2005.4.27 水の相変化
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蒸気圧=水蒸気の圧力 ・水面と空気の間では水の分子が出入りしている。 ・これが頻繁に出て行く様子が湯気。 ・飽和・・・とは 出て行く分子と入る分子は同じ・・・バランスが取れている ・飽和水蒸気圧 ( 飽和水蒸気密度 ) これは温度によって決まる。 温度が高ければ・・ 空気分子の出入りが活発で 空気の中に入り込める分子の数が多くなる 温度が低ければ・・ 空気分子の出入りがあまりなく 空気の中に入り込める分子の数が少なくなる |
空気中に含まれる水蒸気の表し方 @水蒸気密度(1立方メートルあたり何g)・・・・質量で見ている g/m3 A相対湿度(全体に対してどのくらいの割合で入っているか)・・・圧力で見ている % r = 水蒸気圧 飽和水蒸気圧 温度によって決まる B混合比(水蒸気と乾燥空気の比率)・・・質量または圧力で見ている w = 水蒸気密度(質量) = 水蒸気圧 乾燥空気密度(質量) 乾燥空気の圧力 凝結せず断熱変化する時は混合比は保存される(変わらない) C露点温度(上昇させたり下降させたりせず、気圧を変えずに、空気塊の温度を下げた時、露を結ぶ時の温度) =飽和した時の温度 Td D比湿・・・密度で見る 水蒸気 この比で見る 湿潤空気 |
大気の静的安定度 @ 安定
A 不安定
B 中立
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乾燥 安定 Γ(気温減率) < Γd(乾燥断熱減率) ← (持ち上げた空気より周りが温度が高い=持ち上げた空気は戻ろうとする) 周りの空気 持ち上げた空気 不安定 Γ > Γd ← (持ち上げた空気より周りが温度が低い=持ち上げた空気はさらに上がろうとする) 湿潤 安定 Γ < Γm(湿潤断熱減率) 周りの空気 持ち上げた空気 不安定 Γ > Γm 条件付不安定 Γm < Γ < Γd 持ち上げた空気・・・・飽和 ⇒ 不安定 湿潤 周り 乾燥 ・・・・未飽和 ⇒ 安定 |