Kelembapan bandingan

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Higrometer digunakan untuk mengukur kelembapan udara.

Kelembapan bandingan ialah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah wap air yang wujud dalam campuran gas bagi udara dan air.

Takrifan[sunting | sunting sumber]

Kelembapan bandingan bagi satu campuran udara-air ditakrifkan sebagai nisbah tekanan separa wap air dalam campuran itu kepada tekanan wap tepu air pada satu suhu yang diberi. Kelembapan bandingan diungkapkan sebagai peratusan dan dihitung seperti berikut:

 RH = {p_{(H_2O)} \over p^*_{(H_2O)}} \times 100%

dengan:

 RH_{\,_\,} ialah kelembapan bandingan bagi campuran yang dipertimbangkan itu;
 {p_{(H_2O)}} ialah tekanan separa wap air dalam campuran itu; dan
 {p^*_{(H_2O)}} ialah tekanan wap tepu air pada suhu campuran itu.


Salah satu salah faham yang biasa[sunting | sunting sumber]

Kerap kali konsep udara yang mengandungi wap air digunakan untuk menggambarkan kelembapan bandingan. Kelembapan bandingan sama sekali difahami dari segi sifat-sifat fizik secara bersendirian dan oleh itu tidak berkaitan dengan konsep ini.[1]

Salah faham ini nampaknya adalah kesan daripada penggunaan perkataan tepu yang kerap kali disalahguna dalam takrifan-takrifan kelembapan bandingan. Dalam konsep sekarang, tepu merujuk pada keadaan tepu wap air [2], bukannya pada keterlarutan sesuatu bahan di dalam bahan yang lain.

Sifat-sifat termofizik campuran air-udara yang berlaku pada keadaan atmosfera dapat dianggarkan secara akal dengan mengandaikan bahawa campuran itu berkelakuan seperti satu campuran gas-gas ideal.[3] Bagi banyak tujuan praktikal, andaian ini membayangkan bahawa kedua-dua komponen (udara dan air) berkelakuan secara bebas antara satu sama sendiri dan oleh itu sifat-sifat fizik campuran itu dapat dianggarkan dengan mempertimbangkan sifat-sifat fizik setiap komponen secara berasingan. Ini terpancar dalam takrifan kelembapan bandingan - hanya sifat-sifat fizik air yang dipertimbangkan ketika menentukan kelembapan bandingan bagi satu campuran.

Konsep-konsep yang berkaitan[sunting | sunting sumber]

Istilah kelembapan bandingan ditujukan pada sistem-sistem wap air dalam udara. Istilah ketepuan bandingan (relative saturation) digunakan untuk menerangkan sifat analog bagi sistem-sistem yang mengandungi satu fasa pemeluwapan selain daripada air atau satu fasa bukan pemeluwapan selain daripada udara.[4]

Kelembapan bandingan bagi satu sistem bergantung tidak sahaja pada suhu tetapi juga pada tekanan mutlak sistem itu. Jadi, satu perubahan dalam kelembapan bandingan dapat diterangkan dengan perubahan dalam suhu sistem, perubahan dalam tekanan mutlak sistem itu, atau perubahan dalam kedua-dua sifat sistem ini.

Fakta-fakta lain yang penting[sunting | sunting sumber]

Relative Humidity.png

Gas dalam konteks ini dirujuk sebagai tepu apabila tekanan wap bagi air dalam udara adalah pada tekanan wap keseimbangan bagi wap air pada suhu campuran gas dan wap air itu; air cecair (dan ais, pada suhu yang sesuai) tidak akan kehilangan jisim melalui penyejatan apabila terdedah kepada udara tepu. Ia juga mungkin sama dengan kemungkinan pembentukan embun atau kabus, dalam ruang yang kekurangan perbezaan suhu antara pecahan-pecahannya, sebagai contoh, dalam tindakbalas terhadap suhu yang menurun. Kabus mengandungi titisan cecair yang sangat halus, yang pada mulanya dipengaruhi oleh gerakan isostatik.

Kenyataan bahawa kelembapan bandingan tidak akan melebihi 100%, meskipun adalah panduan yang agak baik, tidak semestinya tepat, tanpa takrifan yang lebih canggih mengenai kelembapan daripada yang diberikan di sini. Satu pengecualian yang dapat dipertikaikan ialah kebuk awan Wilson yang digunakan dalam ujukaji fizik nuklear, satu keadaan yang terlalu ringkas bagi "tepu lampau" untuk menyempurnakan fungsinya.

Bagi satu takat embun tertentu beserta kelembapan mutlak yang sepadan dengannya, kelembapan bandingan akan berubah secara songsang, meskipun tidak secara linear, dengan suhu. Ini kerana tekanan separa air meningkat dengan suhu – prinsip operatif di sebalik semua benda daripada pengering rambut hingga penyahlembab.

Kesan daripada peningkatan keupayaan bagi tekanan separa wap air yang lebih tinggi pada suhu udara yang lebih tinggi, kandungan air dalam udara pada aras laut dapat mencapai setinggi 3% dengan jisim pada 30°C (86 °F) dibandingkan dengan tidak lebih daripada 0.5% dengan jisim pada 0°C (32 °F). Ini menjelaskan aras-aras rendah kelembapan dalam struktur-struktur yang dipanaskan semasa musim sejuk yang ditandai dengan kulit kering, mata yang gatal, dan cas-cas elektrik statik yang tegar. Malah pada keadaan luar yang tepu (kelembapan bandingan 100%), pemanasan udara luar terserap yang masuk ke dalam bilik akan meningkatkan kapasiti lembapannya yang merendahkan kelembapan bandingan dan meningkatkan kadar penyejatan daripada permukaan yang lembap di dalam bangunan (termasuklah tubuh badan manusia).

Begitu juga, semasa musim panas dalam suasana lembap banyak air cecair menyejat daripada udara yang disejukkan dalam penyaman udara. Udara yang lebih panas disejukkan bawah takat embunnya dan wap air yang berlebihan menyejat. Fenomena ini adalah sama seperti apa yang menyebabkan titisan-titisan air terbentuk di luar cawan yang mengandungi minuman sejuk berais.

Satu petua ibu jari yang berguna ialah bahawa kelembapan mutlak maksimum mengganda pada setiap peningkatan suhu sebanyak 20 °F (11.1 °C), dengan menerima pemerhatian lembapan mutlak. Sebagai contoh, pada julat suhu normal, udara pada 70 °F (21.1 °C) dan kelembapan bandingan 50% akan menjadi tepu jika ia disejukkan kepada 50°F (10 °C), takat embunnya dan udara 40 °F (4.4 °C) pada kelembapan bandingan 80% dipanaskan kepada 70 °F (21.1 °C) akan mempunyai kelembapan bandingan hanya 29% dan berasa kering. Sebagai perbandingan, kelembapan bandingan antara 40% dan 60% dianggap sihat dan selesa di dalam persekitaran terkawal dan selesa (ASHRAE Standard 55[5]).

Rujukan[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]