ماذا يحدث لضغط الهواء مع زيادة بخار الماء؟

عندما تتحدث عن ضغط الهواء وبخار الماء ، فأنت تتحدث عن شيئين مختلفين لكن مترابطين. أحدهما هو الضغط الفعلي للغلاف الجوي على سطح الأرض - عند مستوى سطح البحر يكون دائمًا حوالي 1 بار ، أو 14.7 رطل لكل بوصة مربعة. والآخر هو نسبة هذا الضغط المنسوب إلى بخار الماء في الهواء ، أو ضغط البخار المشبع ، الذي يرتفع أو ينخفض ​​مع مستويات بخار الماء.

ضغط الهواء محكوم بقانون دالتون. كان جون دالتون عالم القرن التاسع عشر الذي ذكر لأول مرة أن الضغط الكلي للهواء هو مجموع الضغوط الجزئية لجميع مكوناته. تشمل هذه المكونات الغازات الرئيسية والثانوية وبخار الماء والجسيمات - قطع صلبة صغيرة ، مثل الغبار والدخان. يسهم النيتروجين في الغالبية العظمى من الضغط ، والذي يشكل حوالي 78 في المائة من الغلاف الجوي للأرض. يأتي الأكسجين في المرتبة الثانية بحوالي 21 بالمائة. الأرجون ، الذي يأتي في المرتبة الثالثة ، يشكل 1٪ فقط من الغلاف الجوي للأرض. توجد جميع الغازات الأخرى عادة بنسب أقل من 1 في المائة - باستثناء بخار الماء شديد التغير.

كمية الهواء المكونة من بخار الماء عادة ما تكون من 1 إلى 4 بالمائة. توجد جميع الغازات في الهواء ، بما في ذلك بخار الماء ، بنسب متغيرة باستمرار. نظرًا لأن مجموعها يجب أن يساوي 100 في المائة ، فإن الزيادة أو النقص في النسبة المئوية التي يشغلها بخار الماء تؤدي إلى انخفاض أو زيادة النسب المئوية للغازات الأخرى.

"الضغط الجوي" هو إجمالي الضغط الذي يمارسه الغلاف الجوي للأرض. نظرًا لأن الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر دائمًا ما يكون حوالي 1 بار ، فإن الزيادة في بخار الماء في أي موقع معين تغيره قليلاً جدًا. في الارتفاعات العالية ، يكون الضغط الجوي العام أقل ، ويكون للزيادات في بخار الماء تأثير أكبر - وإن كان لا يزال صغيرًا نسبيًا -.

ومع ذلك ، هناك قياس آخر لضغط الهواء يتغير بشكل كبير مع زيادة بخار الماء. هذا هو ضغط البخار المشبع ، أو نسبة الضغط الجوي المنسوبة إلى بخار الماء نفسه. كمية بخار الماء في الهواء ، أو الرطوبة ، تعتمد على التبخر. يعتمد التبخر على درجة حرارة الماء - مع ارتفاع درجة حرارة الماء ، تتبخر المزيد من الجزيئات من سطحه. يتبخر الماء في الهواء الأكثر برودة بشكل أقل ويتبخر الماء في الهواء الأكثر دفئًا بشكل أسرع - ومن هنا تأتي العلاقة بين الحرارة والرطوبة. يحدث التشبع عندما يساوي معدل التبخر معدل التكثيف: بمعنى آخر ، تدخل أعداد متساوية من جزيئات الماء إلى سطح الماء وتخرج منه. يرتفع ضغط البخار المشبع مع زيادة بخار الماء.