โปรแกรมคำนวณหาค่าความชื้นสัมพัทธ์
ในอากาศ
บทคัดย่อ
คนเรามีความรู้สึกไวต่อความชื้นมาก หน้าที่หนึ่งของผิวของคนเราคือพยายามรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ หากร่างกายมีอุณหภูมิสูงหรือต่ำเกินไป หรือมีความชื้นเกิดขึ้น ก็จะมีปฏิกิริยาต่างกัน ซึ่งค่าความชื้นที่เกิดขึ้นสามารถวัดได้ เรียกว่า ความชื้นสัมพัทธ์
ค่าความชื้นสัมพัทธ์จะทำให้เราสามารถรู้หรือคาดเดาสภาพอากาศในแต่ละวันได้
โครงงาน โปรแกรมคำนวณหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ คิดขึ้นเพื่อหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น เพื่อทำนายและคาดเดาสภาพอากาศ และเพื่อฝึกใช้ เรียนรู้ และทำความเข้าใจโปรแกรมภาษาซีให้มากยิ่งขึ้น หากโครงงานนี้ประสบผลสำเร็จ สมาชิกในกลุ่มคาดว่า ผู้ที่ใช้หรือศึกษาโปแกรมคำนวณหาค่าความชื้นสัมพัทธ์นี้ จะทำให้ทราบค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้อย่างรวดเร็วและสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆที่ต้องการได้
ที่มาและความสำคัญ
คนเรามีความรู้สึกไวต่อความชื้นมาก หน้าที่หนึ่งของผิวของคนเราคือพยายามรักษาอุณหภูมิของร่างกายให้คงที่ ซึ่งทำได้โดยการ "ขับเหงื่อ" (Sweating) ออกมาจากร่างกาย ในบางวันเรารู้สึกเหงื่อที่ผิวจะไม่สามารถระเหยได้ทำให้ไม่สามารถพาความร้อนออกจากร่างกาย (โดยการใช้พลังงานแฝงของการเปลี่ยนสถานะ) ทำให้เราร้อนกว่าอุณหภูมินั้นมาก ในทางตรงกันข้าม และบางวันเหงื่อที่ขับออกมาจะระเหยและพาความร้อนออกจากร่างกายไปด้วย จะทำให้เรารู้สึกเย็นกว่าที่เป็น และอาจเกิดความชื้นได้
ความชื้นสัมพัทธ์ เป็นหน่วยวัดหนึ่งที่นิยมใช้วัดระดับความชื้นในอากาศ มีนิยามคือ อัตราส่วนโดยมวลของไอน้ำในอากาศในขณะหนึ่ง(ที่อุณหภูมิหนึ่ง) ต่อ ไอน้ำสูงสุดที่อากาศ (ที่อุณหภูมินั้น) สามารถแบกรับไว้ได้
โปรแกรมคำนวณหาค่าความชื้นสัมพัทธ์อากาศ คิดค้นมาเพื่อใช้หาค่าความชื้นสัมพัทธ์
ซึ่งจะทำให้รู้สภาพอากาศในแต่ละช่วง เวลาของวันได้
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศ
ความชื้น (Humidity) คือ ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ความชื้นของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิ
ความชื้นสัมพัทธ์ (Relative Humidity) คือ “อัตราส่วนของปริมาณไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศ ต่อ ปริมาณไอน้ำที่จะทำให้อากาศอิ่มตัว ณ อุณหภูมิเดียวกัน” หรือ “อัตราส่วนของความดันไอน้ำที่มีอยู่จริง ต่อ ความดันไอน้ำอิ่มตัว” ซึ่งค่าความชื้นสัมพัทธ์แสดงในรูปของร้อยละ (%)
ปริมาณของไอน้ำในอากาศขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของอากาศ อากาศร้อนสามารถเก็บไอน้ำได้
มากกว่าอากาศเย็น ดังนั้นหากเราลดอุณหภูมิของอากาศจนถึงจุดๆ หนึ่ง จะเกิด “อากาศอิ่มตัว”
(Saturated air) อากาศไม่สามารถเก็บกักไอน้ำไว้ได้มากกว่านี้ หรือกล่าวได้ว่า อากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ 100% ดังนั้นหากอุณหภูมิยังคงลดต่ำลงอีก ไอน้ำจะเปลี่ยนสถานะ
เป็นของเหลวอุณหภูมิที่ทำให้เกิดการควบแน่นนเรียกว่า “จุดน้ำค้าง” (Dew point)
จากที่กล่าวมาแล้วในข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่า “จุดน้ำค้างของอากาศชื้นมีอุณหภูมิสูงกว่าจุดน้ำค้างของอากาศแห้ง” การควบแน่นของไอน้ำในอากาศ ทำให้เกิดการคายความร้อนแฝง ส่งผลให้อากาศโดยรอบมีอุณหภูมิสูงขึ้น เราเรียกการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ โดยที่ไม่ต้องมีการเพิ่มพลังงานความร้อนจากภายนอกระบบเช่นนี้ว่า “การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบอะเดรียแบติก” (Adiabatic temperature change)
วิเคราะห์ความต้องการ
ของโปรแกรม(Input-Output)
กำหนดค่าตัวแปร
ให้ตัวแปร Airmass เก็บค่าอุณหภูมิ
Watermass เก็บค่าเก็บค่าความดันไอ
Relative เก็บค่าความชื้นสัมพัทธ์
เพื่อแสดงผลออกมาเป็นค่าความชื้นสัมพัทธ์
การประมวลผล
ถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่าหรือเท่ทากับ 65 เปอร์เซ็นต์ และถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 เปอร์เซ็นต์ คือมีค่าความชื้นสัมพัทธ์สูง
และถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่าหรือเท่ากับ 35 และถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่า 65 เปอร์เซ็นต์ คือมีค่าความชื้นสัมพัทธ์ปกติ
และถ้าค่าความชื้นสัมพัทธ์น้อยกว่า 35 เปอร์เซ็นต์ คือมีค่าความชื้นสัมพัทธ์ปกติ
แสดงผล
แสดงผลออกมาเป็นค่าความชื้นสัมพัทธ์ โดยตัวแปร relative
แผนผังการทำงาน
โค้ดโปรแกรม
สรุป Input และ Output
ของโปรแกรมที่ได้
สรุป Input และ Output ของโปรแกรมที่ได้
มวลของอากาศ เก็บไว้ที่ airmass
Output คือ ค่าความชื้นสัมพัทธ์ เก็บไว้ที่ relative
วิเคราะห์ประโยชน์ของโปรเจก
โปรแกรมการคำนวณหาค่าความชื้นสัมพัทธ์มีประโยชน์ในกระบวนการทางไบโอเทคโนโลยี
ทำให้ทราบชนิดของป่า ช่วยในการผลิตเส้นใย และช่วยให้รู้สภาพอากาศในช่วงเวลาต่างๆได้
การสร้างโปรแกรมภาษาซี เป็นการเรียนรู้และเสริมสร้า้งความเข้าในในวิชาการเขียนโปรแกรมให้เข้าใจยิ่งขึ้น และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ื่นๆได้
ความคิดเห็น
นางสาวจนิตา ทองทรง :
โปรแกรมนี้มีประโยชน์ต่อชีวิตประจำวันมาก เพราะเราจะสามารถรู้ได้ว่า สภาพอากาศในตอนนี้เป็นอย่างใร
นางสาวชยุดา ช่วยวัง :
เราสามารถที่จะรู้ว่าอากาศในตอนนี้มีความชื้นสัมพัทธ์เท่าไหร่ โดยที่เราสามารถคำนวณได้โดยใช้โปรแกรมนี้ ข้อมูลที่ได้มีทั้งความถูกต้อง และ ความแม่นยำ พร้อมทั้งยังรวดเร็วอีกด้วย
นางสาวนัฏกมล คำแหง :
โปรแกรมช่วยในการคำนวณ ทำให้เรารู้ว่าสภาพอากาศมีความชื้นสัมพัทธ์เท่าใดเพื่อที่จะได้แต่งตัวให้เหมาะสมกับสภาพอากาศ เช่นถ้าอากาศมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำ เราก็จะได้ใส่เสื้อกันหนาวไปด้วย เป็นต้น
นางสาวนิชาภา ดาบทอง :
สำหรับโปรแกรมนี้ จะเป็นตัวช่วยเราในการตรวจสอบว่าในขณะนี้ สภาพอากาศ อยู่ในช่วงไหน
นางสาวบุณฑริกา กุลไนยชน :
โปรแกรมนี้จะช่วยคิดให้เราว่าอากาศมีความชื้นสัมพัทธ์กี่เปอร์เซ็นต์ โดยที่เราไม่ต้องมาคิดคำนวณด้วยตัวเอง
นางสาวแพรวา เอียดคง :
มันสะดวกในการใช้งาน และสามารถใช้งานได้จริงๆ โดยจะมีความแม่นยำในการคำนวณ ช่วยลดเวลาในการคำนวณลงได้
สมาชิกในกลุ่ม
นางสาวจนิตา ทองทรง เลขที่ 1
นางสาวชยุดา ช่วยวัง เลขที่ 2
นางสาวนัฏกมล คำแหง เลขที่ 6
นางสาวนิชาภา ดาบทอง เลขที่ 7
นางสาวบุณฑริกา กุลไนยชน เลขที่ 8
นางสาวแพรวา เอียดคง เลขที่ 11
ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 404
ครูที่ปรึกษา
ครูจิรัฎฐ์ พงษ์ทองเมือง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น