Основы гидрофизики. Беховых Л.А - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГАУ | Барнаул

Составители: 

Рубрика: 

32
1.5. Водяной пар в атмосфере
Из физических свойств водяного пара будет рассмотрено в
основном давление насыщенного водяного пара над плоской
поверхностью воды (t
в
> 0°С), надо льдом и над переохлажден-
ной водой (t
в
< 0°С). Эта величина входит во многие расчетные
формулы гидрофизики.
Парциальное давление водяного пара в воздухе выражается
в паскалях (Па) или в миллиметрах ртутного столба (внесистем-
ная единица). Давление насыщенного водяного пара – давление
водяного пара, находящегося при данной температуре (равной
температуре влажного воздуха) в равновесии с плоской поверх-
ностью воды или льда. Парциальное давление водяного пара в
очень сильной степени зависит от температуры подстилающей
поверхности.
Давление насыщенного водяного пара e
0
определяют эмпи-
рически или расчетным способом по формулам, полученным из
уравнения Клапейрона-Клаузиуса (1.1). Если рассматривать
кривую равновесия фазового превращения водяной пар – вода
(кривая AB на рис. 1.1), то в уравнении (1.1) можно принять
V
1
<< V
2
. Тогда оно с учетом уравнения состояния пара
e
0
V = R
п
T (1.23)
примет вид
,
T
dT
R
L
e
de
2
п
п
0
0
=
(1.24)
где L
п
– удельная теплота парообразования;
R
п
– удельная газовая постоянная водяного пара;
T – абсолютная температура воздуха.
Уравнение (1.24) после подстановки постоянных и некото-
рых преобразований приводится к расчетному виду:
,ee
t,
t,
+
⋅
′
=
15273
615038
00
10
(1.25)
где t – температура водяного пара, равная температуре воздуха;
0
e
′
– давление насыщенного водяного пара при t = 0°С, ГПа.
Уравнение (1.25) служит также для определения давления
насыщенного водяного пара над переохлажденной водой. 
              1.5. Водяной пар в атмосфере

     Из физических свойств водяного пара будет рассмотрено в
основном давление насыщенного водяного пара над плоской
поверхностью воды (tв > 0°С), надо льдом и над переохлажден-
ной водой (tв < 0°С). Эта величина входит во многие расчетные
формулы гидрофизики.
     Парциальное давление водяного пара в воздухе выражается
в паскалях (Па) или в миллиметрах ртутного столба (внесистем-
ная единица). Давление насыщенного водяного пара – давление
водяного пара, находящегося при данной температуре (равной
температуре влажного воздуха) в равновесии с плоской поверх-
ностью воды или льда. Парциальное давление водяного пара в
очень сильной степени зависит от температуры подстилающей
поверхности.
     Давление насыщенного водяного пара e0 определяют эмпи-
рически или расчетным способом по формулам, полученным из
уравнения Клапейрона-Клаузиуса (1.1). Если рассматривать
кривую равновесия фазового превращения водяной пар – вода
(кривая AB на рис. 1.1), то в уравнении (1.1) можно принять
V1 << V2. Тогда оно с учетом уравнения состояния пара
                           e0 V = RпT                   (1.23)
примет вид
                          de0 Lп dT
                              =        ,                (1.24)
                          e0    Rп T 2
где Lп – удельная теплота парообразования;
    Rп – удельная газовая постоянная водяного пара;
    T – абсолютная температура воздуха.
     Уравнение (1.24) после подстановки постоянных и некото-
рых преобразований приводится к расчетному виду:
                                8 ,61503t

                       e0 = e0′ ⋅ 10 273 ,15+ t ,         (1.25)
где t – температура водяного пара, равная температуре воздуха;
   e0′ – давление насыщенного водяного пара при t = 0°С, ГПа.
     Уравнение (1.25) служит также для определения давления
насыщенного водяного пара над переохлажденной водой.


                              32

Страницы