مشخصات هوا

شناخت مشخصات هوا
ایجاد شرایط آسایش انسان در محیط های مختلف
ایجاد شرایط آسایش انسان در محیط های مختلف از طریق اجرای سلسه عملیات بر روی هوا، از قبیل افزایش یا کاهش گرما و رطوبت و نیز کاهش میزان گازها و ترکیبات مضر در هوا صورت می گیرد. هوا ترکیبی از گازهای نیتروژن، اکسیژن، آرگون، دی اکسید کربن، نئون، هلیوم و مقادیر ناچیزی از گازهای دیگر همچون متان، هیدروژن، دی اکسید گوگرد و . می باشد که اجزا اصلی هوای خشک را تشکیل می دهد. به همراه این گازها همواره مقداری رطوبت به صورت بخار آب در هوا وجود دارد که میزان آن متغیر است. رطوبت نیز همانند دما از نقطه نظر شرایط آسایش انسان و کیفیت هوای محیط، نقش تعیین کننده ای دارد. برای ایجاد شرایط مطلوب باید چگونگی تاثیر متقابل این عوامل بر یکدیگر و همچنین سایر مختصات هوا بررسی گردد. به منظور تسریع و تسهیل محاسبات مربوط به هوا، نموداری تهیه شده که با استفاده از آن می توان تغییرات مشخصات هوا را در اثر تغییر دما، رطوبت، انتالپیو. مستقیما و بدون احتیاج به محاسبه به دست آورد.
امروزه منحنی های متفاوتی برای تعیین مشخصات هوا به کار برده می شود اما مهم ترین و معمول ترین آنها دیاگرامی است که روی محور افقی درجه حرارت خشک وروی محور قائم آن رطوبت مخصوص درج گردیده و بین این دو محور خطوط رطوبت نسبی، حجم مخصوص، دمای مرطوب و. ترسیم شد است.

دمای خشک: دمای خشک معمولا به دمای هوا در حالت عادی گفته می شود که با دماسنج معمولی قابل اندازه گیزی است. این دما بیان کننده میزان گرمای هواست. این دما را با دماسنج های معمولی و به دور از تشعشع می خوانند. بیشتر محاسبات تهوع مطبوع و حرارت مرکزی با استفاده از این دما صورت می گیرد.

دمای مرطوب: دمای مرطوب نشان دهنده توان تبخیری رطوبت از هوا می باشد. این دما معمولا توسط دماسنج جیوه ای که با دستمال مرطوب پوشانده شده باشد، اندازه گیری می شود.

نقطه شبنم: اگر هوای مرطوب در حالت غیر اشباع را بدون افزایش یا کاهش رطوبت آن در فشار ثابت، سرد کنیم (یعنی دما را کاهش دهیم) در یک دمای معین، رطوبت موجود در هوا شروع به تشکیل قطرات ریز آب می نماید. این دمارا نقطه شبنم می گویند. نقطه شبنم را می توان با پدیده های همچون بخار گرفتگی شیشه ها در فصول سرد بهتر درک کرد. درواقع قابلیت انحلال مواد در یکدیگر با افزایش دما، افزایش پیدا می کند. بدین صورت که هر چه درجه حرارت هوا بالاتر رود، میزان رطوبتی که می تواند در خود حل کند نیز افزایش پیدا می کند. پس در هر دمایی یک میزان خاصی از رطوبت می تواند در هوا حل شود که در صورت سردتر شدن هوا بیشتر از این دما، رطوبت به صورت نقطه های شبنم نمایان می شود.

دمای نقطه شبنم: به دمایی که در شرایط حاضر هوا تا آن درجه حرارت باید سرد شود تا قطرات رطوبت ایجاد گردد، دمای نقطه شبنم می گویند. برای هر شرایط دمای خشک و رطوبت نسبی این دما متفاوت خواهد بود. در این حالت رطوبتی به هوا اضافه نمی شود و نیز از آن رطوبتی گرفته نخواهد شد و فقط مساله  سرد کردن مطرح است. در تهویه مطبوع (درسطوح سرد و کویل های سرمایی مانند کولرگازی) بر اثر سرد شدن هوا، شبنم به وجود می آید که خود مانند عایقی عمل نموده و راندمان دستگاه را کاهش می دهد. نقطه شبنم هوا را عملا به وسیله سرد کردن ترمومتر با وسایل خاصی انجام می دهند تا جایی که اولین ذره رطوبت روی آن ظاهر گردد. دمایی که در آن اولین ذره رطوبت ظاهر می گردد. دمای نقطه شبنم می گویند.
باید توجه داشت دمای نقطه شبنم همیشه پایین تر از دمای خشک است، مگر اینکه هوا اشباع باشد در آن صورت، دمای خشک و دمای نقطه شبنم یکی است. همچنین، دمای هوای مرطوب بالاتر از نقطه شبنم است به جز زمانی که هوا اشباع باشد که در آن صورت دو دما برابرند.

آنتالپی مخصوص: آنتالپی یکی از کمیت های رایج ترمودینامیکی می باشدکه برابر با مقدار کل حرارت داخل سیستم می باشد. آنتالپی مخصوص میزان این انرژی در واحد جرم است که در تعریف دقیق تر میزان حرارتی است که باید به واحد جرم هوای خشک داده شود تا از صفر درجه سانتی گراد به درجه حرارت مورد نظر برسد. در سیستم متریک واحد آنتالپی مخصوص کیلوژول بر کیلوگرم هوای خشک است. آنتالپی مستقیما نمی تواند اندازه گیری شود ولی تغییرات آن را ی توان اندازه گیری کرد. اگر فشار بیرون ثابت نگه داشته شود، تغییر در آنتالپی مستم تغییر در انرژی داخلی به علاوه تغییر در حجم داخلی سیستم است.

حجم مخصوص: حجم مخصوص برابر مقدار حجمی است که واحد جرم ماده اشغال می کند. درواقع همان عکس چگالی است.

رطوبت مخصوص: رطوبت مخصوص یکی دیگر از پارامترها نمودار می باشد که به معنای جرم بخار آب به ازای واحد جرم هوای مرطوب است. این پارامتر رابطه نزدیکی با نسبت رطوبت دارد و تنها از نظر اندازه، از آن کمتر است.

رطوبت نسبی: رطوبت سنج برای اندازه گیری رطوبت هوا مورد استفاده قرار می گیرد. نوع معمول آن که می توانید تهیه کرد از نوعی فیبری است. رطوبت در شرایط مختلف می تواند الیاف را تحت تاثیر قرار دهد. باید آن را به طور منظم کالیبره کرد. آن ها در رطوبت های خیلی بالا و پایین، نادرست عمل می کنند. یک راه ساده برای بدست آوردن رطوبت نسبی استفاده از حباب خشک و مرطوب است.