Что такое давление насыщенного водяного пара?
Давление насыщенного водяного пара (\(e_s\)) — это парциальное давление водяного пара при полном насыщении воздуха при заданной температуре, то есть максимальное количество влаги, которое воздух способен удержать до начала конденсации. Оно резко растёт с повышением температуры — именно поэтому тёплый воздух вмещает гораздо больше воды, чем холодный. Эта величина играет ключевую роль в метеорологии, проектировании систем отопления и вентиляции (HVAC), агрономии (расчёт эвапотранспирации) и строительной физике.
Как пользоваться калькулятором
Введите температуру воздуха (по сухому термометру) в градусах Цельсия — и калькулятор выдаст давление насыщенного пара в килопаскалях (кПа), а также пересчёт в гектопаскали (гПа, равные миллибарам) и паскали (Па). Результат универсален и подходит для любой точки мира.
Разбор формулы
В основе расчёта лежит уравнение Тетенса (оно же применяется в методе Пенмана–Монтейта ФАО):
$$e_s = 0{,}6108 \cdot \exp\!\left(\frac{17{,}27 \cdot T}{T + 237{,}3}\right)$$, где \(e_s\) выражено в кПа, а \(T\) — в °C.
Экспоненциальный член отражает крутой нелинейный рост влагоёмкости воздуха при повышении температуры. Чтобы получить гПа, умножьте результат на 10, а для перевода в Па — на 1000.
Пример расчёта
При \(T = 30\) °C: показатель экспоненты $$= \frac{17{,}27 \times 30}{30 + 237{,}3} = \frac{518{,}1}{267{,}3} = 1{,}93827.$$ \(\exp(1{,}93827) = 6{,}94673\). $$e_s = 0{,}6108 \times 6{,}94673 = 4{,}24307 \text{ кПа} = 42{,}4307 \text{ гПа} = 4243{,}07 \text{ Па}.$$
Частые вопросы
Работает ли формула при отрицательных температурах? Приведённые коэффициенты Тетенса подобраны для жидкой воды (выше 0 °C). При минусовых температурах точнее результат даёт отдельная формула для льда (например, с коэффициентами 21,875 и 265,5).
Как это связано с относительной влажностью? Относительная влажность = фактическое давление пара ÷ давление насыщенного пара × 100 %. Этот калькулятор вычисляет именно знаменатель.
Чем отличаются кПа, гПа и Па? Это одна и та же величина в разных масштабах: \(1 \text{ кПа} = 10 \text{ гПа} = 1000 \text{ Па}\). Гектопаскаль равен прежней единице — миллибару, который до сих пор часто встречается в сводках погоды.
