لماذا نرى أنفاسنا في يوم شتاء بارد؟

من المحتمل أنك تعلم أنه في كل مرة تتنفس فيها ، تقوم بسحب الأكسجين إلى رئتيك ، وفي كل مرة تقوم فيها بالزفير ، تقوم بطرد ثاني أكسيد الكربون. كلا هذين الغازين غير مرئيين ، لذا فإن ظاهرة رؤية أنفاسك عندما يكون الجو باردًا بالخارج غامضة بعض الشيء. لا يتعلق السبب كثيرًا بالأكسجين أو ثاني أكسيد الكربون ، بل يتعلق ببخار الماء الموجود في كل من جسم الإنسان والهواء المحيط.

يشكل الماء حوالي 70 بالمائة من جسم الإنسان ، وهي نفس النسبة المئوية للماء الموجودة على سطح الأرض. وبالتالي فإن رئتي الناس رطبة للغاية ، وكل نفس تخرجه مليء ببخار الماء. يمكنك اختبار ذلك بنفسك عن طريق رفع يديك إلى فمك والتنفس بداخلهما. عندما ترفع يديك بعيدًا ، ستتمكن من الشعور بالرطوبة عن طريق فركهما معًا. إذا كنت ترغب في النوم والأغطية على فمك ، فمن المحتمل أنك لاحظت أن الأغطية مبللة في الصباح.

تقترب درجة حرارة الجسم من 100 درجة فهرنهايت (37 درجة مئوية) ، وهي دافئة بما يكفي لوجود الماء في الرئتين كغاز. عندما يكون الهواء المحيط باردًا ، تبدأ الرطوبة في الهواء الذي يتنفسه الناس بالتحول إلى قطرات صغيرة من الماء. تسمى هذه العملية التكثيف ، وهي نفس العملية التي تتكون بها السحب. لا تزال القطرات خفيفة بما يكفي لتطفو في الهواء ، لكنها كبيرة بما يكفي لتكون مرئية. تتشكل هذه القطرات بسرعة أكبر مع انخفاض درجة حرارة الهواء ، وتصبح السحابة التي تراها أثناء الزفير أكبر.

من السهل ملاحظة آثار التكثيف حتى في الأيام الدافئة. كل ما عليك فعله هو التنفس بقوة على النافذة أو المرآة. الضباب الذي يتشكل هو التكثيف ، ويحدث لأن سطح الزجاج أبرد من الهواء المحيط. هناك طريقة أخرى لمراقبة التكثيف وهي تسخين الماء على الموقد وصنع كوبًا من الشاي. عندما يغلي الماء ، فإنه يشكل سحبًا من البخار تصبح مرئية في الهواء البارد فوق الموقد. تستمر السحابة في التكون حتى بعد سكب الماء في فنجان الشاي ووضع الكوب على المنضدة.

لا توجد درجة حرارة محددة أدناه يمكنك أن ترى أنفاسك وما فوقها لا يمكنك. يمكن أن يتكون التكثيف حتى في الأيام الدافئة نسبيًا إذا كان الهواء رطبًا ، وقد لا يتشكل في الأيام الباردة إذا كان الهواء جافًا. عندما يكون الهواء شديد البرودة ، يمكن أن يتشكل التكثيف بسرعة كبيرة مما يسبب مشكلة للأشخاص ذوي شعر الوجه: يمكن أن يشكل طبقة من الثلج على اللحية أو الشارب. تتمثل إحدى الطرق التي يتجنب بها الناس ذلك في ارتداء كاتم صوت يغطي الفم. أنفاسهم تحافظ على دفء كاتم الصوت وتمنع تشكل الجليد.