水汽压的数学公式

Question

如题所述

Answer 1

大气中水汽的含量虽然不多，却是大气中极其活跃的成分，在天气和气候中扮演着重要的角色。大气中的水汽含量有很多种测量方法，日常生活中人们最关心的是水汽压、绝对湿度和相对湿度。
水汽压（e）是大气压力中水汽的分压力，和气压一样用百帕来度量。以前气压和水汽压常以水银柱的毫米数来测度，1百帕=0.75008毫米水银柱。在一定温度下空气中水汽达到饱和时的分压力，称为饱和水汽压（E）。饱和水汽压随着气温的升高而迅速增加。
绝对湿度（a）指单位体积湿空气中含有的水汽质量，也就是空气中的水汽密度，单位为克/立方厘米或千克/立方米。绝对湿度不容易直接测量，实际使用比较少。如果水汽压的单位为千帕，绝对湿度的单位取千克/立方米，则两者关系为：a=2.165e/T 千克/立方米，其中T是温度。
根据理想气体状态方程：pV=nRT
则n=PV/(RT)
本例中P=e V=1立方米
R=8.31441±0.00026J/(mol·K)
则一立方中蒸汽的量=e*1/（8.31441*T)
水分子量：18
换算成质量：e*1/（8.31441*T)*18=2.165e/T (E的单位为千帕）
相对湿度（f）指空气的水汽压e与同一温度下的饱和水汽压E之比，以百分数表示是：f=e/E %
相对湿度的大小表示空气接近饱和的程度。当f=100%时，表示空气已经达到饱和；未饱和时，f<100%；过饱和时f>100%。相对湿度的大小不仅与大气中水汽含量有关，而且还随气温升高而降低。