Kırağı, havadaki su buharının sıfırın altındaki bir yüzeyde sıvı evreden geçmeden doğrudan buz kristaline dönüşmesidir. Eşik, yüzey sıcaklığının havanın buhar basıncına karşılık gelen kırağı noktasının altına inmesidir. Kırağı noktası çiy noktasından yüksektir ve iki değer arasındaki fark sıfırın altında büyür.
Hava nemine göre eşik
Hesap, WMO CIMO Rehberi'nin (2008) buhar basıncı formüllerine dayanır. Buz üzerinde e_i = 6,112 · e^(22,46 · t / (272,62 + t)) hPa, sıvı su üzerinde e_w = 6,112 · e^(17,62 · t / (243,12 + t)) hPa; t °C cinsindendir. Hava 2 °C ve %85 bağıl nemdeyse buhar basıncı 6,00 hPa, su üzerindeki doygunluk ise 7,06 hPa'dır.
| Hava (°C, bağıl nem) | Buhar basıncı (hPa) | Çiy noktası (°C) | Kırağı noktası (°C) |
|---|---|---|---|
| 2, %85 | 6,00 | -0,3 | -0,2 |
| 2, %95 | 6,70 | 1,3 | 0 üstü |
| 5, %80 | 6,97 | 1,8 | 0 üstü |
| 25, %60 | 18,96 | 16,7 | 0 üstü |
| -18, %80 | 1,20 | -20,6 | -18,5 |
Kırağı noktası 0 °C'nin üstünde çıkan havada buhar basıncı 6,112 hPa'yı aşar; bu durumda sıfırın altındaki her yüzey kırağı alır. Sıfırın altında iki eşik arasındaki fark büyür. -18 °C ve %80 havada çiy noktası -20,6 °C, kırağı noktası -18,5 °C'dir. -20 °C'lik bir yüzey su üzerinden hesaplanan çiy noktasının üstünde kalsa bile kırağı noktasının altındadır ve buz biriktirir.
Yüzey sıcaklığı ile nemi birlikte okumak
Aynı hava (2 °C, %85, buhar basıncı 6,00 hPa) farklı yüzeylerde farklı bir buhar basıncı farkı oluşturur. Buz doygunluğu -3 °C'de 4,76 hPa, -10 °C'de 2,60 hPa, -21 °C'de 0,94 hPa'dır. Buhar basıncı farkı bu sırayla 1,24, 3,40 ve 5,06 hPa olur; -21 °C'deki yüzeyde bu fark -3 °C'dekinin yaklaşık 4,1 katıdır. Fark kırağı eğilimini gösterir, kütle akışını göstermez: birim zamanda biriken buz yüzey alanına, hava hızına ve ısı transferine de bağlıdır, bu yüzden hız ölçülmeden miktar tahmini yapılmaz.
Aynı hava için eşik bağıl nem -3 °C yüzeyde yaklaşık %67,5, -10 °C'de yaklaşık %37, -21 °C'de yaklaşık %13'tür. Yüzeye değen hava yüzey sıcaklığına inerse, bu eşiğin üstündeki nem kırağı için yeterli buhar basıncı farkı demektir.
Donmuş yoğuşma ile doğrudan kırağıyı ayırmak
-10 °C'de buz üzerindeki doygunluk, su üzerindekinden yaklaşık %10 düşüktür: buz için 2,60 hPa, su için 2,87 hPa çıkar. Kuru bir yüzeyde önce buz tutması, hava nemi buz eşiğini aşıp su eşiğine ulaşmadığında beklenen sonuçtur. Parlak bir su filmi ise havanın su üzerindeki doygunluğa yaklaştığını ya da yüzeyin bir an sıfırın üstünde kaldığını düşündürür. Sıvı yoğuşmanın ayrı yolu için konteyner içinde yoğuşma yazısına bakılabilir.
Görsel ayrım kesin karar değildir. Kristalin yerini, saatini ve yüzey sıcaklığını kayda almadan hangi mekanizmanın çalıştığı söylenemez.
Kapak açılışında buhar basıncı farkı. Örnekte kutu içi hava 2 °C ve %85, dış hava 25 °C ve %60. Dış havanın buhar basıncı 18,96 hPa, içerdekinin 6,00 hPa'dır; fark 12,96 hPa'dır ve dış hava 3,2 kat fazla buhar basıncı taşır. Kapak açıkken bu hava kutuya girer. Girişin kırağıya dönüşüp dönüşmediği, giren havanın yüzeye ulaşan kısmına ve yüzey sıcaklığına bağlıdır.
Kayıt ve sınama sırası
- Kırağının yerini, saatini ve fotoğrafını alın; yüzeyi silmeden önce yüzey sıcaklığını ölçün.
- Aynı anda kutu içi hava sıcaklığını ve bağıl nemi yazın. Bu üç değerle tablodaki buhar basıncı ve kırağı noktası yeniden hesaplanır.
- Kapak açılış süresi ve yük nemi birer değişkenle ayrı ayrı değiştirilir; her koşul aynı yüzeyde ve aynı başlangıç sıcaklığında sınanır. Sensörün ölçüm aralığı ve olaya göre gecikmesi rapora yazılır.
Önlemin kapsamı
Conta bakımı, daha kısa kapak açıklığı ya da kurutma düzeni kırağı kaynağını değiştiriyorsa önlem sayılır. Değişiklik yalnız kaynağı etkiliyorsa, yani kırağı bölgesine ulaşan nemli hava azaldıysa sonuç kabul edilir. Ürün sıcaklığı etkisi ayrıca izlenir; sonuç denenen kap, yük ve açılış dizisi için geçerlidir.