Umiditatea absolută a aerului

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă revizuită de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 21 noiembrie 2017; verificările necesită 20 de modificări .
Umiditatea absolută a aerului
Dimensiune L -3 M
Unități
SI kg/m³
GHS g/cm³
Note
scalar

Umiditatea absolută a aerului ( lat.  absolutus  - full) este o mărime fizică care arată masa de vapori de apă conținută în 1 de aer [1] . Cu alte cuvinte, este densitatea vaporilor de apă din aer. De obicei notat cu litera .

Conform RMG 75-2014, termenii umiditate absolută și densitate parțială a umidității sunt clasificați ca sinonime pentru termenul de concentrație în masă a umidității care nu sunt recomandate pentru utilizare [2] .

Definiție

Umiditatea absolută a aerului se calculează folosind următoarea formulă:

unde  este volumul de aer umed și  este masa vaporilor de apă conținut în acest volum.

Unitatea utilizată în mod obișnuit pentru umiditatea absolută este g/m³.

Umiditatea absolută a aerului depinde de regimul de temperatură și de transferul ( advecția ) umidității cu masele de aer oceanic. La aceeași temperatură, aerul poate absorbi o anumită cantitate de vapori de apă și poate ajunge la o stare de saturație completă. În stare de calm, aerul poate ajunge și la suprasaturare (parametrul de umiditate devine peste 100%), dar întrucât atmosfera este rareori în echilibru, excesul de umiditate fie precipită (rouă, brumă, brumă), fie, mai rar, convecţionează în straturi mai înalte. a atmosferei, iar în prognozele meteo suprasaturarea nu este afișată.

Considerând vaporii de apă ca gaz ideal , folosind ecuația Clapeyron-Mendeleev , se obține o relație care raportează densitatea și presiunea parțială a vaporilor de apă [3] :

,

unde  este masa molară a apei (18,01528 g/mol ); - presiunea parţială a vaporilor de apă în aer ;  — constanta universală a gazelor ( R = 8,3144598(48) J(mol∙K) );  - temperatura aerului , K.

Trecerea la umiditatea relativă

Conform corolarului legii Boyle-Mariotte , în timpul unui proces izoterm, presiunea unui gaz se modifică direct proporțional cu densitatea acestuia. De aici, formula pentru calcularea umidității relative a aerului poate fi următoarea:

de unde rezultă că

Unde

- umiditatea relativa (notata de obicei cu litera greceasca φ ); este presiunea parțială a vaporilor de apă în aer; este presiunea de echilibru a vaporilor saturați . este umiditatea absolută a aerului și este densitatea vaporilor de apă saturați la o anumită temperatură, a cărei valoare poate fi găsită din tabelele psihrometrice ale Organizației Meteorologice Mondiale [4] : Densitatea vaporilor saturați în funcție de temperatura aerului
Temperatura Densitatea vaporilor de apă saturati , g/m³ Temperatura Densitatea vaporilor de apă saturati , g/m³
0,0 4.9 55,0 104,0
5.0 6.8 60,0 129,5
10.0 9.4 65,0 160,1
15.0 12.8 70,0 196,4
20,0 17.3 75,0 239,3
25,0 23.0 80,0 289,7
30,0 30.4 85,0 348,7
35,0 39.6 90,0 417,3
40,0 51.2 95,0 496,8
45,0 65.4 100,0 588,5
50,0 82,8 etc. >588,5

Umiditatea absolută a aerului în stare de saturație se numește capacitate de umiditate . Conținutul de umiditate al aerului crește brusc odată cu creșterea temperaturii acestuia.

Vezi și

Note

  1. Umiditatea aerului Arhivat 22 noiembrie 2012 la articolul Wayback Machine - Encyclopedia  of Physics
  2. RMG 75-2014. Măsurătorile de umiditate ale substanțelor. Termeni și definiții, 2015 , p. 3.
  3. Kiryanov A.P., Korshunov S.M., Thermodynamics and molecular physics, 1977 , p. 117.
  4. P.W.M.U. CIMO-WMO Ghid de instrumente meteorologice și metode de observare. OMM-Nr. 8 (ediția 2014, actualizată în 2017  ) . www.wmo.int. Preluat la 4 mai 2018. Arhivat din original la 4 mai 2018.

Literatură

Link -uri