![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
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. Давление насыщенного водяного пара e 0 определяют эмпирически и расчетом по теоретическим формулам, основанным на уравнении Клапейрона—Клаузиуса (1.2). Если рассматривать кривую равновесия фазового превращения водяной пар — вода (кривая AB на рис. 1.1), то в уравнении (1.2) можно принять V 1 < < V 2. Тогда оно с учетом уравнения состояния пара e 0 V = R п T (2.26)
(2.27)
где L п — удельная теплота парообразования, R п — удельная газовая постоянная водяного пара, T — абсолютная температура воздуха. Уравнение (2.27) после подстановки постоянных и некоторых преобразований приводится к расчетному виду: (2.28) где t — температура водяного пара, равная температуре воздуха; — давление насыщенного водяного пара при t = 0°С, гПа. Хорошее совпадение с опытными определениями дает эмпирическая формула Магнуса
(2.30)
где L пл — удельная теплота плавления льда, T 0 = 273, 15 К. В этом случае формула Магнуса имеет вид (2.31)
Уравнение (2.28) служит также для определения давления насыщенного водяного пара над переохлажденной водой.
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).
|