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饱和水气压的计算

发布时间：2023-07-29 17:16:23 来源：文档文库

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饱和水气压
饱和是一种动态平衡态，在该状态下，气相中的水汽浓度或密度保持恒定。在整个湿度的换算过程中，对于饱和水蒸气压公式的
选取显得尤为重要，因此下面介绍几种常用的。（1）、克拉柏龙-克劳修斯方程
该方程是以理论概念为基础的，表示物质相平衡的关系式，它把饱和蒸汽压随温度的变化、容积的变化和过程的热效应三者联系起来。方程如下：

T-为循环的温度;dT-为循环的温差;L-为热量，这里为汽化潜热（相变热）;ν-为饱和蒸汽的比容;ν^-为液体的比容;e-为饱和蒸汽压。
这就是著名的克拉柏龙-克劳修斯方程。该方程不但适用于水的汽化，也适用于冰的升华。当用于升华时，L为升华潜热。（2）、卡末林-昂尼斯方程
实际的蒸汽和理想气体不同，原因在于气体分子本身具有体积，分子间存在吸引力。卡末林 - 昂尼斯气体状态方程考虑了这种
力的影响。卡末林-昂尼斯于1901年提出了状态方程的维里表达式（e表示水汽压）。

这些维里系数都可以通过实验测定，其中的第二和第三维里系数都已经有了普遍的计算公式。例如接近大气压力，温度在150K
到400K时，第二维里系数计算公式：

一般在我们所讨论的温度范围内，第四维里系数可以不予考虑。

（3）、Goff-Grattch 饱和水汽压公式
从1947年起，世界气象组织就推荐使用 Goff-Grattch 的水汽压方程。该方程是以后多年世界公认的最准确的公式。它包括两
个公式，一个用于液 - 汽平衡，另一个用于固 - 汽平衡。对于水平面上的饱和水汽压

式中，T0为水三项点温度 273.16 K 对于冰面上的饱和水汽压

以上两式为 1966 年世界气象组织发布的国际气象用表所采用。（4）、Wexler-Greenspan 水汽压公式
1971年，美国国家标准局的 Wexler 和 Greenspan 根据 25 ～ 100 ℃范围水面上饱和水汽压的精确测量数据，以克拉柏龙
一克劳修斯方程为基础，结合卡末林 - 昂尼斯方程，经过简单的数学运算并参照试验数据作了部分修正，导出了 0 ～ 100 ℃ 范
围内水面上的饱和水汽压的计算公式，该式的计算值与实验值基本符合。

式中常数项的个数 n 一般取 4 ～ 8 ，例如 n 为 4 时，各项系数为：
C 0 =-0.60436117 × 10 4 、 C 1 =0.1893292601 × 10 2 、 C 2 =-0.28244925 × 10 -1 、 C 3 =0.17250331 × 10 -4 、 C 4 =0.2858487 × 10

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/c04d1eecdf3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b023.html