Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Sari la conținut
Wikipediaenciclopedia liberă
Căutare

Presiunea de saturație a vaporilor de apă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Presiunea de saturație a vaporilor de apă
(0–100 °C)[1]
t,°Cp,kPap,atmt,°Cp,kPap,atm
00,61130,00605012,34400,1218
50,87260,00865515,75200,1555
101,22810,01216019,93200,1967
151,70560,01686525,02200,2469
202,33880,02317031,17600,3077
253,16900,03137538,56300,3806
304,24550,04198047,37300,4675
355,62670,05558557,81500,5706
407,38140,07289070,11700,6920
459,58980,09469584,52900,8342
100101,32001,0000

Presiunea vaporilor de apă estepresiunea exercitată demoleculele devapori deapă în formă gazoasă (fie pură sau în amestec cu altegaze precumaerul).Presiunea de saturație a vaporilor de apă este presiunea la carevaporii de apă suntîn echilibru termodinamic cu starea lor condensată. La presiuni mai mari decât presiunea de saturație vaporii de apă s-arcondensa, în timp ce la presiuni mai mici apa s-arevapora, respectivgheața arsublima. Presiunea de saturație a vaporilor crește odată cu creștereatemperaturii și poate fi determinată cuformula Clausius–Clapeyron⁠(d).Punctul de fierbere al apei este temperatura la care presiunea vaporilor saturați este egală cu presiunea ambiantă.

Calculul presiunii de saturație a vaporilor de apă este utilizat curent înmeteorologie. Relația temperatură–presiune de vapori descrie, invers, relația dintre punctul de fierbere al apei și presiune. Acest lucru este relevant atât pentru gătitul sub presiune, cât și pentru gătitul la altitudini mari. O înțelegere a presiunii de vapori este, de asemenea, relevantă în explicarea problemelor derespirație șicavitație la altitudine mare.

Formule de aproximare

[modificare |modificare sursă]

Există multe formule publicate pentru calcularea aproximativă a presiunii vaporilor saturați pentru apă șigheață. Unele dintre acestea sunt (în ordinea aproximativă a preciziei crescânde):

DenumireFormulăDescriere
Ecuația Augustp=exp(20,3865132T){\displaystyle p=\exp \left(20,386-{\frac {5132}{T}}\right)}p este presiunea de vapori înmmHg, iarT este temperatura înkelvini. Constantele nu sunt atribuite.
Ecuația Antoine⁠(d)log10p=ABC+t{\displaystyle \log _{10}p=A-{\frac {B}{C+t}}}t este în°C, iar presiunea de vapori p înmmHg. Constantele (neatribuite) sunt date de
ABCtmin, °Ctmax, °C
8,071311730,63233,426199
8,140191810,94244,485100374
Ecuația August–Roche–Magnusp=0,61094exp(17,625tt+243,04){\displaystyle p=0,61094\exp \left({\frac {17,625t}{t+243,04}}\right)}Temperatura t este în °C, iar presiunea de vapori p este înkPa. Constantele provin din ecuația 21 din Alduchov și Eskridge (1996).[2]
Ecuația Tetens⁠(d)p=0,61078exp(17,27tt+237,3){\displaystyle p=0,61078\exp \left({\frac {17,27t}{t+237,3}}\right)}t este în °C, iar p este în kPa
Ecuația Buck⁠(d)p=0,61121exp((18,678t234,5)(t257,14+t)){\displaystyle p=0,61121\exp \left(\left(18,678-{\frac {t}{234,5}}\right)\left({\frac {t}{257,14+t}}\right)\right)}t este în °C, iarp este în kPa
Ecuația Goff-Gratch (1946)⁠(d)[3](Formă complicată, v. în articolul respectiv.)

Acuratețea diferitelor formule

[modificare |modificare sursă]

Iată o comparație a preciziei formulelor de mai sus, care arată presiunile vaporilor la saturație pentru apa lichidă, în kPa, calculate la șase temperaturi, cu eroarea lor procentuală față de valorile din tabela lui Lide (2005):

t (°C)p (Lide)p (August)p (Antoine)p (Magnus)p (Tetens)p (Buck)p (Goff-Gratch)
00,61130,6593
(+7,85 %)
0,6056
(-0,93 %)
0,6109
(-0,06 %)
0,6108
(-0,09 %)
0,6112
(-0,01 %)
0,6089
(-0,40 %)
202,33882,3755
(+1,57 %)
2,3296
(-0,39 %)
2,3334
(-0,23 %)
2,3382
(+0,05 %)
2,3383
(-0,02 %)
2,3355
(-0,14 %)
355,62675,5696
(-1,01 %)
5,6090
(-0,31 %)
5,6176
(-0,16 %)
5,6225
(+0,04 %)
5,6268
(+0,00 %)
5,6221
(-0,08 %)
5012,34412,065
(-2,26 %)
12,306
(-0,31 %)
12,361
(+0,13 %)
12,336
(+0,08 %)
12,349
(+0,04 %)
12,338
(-0,05 %)
7538,56337,738
(-2,14 %)
38,463
(-0,26 %)
39,000
(+1,13 %)
38,646
(+0,40 %)
38,595
(+0,08 %)
38,555
(-0,02 %)
100101,32101,31
(-0,01 %)
101,34
(+0,02 %)
104,077
(+2,72 %)
102,21
(+1,10 %)
101,31
(-0,01 %)
101,32
(0,00 %)

Aproximări numerice

[modificare |modificare sursă]

Pentru aplicații serioase, Lowe (1977)[4] a dezvoltat două perechi de ecuații pentru temperaturi peste și sub cea de îngheț a apei, cu diferite grade de precizie. Toate sunt foarte precise (comparativ cuClausius-Clapeyron șiGoff-Gratch) și, pentru calcule foarte eficiente, folosesc polinoame imbricate. Totuși, există formulări posibil superioare, în special Wexler (1976, 1977),[5][6] menționate de Flatau ș.a. (1992).[7] Exemple de utilizare modernă a acestor formule pot fi găsite în GISS Model-E de la NASA și Seinfeld și Pandis (2006). Prima este o ecuație Antoine extrem de simplă, în timp ce a doua este un polinom.[8]

Reprezentări grafice ale dependenței presiunii de temperatură

[modificare |modificare sursă]
Diagramele presiunii vaporilor apei; date preluate de la Dortmund Data Bank.
În diagrame sunt evidențiatepunctul triplu,punctul critic șipunctul de fierbere al apei la 1 atm.

Note

[modificare |modificare sursă]
  1. ^enLide, David R., ed. ().CRC Handbook of Chemistry and Physics (ed. 85th). CRC Press. pp. 6–8.ISBN 978-0-8493-0485-9. 
  2. ^enAlduchov, O.A.; Eskridge, R.E. ().„Improved Magnus form approximation of saturation vapor pressure”.Journal of Applied Meteorology.35 (4): 601–9.Bibcode:1996JApMe..35..601A.doi:10.1175/1520-0450(1996)035<0601:IMFAOS>2.0.CO;2Accesibil gratuit. 
  3. ^en Goff, J.A., and Gratch, S. 1946. Low-pressure properties of water from −160 to 212 °F.In Transactions of the American Society of Heating and Ventilating Engineers, pp 95–122, presented at the 52nd annual meeting of the American Society of Heating and Ventilating Engineers, New York, 1946.
  4. ^enLowe, P.R. (). „An approximating polynomial for the computation of saturation vapor pressure”.Journal of Applied Meteorology.16 (1): 100–4.Bibcode:1977JApMe..16..100L.doi:10.1175/1520-0450(1977)016<0100:AAPFTC>2.0.CO;2Accesibil gratuit. 
  5. ^enWexler, A. ().„Vapor pressure formulation for water in range 0 to 100°C. A revision”.Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A.80A (5–6): 775–785.doi:10.6028/jres.080a.071Accesibil gratuit.PMC 5312760Accesibil gratuit.PMID 32196299. 
  6. ^enWexler, A. (). „Vapor pressure formulation for ice”.Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A.81A (1): 5–20.doi:10.6028/jres.081a.003Accesibil gratuit. 
  7. ^enFlatau, P.J.; Walko, R.L.; Cotton, W.R. (). „Polynomial fits to saturation vapor pressure”.Journal of Applied Meteorology.31 (12): 1507–13.Bibcode:1992JApMe..31.1507F.doi:10.1175/1520-0450(1992)031<1507:PFTSVP>2.0.CO;2Accesibil gratuit. 
  8. ^enClemenzi, Robert.„Water Vapor - Formulas”.mc-computing.com. 

Lectură suplimentară

[modificare |modificare sursă]

Vezi și

[modificare |modificare sursă]

Legături externe

[modificare |modificare sursă]
Portal iconPortal Fizică
Adus de lahttps://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Presiunea_de_saturație_a_vaporilor_de_apă&oldid=16053719
Categorii:

[8]ページ先頭

©2009-2026 Movatter.jp