ماهو التكثف ودرجاته

ماذا يحدث لبخار الماء عندما يصعد الى اعلى

قد يحتوي الهواء على كمية كبيرة من الرطوبة، ويمكن أن يكون البخار من بين أمثلة الماء في الهواء، وغالبًا ما لا يمكن رؤية بخار الماء، ويحدث التكثيف عندما يتم تحويل بخار الماء إلى ماء سائل عندما يصعد إلى أعلى .

يتعلق التكثيف بدورة المياه بشكل وثيق، إذ يتم خلاله تحويل بخار الماء إلى ماء سائل، وهذا يعد جزءًا حاسمًا في دورة المياه، حيث تتكون السحب في السماء نتيجة هذه العملية، وهذا ما يؤدي في النهاية إلى هطول الأمطار .

يتميز عملية التكثيف بأنها العكس التام لعملية التبخر، وتسبب في العديد من الظواهر مثل الضباب عند سطح الأرض وتكون قطرات الماء على مشروب مثلج والنوافذ المغطاة بالصقيع في الشتاء .

ما هو التكثيف ودرجاته

عملية التكاثف هي تغيير في شكل الماء من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة، ويمكن أن يحدث التكاثف بأشكال ودرجات مختلفة. عموما، يحدث التكاثف عندما يلامس الهواء الدافئ والرطب سطحا باردا، وفي الغلاف الجوي يرتفع الهواء الدافئ وعندما يبرد يفقد قدرته على الاحتفاظ بالبخار ويتكاثف البخار ويشكل السحب، وتؤدي السحب إلى حدوث حمل حراري يؤدي إلى جو غير مستقر وعواصف .

بالنسبة إلى درجات التكثف، على سبيل المثال، قد يكون نقطة الندى هي درجة الحرارة التي يشبع فيها الهواء ويتحد مع بخار الماء، مما يؤدي إلى تشكل حالة غازية للماء، وعند وجود ضغط محدد، قد يتوازن بخار الماء في الهواء مع الماء السائل، حيث يتكثف بخار الماء بمعدل تبخر الماء السائل، ونجد أن نقطة الندى مرتبطة ارتباطا وثيقا بالرطوبة النسبية، والتي تعتبر نسبة ضغط بخار الماء في جزء من الهواء .

أنواع التكثف المختلفة

  تكثف السطح

يعد هذا النوع من الترسيب الأكثر شيوعًا، ويتواجد على أسطح النوافذ والجدران والبلاط البارد .

  تكثف الجسر البارد

يحدث هذا النوع من العفن عندما يتلامس الهواء الدافئ مع الرطوبة، ويمكن رؤيته على قواعد الجدران الخارجية والنوافذ، وقد يتسبب في تعفن الأقفاص، كما أنه يوجد على الجانب السفلي للسطح .

   التكثف الأمامي

التكثيف الدافئ يحدث عندما يدخل الهواء الدافئ الرطب إلى منزل بارد، ويحدث ذلك كثيرًا في الشتاء، وهو أمر شائع في المنازل غير المأهولة .

  التكثف الخلالي

يحدث التكثف عندما يتدفق الهواء الدافئ والرطب على مادة تكون باردة، فيترسب الرطوبة على شكل سائل .

  التكثف العكسي

يسمى هذا التكثف بـ `تكثف الصيف`، حيث تقوم الحرارة بدفع بخار الماء، وقد يتشكل حاجز عند الالتقاء بسطح معزول كنتيجة لذلك .

  التكثيف الإشعاعي

يطلق عليه اسم `التكثف الليلي الصافي`، ويحدث نتيجة لانخفاض مفاجئ في درجة الحرارة ليلاً، ويتسبب ذلك في تكثف في الجانب السفلي من الأسقف .

أين يتشكل التكثف

يمكن أن يتشكل التكثف على أي سطح، ولكن يتم الكشف عنه بسهولة أكبر على الأسطح غير الماصة. على سبيل المثال، يتم الكشف عنه على النوافذ وبلاط الحمام، ويمكن رؤيته أيضًا في أوقات الصقيع والبرد الشديد على الأسقف والإطارات والأبواب .

ما هي العوامل التي تؤثر على التكثف

• عند الحديث عن العوامل التي تؤثر على التكاثف، يمكن أن نلاحظ أن التثبيت الصحيح هو واحد من العوامل التي تؤثر بشكل كبير على التكثف، فتثبيت النوافذ بشكل جيد يقلل من احتمالية التكثف، ويفضل عزل المسافة بين الإطار والفتحة الخشنة حول محيط النافذة تماما لذلك .
• يمكن أن تؤثر تركيب الستائر الداخلية والستائر على تكثف النافذة، حيث تعيق حرية تدفق الهواء على سطح النافذة، مما يؤدي إلى تكوّن هواء ساكن وبارد يعيق تكثّف النافذة .
• تتواجد مصادر التهوية للحرارة في معظم المنازل، وغالبًا ما تكون تحت النوافذ، وتساعد في زيادة مقاومة التكثف .
• قد يؤثر التأثير المتراكم والتعرض للرياح أيضًا، حيث يرتفع الهواء الدافئ ويصبح الهواء الأكثر دفئًا ورطوبةً، ويؤدي التعرض للرياح إلى زيادة التكثف، حيث تنخفض درجات الحرارة بشكل كبير .

ما هو الفرق بين التبخر والتكثيف

عند الحديث عن الفرق بين التكثيف والتبخر، يمكن أن يكون الفرق الرئيسي هو أن التبخر يعتمد على تغيير حالة المادة، بينما التكثيف هو عملية فصل. يتم استخدام كل من هاتين العمليتين لأغراض مختلفة، ويمكن توضيح الفرق بينهما عن طريق تعريف كل منهما .

عملية التبخر

يُعد تبخر الماء من سطح الأرض جزءًا من دورة الماء، إذ أنه عندما تصل درجة حرارة الماء إلى 100 درجة مئوية – وهي نقطة الغليان – يمكن أن يتحول كل الماء بسرعة إلى بخار. وهناك بعض الجزيئات الموجودة في الماء التي تنتج طاقة كافية للهروب إلى الغلاف الجوي، حتى يتحول الماء إلى بخار بشكلٍ أبطأ بكثير .

عملية التكثيف

بالنسبة للتكثيف، فهو عملية يتم من خلالها إرجاع بخار الماء في الغلاف الجوي إلى حالته السائلة، وهذا ما يحدث في الغلاف الجوي، حيث يظهر التكثيف على شكل غيوم أو ضباب أو قطرات ندى، وعندما يتم تبريد الهواء، يزيد الرطوبة بشكل نسبي ويصبح الهواء مشبع .

حقائق عن التكثيف ودورة المياه

• يمكن أن تكون عملية التكثف من أهم عمليات دورة الماء لأنها تساهم في تشكيل الغيوم .
• يعتبر بخار الماء الموجود في الهواء المسؤول الرئيسي عن تكوين السحب التي تتساقط في نهاية المطاف على شكل مطر .
• تحدث جميع هذه التغييرات في دورة المياه بين المركبات الصلبة والسائلة والغاز بسبب حركة جزيئات الماء .
• في حالة بخار الماء، تترتب جزيئات الماء بشكل عشوائي، وهذا يختلف بشكل واضح عن الحالة السائلة .
• عند حدوث التكثف، تصبح جزيئات الماء مرتبة بشكل أفضل، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة في الغلاف الجوي، وهذا يتسبب في تحول بخار الماء إلى حالة التكثف أو الحالة السائلة .
• يمكن الغلاف الجوي أن يكون أكبر مثال على ذلك، حيث يحدث تصعيد الهواء الدافئ وتبريده بشكل عام في الغلاف الجوي .

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 .