Áp suất hơi bão hòa là gì?
Áp suất hơi bão hòa (es) là áp suất riêng phần do hơi nước tạo ra khi không khí đạt trạng thái bão hòa hoàn toàn ở một nhiệt độ nhất định — tức lượng ẩm tối đa mà không khí có thể chứa trước khi xảy ra ngưng tụ. Giá trị này tăng rất nhanh theo nhiệt độ, đó là lý do không khí nóng có thể chứa nhiều hơi nước hơn hẳn so với không khí lạnh. Đây là đại lượng nền tảng trong khí tượng học, thiết kế hệ thống điều hòa thông gió (HVAC), nông học (bốc thoát hơi nước) và vật lý công trình.
Cách sử dụng máy tính
Bạn chỉ cần nhập nhiệt độ không khí (nhiệt độ bầu khô) theo độ C, công cụ sẽ trả về áp suất hơi bão hòa tính bằng kilopascal (kPa), kèm theo kết quả quy đổi sang hectopascal (hPa, tương đương millibar) và pascal (Pa). Kết quả mang tính phổ quát và áp dụng được cho mọi địa điểm.
Giải thích công thức
Công cụ này sử dụng phương trình Tetens (cũng được dùng trong phương pháp Penman–Monteith của FAO):
$$e_s = 0{,}6108 \cdot \exp\!\left(\frac{17{,}27 \cdot \text{T}}{\text{T} + 237{,}3}\right)$$với \(e_s\) tính bằng kPa và \(T\) tính bằng °C.
Số hạng mũ phản ánh sự tăng trưởng phi tuyến và rất dốc của khả năng chứa hơi nước theo nhiệt độ. Nhân với 10 để ra hPa, hoặc nhân với 1000 để ra Pa.
Ví dụ minh họa
Ở T = 30 °C: số mũ = 17,27 × 30 / (30 + 237,3) = 518,1 / 267,3 = 1,93827. exp(1,93827) = 6,94673. es = 0,6108 × 6,94673 = 4,24307 kPa = 42,4307 hPa = 4243,07 Pa.
$$e_s = 0{,}6108 \cdot \exp\!\left(\frac{17{,}27 \times 30}{30 + 237{,}3}\right) = 0{,}6108 \cdot \exp\!\left(\frac{518{,}1}{267{,}3}\right) = 0{,}6108 \cdot \exp(1{,}93827) = 0{,}6108 \times 6{,}94673 = 4{,}24307 \ \text{kPa} = 42{,}4307 \ \text{hPa} = 4243{,}07 \ \text{Pa}$$Câu hỏi thường gặp
Công thức này có dùng được dưới điểm đóng băng không? Các hệ số Tetens ở đây được hiệu chỉnh cho nước ở thể lỏng (trên 0 °C). Dưới điểm đóng băng, cần dùng công thức riêng cho thể băng (ví dụ với hệ số 21,875 và 265,5) để cho kết quả chính xác hơn.
Áp suất hơi bão hòa liên hệ thế nào với độ ẩm tương đối? Độ ẩm tương đối = áp suất hơi thực tế ÷ áp suất hơi bão hòa × 100%. Máy tính này cung cấp giá trị mẫu số trong công thức đó.
kPa, hPa và Pa khác nhau ra sao? Chúng cùng là một đại lượng nhưng ở các thang đo khác nhau: \(1 \ \text{kPa} = 10 \ \text{hPa} = 1000 \ \text{Pa}\). hPa chính là đơn vị millibar cũ thường thấy trong các bản tin thời tiết.
