ماهو التكثف ودرجاته
ماذا يحدث لبخار الماء عندما يصعد الى اعلى
قد يكون الهواء مليء بالماء ، ومن أمثلة الماء بخار ماء، وفي الكثير من الأحيان لا نستطيع رؤية بخار الماء ، والتكثيف هو ما يحدث لبخار الماء عندما يصعد إلى أعلى ، حيث أنه عبارة عن تحول بخار الماء إلى ماء سائل .
والتكثيف له علاقة وثيقة بدورة المياه، حيث من خلاله يتم تحويل بخار الماء إلى ماء سائل ، وهذا يعتبر من الأمور الحاسمة في عملية دورة المياه ، وهذه العملية هي التي تتسبب في تكون السحب في السماء والتي ينتج عنها هطول الأمطار .
ومن المعروف أن عملية التكثيف هي عكس عملية التبخر ، وهي مسئولة عن الكثير من الأحداث كالضباب الموجود على مستوى سطح الأرض ، وعن قطرات الماء الموجودة خارج أي كأس لـ مشروب مثلج ، وحتى عن نوافذ المنزل في الداخل في الشتاء البارد . [1]
ما هو التكثيف ودرجاته
عملية التكاثف هي عبارة عن تغيير شكل الماء من شكله الغازي إلى شكله السائل ، وقد يحدث التكاثف بعدة اشكال ودرجات ، وفي العموم قد يحدث عندما يكون الهواء الرطب الدافئ متلمس مع سطح بارد ، وفي الغلاف الجوي قد يرتفع الهواء الدافئ ، وعندما يبرد يفقد قدرته على الاحتفاظ ببخار الماء ووقتها يتكثف بخار الماء ، ويشكل السحب ، والسحب بدورها تنشأ حمل حراري ينتج عنه جو غير مستقر واعاصير . [2]
أما عن درجات التكثف فعلى سبيل المثال قد تكون نقطة الندى هي درجة حرارة يتشبع عندها الهواء ويتحد مع بخار الماء ، وينتج عن ذلك حالة غازية للماء ، وعند ضغط معين قد يتوازن بخار الماء الموجود في الهواء مع الماء السائل بخار الماء يتكثف بنفس معدل تبخر الماء السائل ، ونجد أنه قد ترتبط نقطة الندى ارتباطًا وثيقًا بالرطوبة النسبية ، والتي تعتبر نسبة ضغط بخار الماء في جزء من الهواء . [3]
أنواع التكثف المختلفة
تكثف السطح
هو أكثر أنواع التكثف شيوعًا ، ونجده على الأسطح الخاصة بالنوافذ ، والجدران والبلاط الباردين .
تكثف الجسر البارد
يحدث هذا النوع عندما يتلامس الهواء الدافئ مع الرطوبة ، ويمكن أن نراه على قاعدة الجدران الخارجية وعلى النوافذ ، وقد يتسبب في تعفن الأقفاص، كما أنه موجود على الجانب السفلي من السطح .
التكثف الأمامي
هو تكثف دافئ يحدث عندما يدخل الهواء الدافئ الرطب إلى منزل بارد ، وهذا يحدث كثيرًا في الشتاء ، وهو أمر شائع في المنازل غير المأهولة .
التكثف الخلالي
هذا التكثف يحدث عندما ينتشر الهواء الدافئ الرطب إلى مادة تقوم بتكوين البخار ، حيث أن هناك بعض المواد تكون دافئة من جهة وباردة من جهة أخرى ، ووقتها سوف تترسب الكثير من الرطوبة على هيئة سائل .
التكثف العكسي
هذا التكثف يسمى بـ “تكثف الصيف ” حيث أن الحرارة تقوم بدفع بخار الماء ، وقد يتشكل نتيجة ذلك حاجز عند الالتقاء بسطح معزول .
التكثيف الإشعاعي
قد يطلق عليه أسم “التكثف الليلي الصافي” ، ويحدث نتيجة انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة ليلاً ، وهذا ينتج عنه تكثف في الجانب السفلي على الأسقف . [4]
أين يتشكل التكثف
قد يتشكل التكثف على أي سطح ، ولكن يتم اكتشافه بطريقة أسهل على الأسطح غير الماصة فعلى سبيل المثال يتم اكتشافه على النوافذ وبلاط الحمام ، ويمكننا أن نراه أيضًا أوقات الصقيع ، والبرد الشديد على الاسقف والإطارات والأبواب . [4]
ما هي العوامل التي تؤثر على التكثف
-
عند التحدث عن
العوامل المؤثرة في التكاثف
قد نجد أن التثبيت الصحيح من العوامل التي تؤثر على التكثف بشكل كبير ، حيث أن تثبيت النوافذ بشكل جيد قد يقلل احتمالية التكثف ، وسيكون من الجيد أن يتم عزل المسافة بين الإطار ، والفتحة الخشنة حول محيط النافذة تمامًا لعمل ذلك . - وأيضًا تركيب الستائر الداخلية والستائر قد تؤثر على التكثف ، حيث تعرقل حرية تداول الهواء على سطح النافذة ، وسينتج عن ذلك هواء ساكن وبارد يقاوم تكثيف النافذة .
- مصادر تهوية الحرارة موجودة في معظم المناول وتكون عادة تحت النوافذ ، وهي تعمل على زيادة مقاومة التكثف .
- والتأثير المكدس والتعرض للرياح قد يؤثر كذلك ، حيث أن الهواء الدافئ يرتفع ونتيجة لذلك يكون الهواء الأكثر دفئًا ، هو الأكثر رطوبة ، والتعرض للرياح يؤدي إلى المزيد من التكثف ، حيث تنخفض درجات الحرارة بصورة كبيرة . [5]
ما هو الفرق بين التبخر والتكثيف
عند ذكر
الفرق بين التكثف والتبخر
قد يكون الفرق الرئيسي بين التبخر ، والتكثيف هو أن التبخر عملية تعتمد على تغيير حالة المادة بينما التكثيف ، فهو عبارة عن عملية فصل ، العمليتين يتم استخدامهما لأغراض عديدة ونوضح الفرق بينهما عن طريق تعريف كل منهما .
عملية التبخر
يشكل تبخر الماء من سطح الأرض جزءًا من دورة الماء حيث أنه عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ،وهي نقطة الغليان قد يتحول كل الماء بسرعة إلى بخار ، وهناك بعض الجزيئات الموجودة في الماء تنتج طاقة كافية للهروب إلى الغلاف الجوي ، وتحويل الماء إلى بخار أبطأ بكثير .
عملية التكثيف
أما عن التكثيف فهو عبارة عن عملية يتم من خلالها إرجاع بخار الماء في الغلاف الجوي إلى حالته السائلة ، وهذا ما يحدث مع الغلاف الجوي ، حيث يظهر التكثف على شكل غيوم أو ضباب ، أو قطرات ندى ، وعندما يتم تبريد الهواء ، قد تزيد الرطوبة بشكل نسبي ويصبح الهواء مشبع . [6]
حقائق عن التكثيف ودورة المياه
- قد تكون عملية التكثف من العمليات المهمة لدورة الماء ، لأنها قد تكون مسؤولة عن تكوين الغيوم .
- يعتبر بخار الماء الموجود في الهواء هو المسؤول عن تكوين السحب التي تسقط في النهاية على هيئة مطر .
- كل هذه التغييرات في دورة المياه بين المركبات الصلبة والسائلة والغاز تحدث بسبب حركة جزيئات الماء .
- في شكل بخار ماء ، يتم ترتيب جزيئات الماء بشكل عشوائي ، وهذا بدون شك مقارنة بالحالة السائلة .
- عندما يحدث التكثف ، تصبح جزيئات الماء منظمة بصورة أكبر ، وينتج عن ذلك إطلاق الحرارة في الغلاف الجوي وهذا يؤدي إلى تغيير المرحلة من بخار الماء إلى التكثف أو الحالة السائلة .
- أكبر مثال على ذلك الغلاف الجوي ، حيث يحدث هذا بشكل عام في الغلاف الجوي عندما يرتفع الهواء الدافئ ويبرد .
وفي النهاية قد يحدث التكثيف حول جزيئات الغبار أو الدخان أو البكتيريا المجهرية ، كما أنه يلعب دورًا مهمًا جدًا في دورة المياه ، ويساعد في الحفاظ على توازن الماء في البيئة، ويتم استخدام التكثف في العمليات الصناعية المختلفة من قبل العلماء والمهندسين لكي يتم صنع المواد النقية . [7]