 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Физические свойства водяного пара в атмосфере
Из физических свойств водяного пара здесь будет рассмотрено в основном давление насыщенного водяного пара над плоской поверхностью воды (t в > 0°С), над льдом и над переохлажденной водой (t в < 0°С). Эта величина входит во многие расчетные формулы гидрофизики.
Парциальное давление водяного пара в воздухе выражается, как и давление, воздуха, в паскалях (Па) или в миллиметрах столба ртути (внесистемная единица). Давление насыщенного водяного пара — давление водяного пара, находящегося при данной температуре (равной температуре влажного воздуха) в равновесии с плоской подстилающей поверхностью воды или льда. Парциальное давление водяного пара в очень сильной степени зависит от температуры подстилающей поверхности.
Упругость водяного пара возрастает с увеличением его плотности или абсолютной влажности (а, г/м3) - количество водяного пара в граммах, содержащегося в 1 м3 воздуха.. Наибольшее (предельное) количество пара в воздухе называется влажностью насыщения, а соответствующая ей упругость – упругостью насыщения или максимальной упругостью водяного пара.
Для вычисления упругости насыщения над плоской поверхностью воды служит эмпирическая формула Магнуса:
, (1.2)
где t - температура воздуха в градусах по Цельсию.
Максимальное содержание пара выражается либо в виде собственного (парциального) давления в мб (Е), либо в г/м3 (А). Количество насыщающего пара увеличивается с ростом температуры воздуха (табл. 1.2).
Таблица 1.2. Максимальная упругость водяного пара в воздухе
| t oС | -30 | -20 | -10 | -5 | +5 | +10 | +15 | +25 | +30 | |
| Е, мб | 0,51 | 1,25 | 2,86 | 4,21 | 6,11 | 8,72 | 12,27 | 17,04 | 31,67 | 42,43 |
| А, г/м3 | 0,45 | 1,0 | 2,36 | 3,4 | 4,9 | 6,80 | 9,44 | 12,82 | 23,03 | 30,34 |
Плотность сухого воздуха 1,293 кг/м3 при 00 С (1293 г/м3)
Таким образом, фактическое содержание пара абсолютная влажность обозначается а (плотность пара, г/м3) или е (упругость водяного пара, мб), а влажность насыщения – соответственно А (г/м3) или Е (мб).
Связь между абсолютной влажностью а (г/м3) и упругостью водяного пара е (мб) выражается формулами:
а= 220 (е/Т), 
(1.3)
где Т= t+ 273 – температура в абсолютной шкале, a = 0.004.
Относительная влажность r (%) представляет собой отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, к упругости насыщающего пара при данной температуре, выраженное в процентах:
, (1.34
Недостаток насыщения, или дефицит влажности, d составляет разность между упругостью насыщения Е и упругостью водяного пара е при данной температуре, содержащегося в воздухе:
,(1.5)
Давление насыщенного водяного пара над водным раствором 
зависит также от минерализации воды и уменьшается с увеличением концентрации солей согласно закону Рауля:
(2.32)
где e 0 — давление насыщенного водяного пара над плоской поверхностью дистиллированной воды; N и п — соответственно число молекул воды и растворенных солей; N /(N+п) — концентрация раствора.
Водяной пар легче воздуха. Например, плотность насыщенного пара при нормальном атмосферном давлении и температуре 0°С 0,00493 кг/м3, а воздуха 1,293 кг/м3. Удельная теплоемкость пара и воздуха при тех же условиях соответственно равна 2,010 кДж/(кг·°С) и 1,005 кДж/(кг·°С).
Поиск по сайту: