต่อเมื่ออุณหภูมิเหมาะสมและ มีไอน้ำในอากาศเพียงพอ ปัจจัยที่ช่วยให้อากาศมีความชื้นอยู่เสมอได้แก่ ต้นไม้ เพราะใบไม้มีการคายน้ำออกสู่อากาศ น้ำในบรรยากาศ ปรากฏอยู่ในรูปต่างๆ ดังนี้
1. น้ำค้าง คือ หยดน้ำที่เกิดจากการกลั่นตัวของไอน้ำ และเกาะอยู่ตามพื้นผิวของใบไม้ใบหญ้า วัตถุหรือพื้นดิน น้ำค้างมักเกิดในเวลากลางคืนเมื่ออากาศเย็นจัด
2. เมฆ คือ ไอน้ำที่จับตัวกันเป็นกลุ่มละอองน้ำลอยอยู่ในระดับสูง เมื่อปริมาณหนาแน่นจะเห็นเป็น กลุ่มก้อนในลักษณะต่างๆ กัน และมีน้ำหนักเบาพอที่อากาศจะพยุงให้ลอยอยู่ได้ ประเภทของเมฆ แบ่งได้เป็น 4 ประเภท ตามลักษณะและระดับความสูง คือ
2.1 เมฆชั้นสูง เป็นเมฆที่อยู่ในระดับความสูงจากพื้นโลก 6,000 เมตรขึ้นไป มีลักษณะเป็นเกล็ดน้ำแข็งเล็กละเอียดเป็นปุยฝอยหรือเป็นหางคล้ายขนนก ขนแกะ แส้ม้า
2.2 เมฆชั้นกลาง อยู่ในระดับความสูง 2,000 - 6,000 เมตร จากพื้นโลก มีลักษณะเป็นลอดเป็นคลื่นหรือแผ่นปกคลุมอยู่เกือบเต็มท้องฟ้า เมื่อบังแสงอาทิตย์จะทำให้มีลักษณะครึ้ม
2.3 เมฆชั้นต่ำ เป็นเมฆที่เกิดในระดับความสูง 2,000 - 6,000 เมตรจากพื้นโลกมีลักษณะเป็นก้อนคล้ายภูเขา หรือเป็น แผ่นหนาทึบสีดำ หรือเทา
2.4 เมฆก่อตัวในแนวดิ่ง เป็นเมฆที่ก่อตัวสูงขึ้นเรื่อย ๆมีฐานแบนอยู่ใกล้โลก แต่ยอดอาจเป็นรูปทรงกลมเมื่อก่อตัวเต็มที่แล้ว ที่ฐานเมฆอาจอยู่สูงจากพื้นดินเพียง 500 เมตร แต่ที่ยอดเมฆจะสูงถึง 12,000 เมตร
3. หมอก คือ ละอองน้ำเล็ก ๆที่เกิดจากการกลั่นตัวของไอน้ำในบรรยากาศใกล้ผิวโลกหรือหมอกคือเมฆที่เกิดในระดับใกล้พื้น โลกนั้นเอง การเกิดหมอก หมอกเกิดจากอุณหภูมิของอากาศลดลงมาก จนต่ำกว่าจุดน้ำค้าง ทำให้ไอน้ำเกิดการกลั่นตัวเป็นละอองน้ำ ขนาดเล็ก และอากาศสามารถ พยุงให้ลอยอยู่ได้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นละอองน้ำเหล่านี้จะกลับเป็นไอน้ำใหม่ทำให้หมอกหายไปโดยทั่วไป หมอกมักเกิดขึ้นในขณะที่ลมสงบ ฤดูหนาวและตามหุบเขา
4. หิมะ คือ ละอองน้ำแข็งที่ตกลงมายังพื้นโลก เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศลดลง ต่ำกว่าจุดเยือกแข็งทำให้ละอองน้ำใน อากาศกลาย เป็นละอองน้ำแข็งมีลักษณะเป็นผลึก 5 หรือ 6 แฉก
5. ฝน คือละอองน้ำขนาดใหญ่ที่ตกลงมาบนพื้นโลกซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากเมฆหรือไอน้ำที่จับตัวกันเย็นลงจนกระทั่งไอน้ำกลั่นตัว เป็นละอองน้ำยึดเกาะกันมาก ๆและมีน้ำหนักมากพอ ที่จะตกลงมาด้วย แรงดึงดูดของโลก ขนาดของละอองฝนที่มีขนาดเล็กสุดจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5 มิลลิเมตรฝนที่ตกหนักจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 มิลลิเมตรหรือโตกว่านี้
ฝนเทียม คือ ฝนที่มนุษย์เป็นผู้กระทำขึ้นบรรเทาความแห้งแล้งของพืชไร่ ในระยะที่ขาดฝน
วิธีการทำฝนเทียม
1. ทำให้เมฆในท้องฟ้าหนาแน่นขึ้น
2. ทำให้ขนาดของละอองน้ำในเมฆมีขนาดโตพอที่จะตกลงมาเป็นฝนได้
สารเคมีที่ใช้
1. ใช้สารเคมีที่มีคุณสมบัติดูดซับน้ำเพื่อเป็นแกนให้ละอองน้ำมาเกาะ เช่น ผงโซเดียมคลอไรด์ แคลเซียมคลอไรด์ ซิลเวอร์ไอโอไดด์ หรือเกล็ดน้ำแข็งแห้ง เป็นต้น สำหรับในประเทศไทย เราใช้ผงโซเดียมคลอไรด์
2. โปรยน้ำแข็งแห้ง (คาร์บอนไดออกไซด์แข็ง) เข้าไปในเมฆมีผลทำให้เมฆในท้องฟ้าหนาแน่นขึ้นลอยต่ำลง และจะเกิดการเปลี่ยนแปลงจนกลายเป็นฝนตกลงมา
6. ลูกเห็บ คือก้อนน้ำแข็งที่ตกลงมาจากท้องฟ้าในเวลาที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง ซึ่งเกิดจากละออง น้ำถูกพายุพัดหอบขึ้นไปเบื้องบน และ ตกลงมา
| Create Date : 05 พฤศจิกายน 2552 |
| Last Update : 5 พฤศจิกายน 2552 15:50:02 น. |
|
0 comments
|
| Counter : Pageviews. |
|
|
|
|
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 0 คน [
