NOTA:KELEMBAPAN

Kelembapan

Istilah kelembapan biasanya digunakan dalam bahasa seharian untuk merujuk pada kelembapan bandingan. Kelembapan bandingan ditakrifkan sebagai jumlah wap air dalam satu sampel udara yang dibandingkan dengan jumlah maksimum wap air udara yang dapat dikandungkan pada sebarang suhu tertentu. Kelembapan juga dapat diungkapkan sebagai kelembapan mutlak dan kelembapan tentu. Kelembapan bandingan adalah metrik penting yang digunakan dalam ramalan cuaca. Kelembapan menunjukkan besar kemungkinan kerpasan, embun atau kabus. Kelembapan tinggi membuatkan orang berasa lebih panas di luar pada musim panas kerana ia mengurangkan keberkesanan perpeluhan untuk menyejukkan tubuh badan dengan mencegah penyejatan peluh daripada kulit. Kesan ini dihitung dalam jadual indeks haba. Wap air yang panas mempunyai lebih tenaga haba berbanding wap air yang sejuk dan oleh itu lebih banyak wap air menyejat ke dalam udara panas berbanding udara sejuk.
Kelembapan bandingan ialah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah wap air yang wujud dalam campuran gas bagi udara dan air.
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:
dengan:
ialah kelembapan bandingan bagi campuran yang dipertimbangkan itu;
ialah tekanan separa wap air dalam campuran itu; dan
ialah tekanan wap tepu air pada suhu campuran itu.
Nota makna
Wap air ialah gas yang terjadi daripada proses pemeluwapan air (H2O). Wap air merupakan salah satu fasa air dalam kitaran air. Ia boleh dihasilkan dari penyejatan air atau pemejalwapan ais. Dalam keadaan atmosfera biasa, wap air sentiasa menyejat dan memeluwap. Wap air di alam boleh berupa awan atau kabus.
Wap air mempunyai potensi kekuatan yang luar biasa, yang boleh digunakan untuk menggerakkan turbin elektrik, kereta wap atau mesin wap.
Kelembapan mutlak
Kelembapan mutlak ialah kuantiti air dalam isipadu tertentu udara. Unit paling biasa adalah gram per meter padu, walaupun sebarang unit jisim dan unit isipadu dapat digunakan. Pound per kaki padu adalah biasa di AS, dan malahan kadang kala unit-unit lain yang mencampur baurkan sistem British dan metrik digunakan.
Jika semua air dalam satu meter padu udara dipemeluapkan ke dalam sebuah bekas, bekas itu dapat ditimbang untuk menentukan kelembapan mutlak. Jumlah wap dalam kubus udara itu adalah kelembapan mutlak bagi meter padu udara itu. Lebih teknikal: Kelembapan mutlak AH sama dengan jisim wap air mw, per meter padu udara, Va .
Bagaimana pun, kelembapan mutlak berubah apabila tekanan udara berubah. Ini sangat menyukarkan pengiraan kejuruteraan kimia, misalnya bagi pengering pakaian yang suhu dapat sangat berubah-ubah. Akibatnya, kelembapan mutlak pada umumnya ditakrifkan dalam kejuruteraan kimia sebagai jisim wap air per seunit jisim udara kering, juga dikenali sebagai jisim nisbah campuran, yang lebih rapi bagi pengiraan keseimbangan haba dan jisim. Jadi jisim air per seunit isipadu seperti dalam persamaan di atas dapat ditakrifkan sebagai kelembapan isipadu metrik. Disebabkan kekeliruan yang mungkin, Standard British BS 1339 (semakan 2002) mencadangkan penghindaran istilah "kelembapan mutlak". Unit-unit seharusnya selalu diperiksa. Kebanyakan carta-carta kelembapan diberikan dalam g/kg atau kg/kg, tetapi sebarang unit jisim dapat digunakan.
Nota makna
Udara merujuk kepada campuran gas yang terdapat pada permukaan bumi. Udara bumi yang kering mengandungi 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% wap air, karbon dioksida, dan gas-gas lain. Kandungan udara juga bertukar dengan ketinggian.
Apabila hidupan bernafas, kandungan oksigen berkurangan sementara kandungan karbon dioksida bertambah. Ketika tumbuhan menjalani sistem fotosintesis, oksigen kembali dibebaskan.
Di antara gas-gas yang membentuk udara adalah seperti berikut:
Helium
Nitrogen
Oksigen
Karbon dioksida
Nisbah campuran / Nisbah kelembapan
Nisbah campuran atau nisbah kelembapan diungkapkan sebagai nisbah kilogram bagi wap air, mw, per nisbah kilogram bagi udara kering, md, pada suhu yang diberi. Istilah percakapan "kandungan lembapan" (moisture content) juga digunakan bagi menggantikan nisbah campuran/kelembapan. Nisbah kelembapan adalah paksi standard dalam carta-carta psikrometrik, dan adalah parameter berguna dalam pengiraan psikrometrik kerana ia tidak berubah dengan suhu kecuali apabila udara menyejuk pada tahap bawah takat embun.
Nisbah itu dapat diberi sebagai:
Tekanan separa wap air dan udara juga dapat digunakan untuk mengungkapkan nisbah ini.
Nota makna
Dalam bidang termodinamik, suhu ialah suatu ukuran kecenderungan jasad atau sistem untuk melepaskan tenaga secara spontan. Suhu adalah sifat fizikal sesuatu sistem yang merupakan dasar kepada anggapan lazim "panas" dan "sejuk", iaitu sesuatu yang lebih panas mempunyai suhu yang lebih tinggi. Suhu datangnya daripada gerakan-gerakan mikroskopik jirim yang rawak, dan suhu adalah berkaitan dengan tenaga purata gerakan-gerakan mikroskopik ini. Konsep suhu, yang ditakrifkan sebagai tegangan kepada entropi, adalah susulan daripada hukum termodinamik sifar.
Suhu diukur menggunakan termometer yang ditentukur pada bermacam jenis skala suhu. Seantero dunia (kecuali Amerika Syarikat) menggunakan skala Celsius untuk kebanyakan kegunaan pengukuran suhu. Dalam bidang sains pula, seluruh dunia mengukur suhu dalam kelvin pada skala suhu (mutlak) termodinamik dan juga dalam Celsius. Di Amerika Syarikat pula, orang kebanyakan menggunakan skala Fahrenheit untuk tujuan-tujuan biasa (industri, kaji cuaca, dan kerajaan). Dalam bidang-bidang kejuruteraan di Amerika Syarikat pula, skala Rankine digunakan terutamanya dalam disiplin-disiplin yang berkaitan dengan termodinamik seperti pembakaran



Kelembapan tentu
Kelembapan tentu ialah nisbah wap air terhadap `udara kering tambah wap air` dalam satu isipadu tertentu. Nisbah kelembapan tentu diungkapkan sebagai nisbah kilogram wap air, mw, per sekilogram campuran, mt .
Nisbah itu dapat ditunjukkan sebagai:
Kelembapan tentu berhubung kait dengan nisbah campuran (dan begitu juga sebaliknya):

Nota makna
Kabus ialah wap air yang berada dekat permukaan tanah terkondensasi dan menjadi seperti awan. Hal ini biasanya terbentuk kerana hawa dingin membuat wap air terkondensasi dan kadar kelembapan mendekati 100%. Kabus yang tebal dipanggil kabut. Dari segi darjah penglihatan, fenomena ini dipanggil kabut sekiranya darjah penglihatan kurang dari 1 km. Dilihat dari jauh, kabus agak kebiruan, manakala kabut lebih keperangan.





Pengukuran dan Pelarasan Kelembapan
Higrometer ialah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara
Terdapat pelbagai alat yang digunakan untuk mengukur dan melaras kelembapan. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan dipanggil psikrometer atau higrometer. Humidistat digunakan untuk melaras kelembapan bagi sebuah bangunan dengan satu de-humidifier. Semua ini beranalog dengan termometer dan termostat bagi kawalan suhu.
Kelembapan juga diukur mengikut skala global dengan menggunakan satelit-satelit yang ditempatkan secara berasingan. Sate;it-satelit ini mampu mengesan ketertumpuan air dalam troposfera pada altitud antara 4 dan 12km. Satelit-satelit itu yang dapat mengukur wap air mempunyai sensor yang sensitif terhadap sinaran inframerah. Wap air secara khusus menyerap dan memancarkan radiasi dalam jalur spektrum ini. Imejan wap air satelit memainkan peranan penting dalam pengawasan keadaan iklim (seperti pembentukan ribut petir) dan dalam pembangunan ramalan cuaca pada masa akan datang.
Nota makna
Penyejatan merupakan suatu proses yang melibatkan perubahan fasa jirim: atom atau molekul dalam cecair mendapat tenaga yang cukup untuk bertukar kepada gas pada sebarang suhu yang kurang daripada takat didih bahan itu apabila bahan itu terdedah kepada atmosfera. Ia merupakan proses yang berlawanan bagi pemeluwapan.
Proses ini merupakan cara yang penting bagi air untuk diserap semula ke dalam kitaran air daripada bentuk cecair kepada bentuk wap di atmosfera. Lautan, laut, tasik, dan sungai membekalkan lebih kurang 90% daripada lembapan atmosfera melalui proses sejatan, dengan 10% lagi melalui proses transpirasi tumbuhan.
Tenaga daripada matahari diperlukan untuk proses sejatan. Tenaga ini digunakan untuk memutuskan ikatan-ikatan kimia yang menyatukan molekul-molekul air. Hal ini dapat menjelaskan mengapa air dapat menyejat dengan mudah pada takat didih (212°F, 100°C), dan sejatan semakin berkurang apabila mendekati takat lebur. Apabila kelembapan relatif bagi udara ialah 100% (takat ketepuan), sejatan tidak akan berlaku.
Apabila suatu cecair menyejat, suhunya akan turun. Ini disebabkan oleh tenaga haba telah diserap semasa penyejatan untuk mengatasi daya tarikan antara zarah-zarah supaya zarah-zarah cecair di permukaan dapat melepaskan diri menjadikan zarah-zarah gas. Proses sejatan dapat menghilangkan kepanasan di alam sekeliling, maka inilah sebab utama sejatan peluh daripada permukaan kulit dapat menyejukkan badan
Mengapa kelembapan kurang daripada 100% apabila hujan
Kelembapan adalah ukuran jumlah wap air yang larut dalam udara, tidak termasuk sebarang air atau ais yang jatuh melalui udara. Bagi awan untuk terbentuk dan hujan untuk turun, udara perlu mencapai kelembapan bandingan 100%, tetapi hanya pada tempat awan terbentuk atau hujan turun. Ini biasanya berlaku apabila udara naik dan menyejuk. Kebiasaannya, hujan turun ke dalam udara yang kurang daripada kelembapan tepu. Sebahagian air daripada hujan itu mungkin menyejat ke dalam udara sebaik sahaja ia turun, lalu meningkatkan kelembapan, tetapi tidak semestinya cukup untuk menaikkan kelembapan kepada 100%. Malahan adalah mungkin bagi hujan yang turun melalui udara yang panas dan lembap untuk sejuk cukup untuk merendahkan suhu udara kepada takat embun, dengan itu memeluwapkan wap air di udara. Walaupun itu akan menaikkan kelembapan bandingan kepada 100%, air yang hilang daripada udara (sebagai embun) juga akan merendahkan kelembapan
Kelembapan dan ketumpatan udara
Udara lembap kurang tumpat berbanding udara kering kerana molekul air lebih ringan daripada molekul nitrogen dan oksigen. Isaac Newton menemui fenomena ini dan telah menulis mengenainya dalam bukunya Opticks.[1] Hukum gas ideal Avogadro menyatakan bahawa satu isipadu gas yang tetap pada suhu dan tekanan yang tertentu sentiasa mengandungi bilangan molekul yang sama tanpa mengira apa pun jenis gas itu. Pertimbangkan satu meter padu udara kering. Lebih kurang 78% molekul adalah nitrogen (N2), dengan berat molekul sebanyak 28. 21% molekul lagi adalah oksigen (O2), dengan berat molekul sebanyak 32. 1% terakhir adalah campuran gas-gas lain. Gabungan berat-berat ini dalam perkadaran yang betul akan memberikan berat molekul purata bagi udara lebih kurang sebanyak 29. Jika molekul wap air (H2O), yang berat molekulnya sebanyak 18, menggantikan molekul nitrogen atau oksigen diatomik dalam isipadu yang tetap ini maka berat udara akan berkurangan, dan oleh itu ketumpatan pun berkurangan. Jadi, udara lembap mempunyai ketumpatan yang lebih rendah berbanding udara kering pada suhu dan tekanan yang sama.