حاسبة الخصائص النفسية

الفئة: فيزياء
- يوليو 17, 2025
| |

علم الديناميكا الحرارية هو دراسة خصائص وعمليات الهواء الرطب. تساعدك هذه الآلة الحاسبة في تحديد خصائص مختلفة للهواء الرطب بما في ذلك الرطوبة النسبية، ونقطة الندى، ودرجة حرارة الكرة الرطبة، والمزيد بناءً على معلمات الإدخال المختلفة.

اختر معلمات الإدخال الخاصة بك وستحدد الآلة الحاسبة جميع الخصائص الديناميكية الحرارية الأخرى لمزيج الهواء وبخار الماء.

اختر معلمات الإدخال

الظروف الجوية

? درجة حرارة الهواء المقاسة بواسطة مقياس حرارة عادي.
? الضغط الجوي المحلي. الضغط الجوي القياسي عند مستوى سطح البحر هو 101.325 kPa.
%
? نسبة الضغط الجزئي لبخار الماء إلى الضغط البخاري المتوازن للماء عند درجة حرارة معينة، معبرًا عنها كنسبة مئوية.

خيارات العرض

? إذا تم توفيره، سيتم تقدير الضغط الجوي بناءً على الارتفاع. خلاف ذلك، سيتم استخدام الضغط الجوي المدخل.

حول الديناميكا الحرارية

علم الديناميكا الحرارية هو مجال الهندسة المعني بالخصائص الفيزيائية والديناميكية الحرارية لمخاليط الغاز والبخار، وخاصة مزيج الهواء وبخار الماء.

الخصائص الديناميكية الحرارية الرئيسية:
  • درجة حرارة الكرة الجافة: درجة حرارة الهواء المقاسة بواسطة مقياس حرارة عادي معرض للهواء ولكن ليس للإشعاع الشمسي المباشر.
  • درجة حرارة الكرة الرطبة: درجة الحرارة المسجلة بواسطة مقياس حرارة ملفوف في قماش رطب معرض للهواء المتحرك. تكون أقل من درجة حرارة الكرة الجافة بسبب التبريد بالتبخر.
  • درجة حرارة نقطة الندى: درجة الحرارة التي يصبح عندها الهواء مشبعًا ببخار الماء (100% رطوبة نسبية)، مما يؤدي إلى حدوث التكثف.
  • الرطوبة النسبية (RH): نسبة الضغط الجزئي لبخار الماء إلى الضغط البخاري المتوازن عند درجة الحرارة الحالية.
  • نسبة الرطوبة: كتلة بخار الماء لكل وحدة كتلة من الهواء الجاف (kg/kg)، والمعروفة أيضًا بالرطوبة النوعية أو نسبة الخلط.
  • الحرارة الكامنة: إجمالي محتوى الحرارة لمزيج الهواء والبخار لكل وحدة كتلة من الهواء الجاف (kJ/kg).
  • الحجم النوعي: الحجم الذي يشغله وحدة كتلة من الهواء الجاف (م³/kg).
التطبيقات الشائعة:
  • أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: تصميم وتحليل والتحكم في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.
  • تحليل الراحة: تحديد ظروف الهواء الداخلية لراحة الإنسان.
  • العمليات الصناعية: التحكم في ظروف الهواء للتصنيع ومعالجة المواد والتعامل معها.
  • الأرصاد الجوية: تحليل الظروف الجوية وتوقع الظواهر الجوية.
  • علوم البناء: منع مشاكل التكثف وتصميم أغلفة المباني.
  • الأنظمة الزراعية: التحكم في بيئات البيوت الزجاجية وظروف التخزين للمحاصيل.
العلاقات الرئيسية:
  • عند 100% رطوبة نسبية، تكون درجات حرارة الكرة الجافة، والكرة الرطبة، ونقطة الندى متساوية.
  • تشير الفجوة بين درجات حرارة الكرة الجافة والكرة الرطبة (انخفاض الكرة الرطبة) إلى مستوى الرطوبة.
  • تخلق الرطوبة النسبية المنخفضة انخفاضًا أكبر في الكرة الرطبة.
  • تكون نقطة الندى دائمًا أقل من أو تساوي درجة حرارة الكرة الجافة.
  • تكون الحسابات الديناميكية الحرارية معتمدة على الضغط، لذا يؤثر الضغط الجوي على جميع الخصائص المشتقة.

ما هو حاسبة السيكرومترية؟

حاسبة السيكرومترية هي أداة مصممة لمساعدة المستخدمين في تحديد خصائص الهواء الرطب المختلفة. تشمل هذه الخصائص الرطوبة النسبية، ونقطة الندى، ودرجة حرارة الكرة الرطبة، ونسبة الرطوبة، والإنثالبي، والمزيد. من خلال إدخال معلمات محددة مثل درجة حرارة الكرة الجافة والرطوبة النسبية، يمكن للمستخدمين الحصول على مجموعة كاملة من قيم خصائص الهواء على الفور.

لماذا تعتبر السيكرومترية مهمة؟

السيكرومترية هي دراسة لخلائط الهواء وبخار الماء. تُستخدم على نطاق واسع في:

  • أنظمة التكييف والتدفئة: لضمان جودة الهواء الداخلي المريحة.
  • تحليل الطقس: لفهم الرطوبة وظروف الهواء.
  • العمليات الصناعية: للحفاظ على ظروف الهواء المناسبة في التصنيع.
  • علوم البناء: لمنع التكثف ونمو العفن.
  • الزراعة: لإدارة ظروف البيوت الزجاجية وتخزين المحاصيل.

الصيغ الرئيسية المستخدمة في الحاسبة

الرطوبة النسبية (RH):

\[ RH = \frac{p_w}{p_{ws}} \times 100 \]

حيث:

  • \( p_w \) = الضغط البخاري الفعلي (kPa)
  • \( p_{ws} \) = ضغط البخار المشبع (kPa)

نسبة الرطوبة (W):

\[ W = 0.62198 \times \frac{p_w}{P - p_w} \]

حيث:

  • \( P \) = الضغط الجوي (kPa)

درجة حرارة نقطة الندى (Tdp):

\[ T_{dp} = \frac{b \cdot \gamma(T,RH)}{a - \gamma(T,RH)} \]

حيث:

  • \( \gamma(T,RH) = \ln(RH) + \frac{a \cdot T}{b + T} \)
  • \( a = 17.27, \quad b = 237.7 \) (ثوابت لحسابات بخار الماء)

كيفية استخدام حاسبة السيكرومترية

استخدام الحاسبة سهل:

  1. اختر مجموعة من معلمات الإدخال (مثل، درجة حرارة الكرة الجافة + الرطوبة النسبية).
  2. أدخل القيم المطلوبة في حقول الإدخال.
  3. اضغط على زر "احسب".
  4. عرض النتائج، بما في ذلك الخصائص المحسوبة الإضافية مثل الإنثالبي وضغط البخار.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

1. ما الفرق بين درجة حرارة الكرة الجافة ودرجة حرارة الكرة الرطبة؟

درجة حرارة الكرة الجافة هي درجة حرارة الهواء العادية التي تقاس بواسطة مقياس حرارة. بينما يتم قياس درجة حرارة الكرة الرطبة باستخدام مقياس حرارة ملفوف بقطعة قماش مبللة، وهي دائمًا أقل من أو تساوي درجة حرارة الكرة الجافة.

2. لماذا تعتبر درجة حرارة نقطة الندى مهمة؟

نقطة الندى هي درجة الحرارة التي يصل عندها الهواء إلى 100% رطوبة نسبية ويبدأ التكثف. تساعد في فهم التحكم في الرطوبة في المباني ومنع المشكلات المتعلقة بالتكثف.

3. ماذا تشير الرطوبة النسبية؟

تخبرك الرطوبة النسبية بكمية الرطوبة الموجودة في الهواء مقارنةً بأقصى كمية يمكن أن يحتفظ بها الهواء عند درجة حرارة معينة. تعني النسبة المئوية الأعلى أن الهواء أقرب إلى التشبع.

4. كيف يؤثر الارتفاع على حسابات السيكرومترية؟

ينخفض ضغط الهواء مع الارتفاع، مما يؤثر على نسبة الرطوبة، والإنثالبي، وخصائص أخرى. تقوم الحاسبة بضبط الضغط بناءً على الارتفاع لتوفير نتائج دقيقة.

5. لماذا تعتبر نسبة الرطوبة مفيدة؟

تمثل نسبة الرطوبة الكتلة الفعلية لبخار الماء في الهواء. إنها ضرورية في تصميم أنظمة التكييف وضمان التحكم المناسب في رطوبة الهواء.

كيف يمكن أن تكون هذه الحاسبة مفيدة؟

  • مهندسو التكييف والتدفئة: تساعد في تصميم أنظمة التدفئة والتبريد الفعالة.
  • مديرو المباني: تمنع نمو العفن وتحسن جودة الهواء الداخلي.
  • الاستخدام الصناعي: تتحكم في مستويات الرطوبة في التصنيع وتخزين الطعام.
  • الأرصاد الجوية: تحلل ظروف الطقس بناءً على الرطوبة ودرجة الحرارة.
  • الزراعة: تدير بيئات البيوت الزجاجية لتحقيق إنتاج أفضل للمحاصيل.

من خلال استخدام هذه الحاسبة، يمكنك فهم ظروف رطوبة الهواء بشكل أفضل وتحسين البيئات للراحة والكفاءة.