Tietojeni perusteella minulla on lämpötila (F), ilmanpaine ja kastepiste.
Halusin saada karkean arvion ilman tiheys käyttämällä kaikkia näitä kolmea.
Kuinka saan vielä karkeamman arvion käyttämällä vain lämpötilaa ja kastetta?
Kommentit
- Käytä ilman tiheyteen sopivaa kaasulakia, kun otetaan huomioon ilmanpaine ja lämpötila. Jos sinulla on vain kastepisteen lämpötila ja ilman lämpötila, voit ' saada arvion ilman tiheydestä, koska vesihöyryn höyrynpaine on riippumaton ilmanpaineesta.
- Ok, joten luin ihanteellisen kaasulain, enkä voinut ' löytää yhtään yksinkertaista kaavaa kasteen lisäämiseksi.
- Ihanteellisella kaasulla on hiukkastiheys, joka määritetään lämpötilan ja paineen avulla. Tiheys riippuu kuitenkin kaasupartikkelin painosta, ja H2O on kevyempi molekyyli kuin O2 tai N2.
- @DannyW, sinulta (tai minulta) saattaa puuttua hieno piste. Jos arvioit " karkean " -arvion, jätä huomiotta ilman vesihöyryn määrä, jos puhut ympäristön lämpötilasta. Jos lämpötila ei ole ympäristön lämpötila, määritä olosuhteet, jotka ovat hieman tarkempia.
- Entä yksinkertaisesti laskea tiheydet yleiskaasukaavalla ja lisätä ne?
Vastaus
Parametrit ovat lämpötila, ilmanpaine ja kastepiste. Ilmatiheyden laskemiseen tarvittavia parametreja ovat lämpötila, ilmanpaine, suhteellinen kosteus ja kylläinen höyrynpaine.
Tässä tapauksessa suhteellinen kosteus on laskettava kastepisteestä.
Suhteellinen kosteus voidaan saada kyllästetyn vesihöyryn määrän $ s (t0) $, $ s (t) $ ja kastepisteen $ t0 $ ja lämpötilan $ t $ välisellä suhteella. Nimittäin suhteellinen kosteus $ Rh $ voidaan ilmaista seuraavasti.
$$ Rh = \ frac {s (t0)} {s (t)} \ kertaa 100 $$
$ s (t) $ saadaan vesihöyryn tilan yhtälöstä.
$$ s (t) = \ frac {217 Ps} {t + 273.15} $$
missä tyydyttyneen vesihöyryn paine $ Ps $ [Pa] saadaan Tetensin kaavasta.
$$ Ps = 611 \ kertaa 10 ^ {7,5 t / (t + 237,3) } $$
Tässä voitiin saada suhteellinen kosteus. Seuraavassa vaiheessa lasketaan ilman tiheys.
Ilman tiheys saadaan Jonesin kaavasta. Jonesin julkaisu on FE Jones, ”Ilman tiheysyhtälö ja massayksikön siirtyminen”, J. Res. Natl. Bur. Stand. 83, 1978, s. 419-428.
The ilman tiheys $ \ rho $ on
$$ \ rho = \ frac {0.0034848} {t + 273.15} (P – 0.0037960 \ cdot Rh \ cdot Ps) $$
, missä $ t $ [Celsius] ja $ P $ [Pa] ovat vastaavasti lämpötilaa ja ilmanpaine. Ilmatiheyden yksikkö $ \ rho $ on [kg / m $ ^ 3 $].
Tässä käytetty lämpötilan yksikkö on Celsius. Joten jos haluat käyttää Fahrenheitia lämpötilan yksikkönä, muunna se. Jos selitykseni on vaikea ymmärtää, pyydän anteeksi. Koska englannin kieleni on huono.
Jos haluat tarkistaa yllä olevan laskutoimituksen nopeasti, voit vahvistaa sen käyttämällä seuraavaa AWK-komentoa. ”Kaiun” tuloarvot ovat vastaavasti ilmanpaine, lämpötila ja kastepiste.
$ echo "1013.25 25 14" | awk "{ps = 611 * 10^(7.5 * $2 /($2 + 237.3))} {ps0 = 611 * 10^(7.5 * $3 /($3 + 237.3))} {st = 217 * ps / ($2 + 273.15)} {st0 = 217 * ps0 / ($3 + 273.15)} {rh = 100 * st0 / st} {ro = ($1 * 10^2 - 0.003796 * rh * ps) * 0.0034848 / ($2 + 273.15)} END{print "\nAir density is " ro " [kg/m^3]";}" Kun ilmanpaine, lämpötila ja kastepiste ovat 1013,25 hPa, 25 astetta C ja 14 astetta C, ilman tiheys on 1,17693 [kg / m ^ 3].