АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Уравнения состояния влажного воздуха

Читайте также:
  1. I I. Тригонометрические уравнения.
  2. III. Анализ результатов психологического анализа 1 и 2 периодов деятельности привел к следующему пониманию обобщенной структуры состояния психологической готовности.
  3. V2: ДЕ 54 - Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка
  4. V2: ДЕ 57 - Фундаментальная система решений линейного однородного дифференциального уравнения
  5. V2: Применения уравнения Шредингера
  6. V2: Уравнения Максвелла
  7. VI Дифференциальные уравнения
  8. Агрегатные состояния
  9. Агрегатные состояния и термодинамические фазы
  10. Акты гражданского состояния
  11. Алгебраические уравнения
  12. Алгебраические уравнения

Для этого выделим в атмосфере 1 г влажного воздуха. Пусть в нем содержится s г водяного пара и (1 - s) г сухого воздуха. Обозначим через u n, u c и uудельные объемы водяного пара, сухого и влажного воздуха соответственно.

(11)

 

Примем следующие обозначения: р — общее давление; Т — температура, одинаковая для водяного пара, сухого и влажного воздуха; е — парциальное давление водяного пара; (р - е) — парциальное давление сухого воздуха

 

(p-e) u c=RcT.

 

Составим отношение:

,

 

(12)

 

(13)

 

Сложив уравнения (12) и (13), получим уравнение состояния влажного воздуха:

(14)

 

R = Rc(l + 0,608s ), то уравнение (14) примет вид

(15)

Удельная газовая постоянная R в этом уравнении — величина переменная, зависящая от влажности воздуха s.

В метеорологии множитель (1 + 0,608s) обычно относят к температуре, вводя понятие виртуальной температуры:

 

(16)

 

Нередко виртуальную температуру представляют в виде суммы:

где — виртуальный добавок. Из сравнения последнего выражения с (15) следует:

(17)

см.

Если водяной пар находится в состоянии насыщения, то при данных Т и р достигает наибольшего значения

которое при фиксированном р является функцией одной лишь температуры. При р = 1000 гПа максимальный виртуальный добавок имеет следующие значения:

 

 

Т °С........... -40 -30 -20 -15 -10 -5 0 5

°С........ 0,01 0,03 0,12 0,19 0,3 0,4 0,6 0,9

Т °С........... 10 15 20 25 30 35 40

°С....... 1,3 1,9 2,6 3,6 4,9 6,6 8,9

 

виртуальный добавок мал при низких температурах и достаточно велики при высоких.

С введением виртуальной температуры уравнение состояния влажного воздуха принимает вид

 

(18)

(19)

 

при одинаковых температуре и давлении плотность влажного воздуха всегда меньше плотности сухого воздуха.

 

 

Относительная влажность - отношение фактического давления водяного пара е к давлению насыщения Е над плоской поверхностью чистой воды

 

Насы́щенный пар — это пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью или твёрдым телом того же состава.

Точка росы – температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар при постоянном общем атмосферном давлении и массовой доле пара становится насыщенным по отношению к плоской поверхности воды.

Точка росы служит характеристикой влажности воздуха

Температура t, при которой относительная влажность достигает 100%, представляет собой точку росы. Отсюда связь давления водяного пара и точке росы

е=Е(t)

 

t, °С Р   t, °С Р   t, °С Р
кПа мм рт.ст. кПа мм рт.ст. кПа мм рт.ст.
  0.61129 4.585     5.3229 39.93     28.576 214.3
  0.65716 4.929     5.6267 42.20     29.852 223.9
  0.70605 5.296     5.9453 44.59     31.176 233.8
  0.75813 5.686     6.2795 47.10     32.549 244.1
  0.81359 6.102     6.6298 49.73     33.972 254.8
  0.87260 6.545     6.9969 52.48     35.448 265.9
  0.93537 7.016     7.3814 55.37     36.978 277.4
  1.0021 7.516     7.7840 58.38     38.563 289.2
  1.0730 8.048     8.2054 61.55     40.205 301.6
  1.1482 8.612     8.6463 64.85     41.905 314.3
  1.2281 9.212     9.1075 68.31     43.665 327.5
  1.3129 9.848     9.5898 71.93     45.487 341.2
  1.4027 10.52     10.094 75.71     47.373 355.3
  1.4979 11.24     10.620 79.66     49.324 370.0
  1.5988 11.99     11.171 83.79     51.342 385.1
  1.7056 12.79     11.745 88.09     53.428 400.7
  1.8185 13.64     12.344 92.59     55.585 416.9
  1.9380 14.54     12.970 97.28     57.815 433.6
  2.0644 15.48     13.623 102.2     60.119 450.9
  2.1978 16.48     14.303 107.3     62.499 468.8
  2.3388 17.54     15.012 112.6     64.958 487.2
  2.4877 18.66     15.752 118.1     67.496 506.3
  2.6447 19.84     16.522 123.9     70.117 525.9
  2.8104 21.08     17.324 129.9     72.823 546.2
  2.9850 22.39     18.159 136.2     75.614 567.2
  3.1690 23.77     19.028 142.7     78.494 588.8
  3.3629 25.22     19.932 149.5     81.465 611.0
  3.5670 26.75     20.873 156.6     84.529 634.0
  3.7818 28.37     21.851 163.9     87.688 657.7
  4.0078 30.06     22.868 171.5     90.945 682.1
  4.2455 31.84     23.925 179.5     94.301 707.3
  4.4953 33.72     25.022 187.7     97.759 733.3
  4.7578 35.69     26.163 196.2     101.32 760.0
  5.0335 37.75     27.347 205.1        
                         

 

 

Вопросы:

1. Что больше: молекулярная масса сухого воздуха или пара?

2. Плотность какого воздуха больше сухого или влажного?

 


1 | 2 | 3 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.58 сек.)