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1、課堂練習1
1、已知空氣溫度為26.4℃,露點為9.3℃,求實際水汽壓(e),飽和水汽壓(E),相對濕度(f)。如果露點不變,空氣溫度變高了,則答案將怎樣變化?如果氣溫不變,露點變高了,則答案又將怎樣變化?
解:將露點溫度=9.3℃代入馬格努斯公式,即求得水汽壓e
將空氣溫度代入馬格努斯公式,即得飽和水汽壓E
相對濕度
如果不變,空氣溫度變高了,則飽和水汽壓E要變大,相對濕度f要變小。反之,如果氣溫不變,露點變高了,則與露點相對應的水汽壓就要增高,所以相對濕度f要變大。
2、在熱帶沙漠常常溫度高達45℃或更高,而相對濕度
2、卻低達2%,而在極地,溫度降低到零下40℃或更低,相對濕度近100%,試問哪個地區(qū)絕對濕度大,大多少倍?
解:分別求出溫度45℃與-40℃時的飽和水汽壓E與她們的實際水汽壓e
則
熱帶沙漠地區(qū)約大7.7倍。
3、已知氣溫為23.7℃,絕對濕度為14.1,求e、E、f、、飽和差。
解:水汽壓e
由e值從馬格奴斯公式可求得值
(℃)
飽和差=E-e=29.3-19.3=10.0(百帕)
4、氣溫15.0℃,大氣壓力1015.0百帕,混合比0.01,求(a)飽和水汽壓,(b)水汽壓,
3、(c)飽和差。(d)相對濕度,(e)絕對濕度,(f)比濕。
解:(a)
因為
所以 (b)
(c)飽和差
(d)相對濕度
(e)絕對濕度
(f)比濕
5、計算垂直密度梯度,在該高度上密度為1.0千克/米3,溫度為23.1℃,氣溫直減率為0.65℃/100米。如果空氣密度不隨高度變化,那么
解:
對z取導數
將已知值代入上式,得
根據題意
則 ℃/100米
6、一容器內裝有氧氣100克,氣壓為10個大氣
4、壓,溫度為47℃,因容器漏氣,經過一段時間后,壓強降到原來的5/8,溫度降到27℃,問:(1)容器的體積有多大?(2)漏了多少氣?
解:(1)根據通用的理想氣體狀態(tài)方程:
設式中為氧氣的分子量,將已知的物理量數值代入上式得
(2)仍根據通用的理想氣體狀態(tài)方程:
此時的壓強降到原來的5/8,溫度降到27℃,容積為厘米3,用這些已知量代入上式得
漏掉的氣為:100-66.64=33.36(克)。
課堂練習2
7、設地面氣壓為1013百帕,溫度為0.0℃,試求在均質大氣中3997米和7995米高度上的氣壓。
解:
5、
8、超音速運輸飛機在1000米上空飛行,測得t=15℃,p=890百帕,已知飛機以下氣層的氣溫直減率為6.5℃/1000米,求海平面氣壓。
解: 先求出海平面的溫度
(℃)
1000米以下氣層的平均溫度為
℃。
利用壓高公式可求出海平面氣壓
(百帕)
9、設有甲、乙兩氣柱,甲氣柱的溫度比乙氣柱高,若地面氣壓都一樣。試問分別在甲、乙兩氣柱Z高度上A、B兩點,哪一點氣壓高?為什么?
解:甲、乙兩氣柱可分別看成是兩等溫氣柱。
設℃,設℃
根據等溫大氣的壓高公式:
式中。已知,兩氣柱高度相等,
10、某日南京信息工程大學大氣物理學系學生數人假日去郊區(qū)鐘山作登山運動,他們登山時測得山腳,山頂的氣壓和溫度分別為1000百帕,10℃和955百帕,5℃。接著他們估算出山的高度,問山有多高?
[解] 根據壓高公式
式中為Pl、P2二層之間的平均溫度,其值為
℃
用已知值代入上式得
(米)
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