Что такое калькулятор давления водяного пара?
Этот инструмент вычисляет давление насыщенного водяного пара — то давление, при котором водяной пар находится в равновесии с жидкой водой при заданной температуре. В основе расчёта лежит широко применяемое приближение Тетенса, которое даёт высокую точность в обычном диапазоне температур, встречающемся в метеорологии и инженерных задачах. Результат выводится в килопаскалях (кПа), гектопаскалях (гПа, что равно миллибарам) и миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.).
Как пользоваться калькулятором
Введите температуру воды (или воздуха) в градусах Цельсия — и сразу увидите давление насыщенного водяного пара. Это максимальное парциальное давление, которое способен создать водяной пар до момента конденсации. Если умножить его на относительную влажность (в виде доли), вы получите фактическое давление пара во влажном воздухе.
Разбор формулы
Уравнение Тетенса выглядит так:
$$P_v = 0{,}6108 \cdot \exp\!\left(\frac{17{,}27 \cdot T}{T + 237{,}3}\right)$$где \(P_v\) измеряется в кПа, а \(T\) — температура в °C. Экспоненциальный член быстро растёт с повышением температуры — именно поэтому тёплый воздух способен удерживать гораздо больше влаги, чем холодный. Константа 0,6108 кПа — это давление пара при 0 °C.
Пример расчёта
При \(T = 25\) °C показатель степени равен
$$\frac{17{,}27 \times 25}{25 + 237{,}3} = \frac{431{,}75}{262{,}3} = 1{,}6460$$Тогда \(\exp(1{,}6460) = 5{,}1862\), а
$$P_v = 0{,}6108 \times 5{,}1862 = 3{,}168 \text{ кПа}$$Это соответствует примерно 31,68 гПа (мбар) или около 23,76 мм рт. ст.
Частые вопросы
Расчёт ведётся для жидкой воды или для льда? Используемая здесь форма Тетенса рассчитана на насыщение над жидкой водой и наиболее точна при температурах выше 0 °C.
Чем гПа отличается от мбар? Ничем — это одно и то же: \(1 \text{ гПа} = 1 \text{ мбар}\).
Как получить отсюда фактическое давление пара? Умножьте значение насыщения на относительную влажность, выраженную десятичной дробью (например, 60% → 0,60).
