Абсолютная влажность воздуха

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Абсолютная влажность воздуха
Размерность L−3M
Единицы измерения
СИ кг/м³
СГС г/см³
Примечания
скалярная величина

Абсолютная влажность воздуха (лат. absolutus — полный) — физическая величина, показывающая массу водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха[1]. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. Обычно обозначается буквой .

Согласно РМГ 75-2014 термины абсолютная влажность и парциальная плотность влаги отнесены к не рекомендуемым к применению синонимам термина массовая концентрация влаги[2].

Определение

[править | править код]

Абсолютная влажность воздуха рассчитывается по следующей формуле:

где  — масса воды в объёме  влажного воздуха. Таким образом, абсолютная влажность воздуха равна плотности водяного пара.

Обычно используемая единица абсолютной влажности: г/м³.

Абсолютная влажность воздуха зависит от температурного режима и переноса (адвекции) влаги с океаническими массами воздуха. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определённое количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. В спокойном состоянии воздух может достичь и перенасыщения (параметр влажности становится выше 100%), но поскольку атмосфера редко когда равновесна, лишняя влага или осаждается (роса, изморозь, иней) или, реже, конвектирует в более высокие слои атмосферы, а в прогнозах погоды перенасыщение не отображается.

С помощью уравнения Клапейрона — Менделеева получают соотношение, связывающее плотность и парциальное давление водяного пара[3]:

,

где  — молярная масса воды (18,01528 г/моль); — парциальное давление паров воды в воздухе;  — универсальная газовая постоянная (R = 8,3144598(48) Дж(моль∙К));  — температура воздуха, К.

Согласно следствию закона Бойля — Мариотта, при изотермическом процессе давление газа изменяется прямо пропорционально его плотности. Отсюда формулу для расчёта относительной влажности воздуха можно представить в следующем виде:

откуда следует, что

где

— относительная влажность воздуха;
, — парциальное давление паров воды в исследуемом воздухе и в насыщенном паре (при одинаковой температуре);
, — плотность водяного пара в исследуемом и насыщенном воздухе соответственно. Значение последнего можно найти из психрометрических таблиц Всемирной метеорологической организации[4]:
Зависимость плотности насыщенного пара от температуры воздуха
Температура Плотность насыщенного водяного пара , г/м³
0,0 4,9
5,0 6,8
10,0 9,4
15,0 12,8
20,0 17,3
25,0 23,0
30,0 30,4
35,0 39,6
40,0 51,2
45,0 65,4
50,0 82,8
55,0 104,0
60,0 129,5
65,0 160,1
70,0 196,4
75,0 239,3
80,0 289,7
85,0 348,7
90,0 417,3
95,0 496,8
100,0 588,5

Примечания

[править | править код]

Литература

[править | править код]
  • Кирьянов А. П., Коршунов С. М. Термодинамика и молекулярная физика. Пособие для учащихся. — М.: Просвещение, 1977. — 160 с.
  • Рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 75-2014. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения влажности веществ. Термины и определения. — М.: Стандартинформ, 2015. — iv + 16 с.