ما هو ضغط البخار المُشبَع؟
ضغط البخار المُشبَع (\(e_s\)) هو الضغط الجزئي الذي يُمارسه بخار الماء عندما يكون الهواء مُشبَعًا تمامًا عند درجة حرارة معيّنة، أي أقصى كمية من الرطوبة يمكن للهواء أن يحملها قبل أن يبدأ التكاثف. وترتفع هذه القيمة ارتفاعًا حادًّا مع زيادة درجة الحرارة، وهذا ما يُفسّر قدرة الهواء الدافئ على حمل كميات من الماء أكبر بكثير مما يحمله الهواء البارد. وتُعدّ هذه القيمة أساسية في علم الأرصاد الجوية، وتصميم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، وعلم الزراعة (النتح–التبخّر)، وفيزياء المباني.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل درجة حرارة الهواء (درجة الحرارة الجافة) بالدرجات المئوية، فتُرجِع الحاسبة ضغط البخار المُشبَع بوحدة الكيلوباسكال (kPa)، مع التحويل إلى الهكتوباسكال (hPa، وهو يكافئ المليبار) والباسكال (Pa). والنتيجة عالمية وتنطبق على أي موقع كان.
شرح المعادلة
تعتمد هذه الأداة على معادلة تيتنس (Tetens)، وهي المعادلة المستخدمة أيضًا في طريقة بنمان–مونتيث المعتمدة لدى منظمة الأغذية والزراعة (FAO):
$$e_s = 0.6108 \cdot \exp\!\left(\frac{17.27 \cdot \text{T}}{\text{T} + 237.3}\right)$$
حيث \(e_s\) مقيسة بالكيلوباسكال و\(T\) بالدرجات المئوية.
يُجسّد الحدّ الأُسّي النموَّ الحادّ غير الخطّي لقدرة الهواء على حمل الماء مع ارتفاع درجة الحرارة. واضرب الناتج في 10 للحصول على الهكتوباسكال، أو في 1000 للحصول على الباسكال.
مثال محلول
عند \(T = 30\,°\text{م}\): الأُسّ \(= 17.27 \times 30 / (30 + 237.3) = 518.1 / 267.3 = 1.93827\). وبذلك \(\exp(1.93827) = 6.94673\)، ومنه $$e_s = 0.6108 \times 6.94673 = 4.24307 \text{ كيلوباسكال} = 42.4307 \text{ هكتوباسكال} = 4243.07 \text{ باسكال}$$
الأسئلة الشائعة
هل تعمل المعادلة تحت درجة التجمّد؟ معاملات تيتنس المستخدمة هنا مُعايَرة للماء السائل (فوق 0 °م). أمّا تحت درجة التجمّد، فإنّ صيغة منفصلة خاصّة بالجليد (مثل المعاملات 21.875 و265.5) تُعطي قيمًا أكثر دقّة.
ما علاقة ذلك بالرطوبة النسبية؟ الرطوبة النسبية = ضغط البخار الفعلي ÷ ضغط البخار المُشبَع × 100%. وهذه الحاسبة تُعطيك المقام في هذه النسبة.
ما الفرق بين الكيلوباسكال والهكتوباسكال والباسكال؟ هي المقدار نفسه بمقاييس مختلفة: \(1 \text{ كيلوباسكال} = 10 \text{ هكتوباسكال} = 1000 \text{ باسكال}\). والهكتوباسكال يساوي وحدة المليبار القديمة الشائعة في نشرات الطقس.
