Το φαινόμενο της διάχυσης υδρατμών

Διάχυση υδρατμών ονομάζεται το φαινόμενο, κατά το οποίο οι υδρατμοί του αέρα μετακινούνται από έναν χώρο σε έναν άλλον, διερχόμενοι μέσα από τη μάζα των διαδοχικών στρώσεων ενός δομικού στοιχείου που διαχωρίζει τους δύο χώρους, με τη συνθήκη ότι οι συγκεντρώσεις υδρατμών στους χώρους αυτούς είναι διαφορετικές. Η μετακίνηση τους γίνεται από την πλευρά με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση προς την πλευρά με τη μικρότερη, οφείλεται στη διαφορετική πίεση που ασκούν οι υδρατμοί στις δύο όψεις του στοιχείου και αποσκοπεί στην εξίσωση των συγκεντρώσεων στους δύο χώρους. Όταν επέλθει αυτή η ισορροπία, η εκδήλωση του φαινομένου σταματάει.

Ταυτόχρονα με τη διάχυση των υδρατμών, διαχέονται προς την αντίθετη κατεύθυνση τα μόρια του αέρα, έτσι ώστε η συνολική πίεση που ασκείται στις δύο όψεις του δομικού στοιχείου να παραμείνει σταθερή. Οι υδρατμοί διέρχονται μέσω των πόρων των υλικών, αναμειγνυόμενοι με τις μικρές ποσότητες αέρα που εμπεριέχονται σε αυτούς. Αν μεταξύ των όψεων του δομικού στοιχείου επικρατεί διαφορετική θερμοκρασία, τότε στις διαδοχικές του στρώσεις η θερμοκρασία τείνει να μειώνεται από τη θερμή προς την ψυχρή όψη. Αυτή η πτώση της θερμοκρασίας επηρεάζει και την ποσότητα των υδρατμών που συγκρατείται στον αέρα των πόρων των υλικών.

Ως γνωστόν, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι και η ποσότητα των υδρατμών που μπορεί αυτός να συγκρατήσει στη μονάδα του όγκου του. Έτσι, οι υδρατμοί που διαχέονται μέσω των διαδοχικών στρώσεων του δομικού στοιχείου, εάν συναντήσουν στην πορεία τους κάποια στρώση, στην οποία ο αέρας των πόρων έχει τόσο χαμηλή θερμοκρασία που αδυνατεί να συγκρατήσει το σύνολο των διαχεόμενων υδρατμών, τότε θα επέλθει κατάσταση κορεσμού και η περίσσεια των υδρατμών θα συμπυκνωθεί. Δηλαδή, οι υδρατμοί (αέρια φάση) θα μετατραπούν σε νερό (υγρή φάση), το οποίο θα συγκρατηθεί ως υγρασία στους πόρους του υλικού και θα εκτοπίσει τον ευρισκόμενο αέρα.

Το φαινόμενο της διάχυσης των υδρατμών εκδηλώνεται σε όλα τα δομικά στοιχεία σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, με την προϋπόθεση οι συνθήκες που επικρατούν εκατέρωθεν των όψεων τους να είναι διαφορετικές, δηλαδή οι συγκεντρώσεις των υδρατμών να είναι διαφορετικές και επομένως να υπάρχει διαφορά πίεσης μεταξύ των όψεων αυτών.

Οι κυριότεροι παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο της διάχυσης των υδρατμών είναι οι εξής:

• η διαφορά πίεσης που ασκούν οι υδρατμοί στις δύο όψεις του δομικού στοιχείου,

• η θερμοκρασία των υλικών των διαδοχικών στρώσεων,

• το πάχος των επιμέρους στρώσεων και το συνολικό πάχος του δομικού στοιχείου και

• η διαπερατότητα των υλικών απέναντι στους υδρατμούς.