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密闭容器中加水后的相对湿度的变化疑题.1

已有 3241 次阅读 2016-12-6 17:01 |个人分类:蒸发与凝结16|系统分类:科研笔记|关键词:空中水的数量,实验| 实验, 空中水的数量

密闭容器中加水后的相对湿度的变化疑题.1

张学文,2016/12/6

这里延续“猜猜看,此实验中的相对湿度是如何变化的?!”一文,http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1018777.html,的讨论。它本质上是探索空中水的数量这里具体介绍一个6升体积的一个空鱼缸,放入1克的自来水,把电子温湿度表放进去,用保鲜膜封住开口以后。透过玻璃读取温度和相对湿度。这样就可以用时间-相对湿度数据绘一个变化图。此图如下:(6天的数据)由于6天来室内温度变化不大(23-28度),它对相对湿度有影响但是不很大。我们就不单独讨论温度了。分析以上的图我们可以获得如下认识1.     随着容器内液体水分的蒸发,数个小时内,空气的相对湿度迅速增加。5个小时后相对湿度已经从10%增加到90%。第2天上午已经达到温湿度表的最大值99%。我们可以认为1克的水分可以使6升的容器内的水汽达到了接近的饱和状态。2.     2天上午看到这个情况时,我发现原有的液体水已经消失,而且容器壁上没有凝结现象。这说明原相对湿度为10%的空气可以消化1克的水,它使得相对湿度接近100%,并且无凝结现象。3.     根据一般书籍给出的公式可以求得不同温度下的饱和水汽压力、水汽的密度,以及3升容器、6升容器中对应的水汽密度。这些我们整理并且见于下表

克/立方米

克/升

克/3升

克/6升

分子量=18

温度

饱和水汽压力

(水面饱和)

水汽密度

水汽密度

水汽密度

水汽密度

-30

0.51

0.45

0.00045

0.00135

0.0027

-30

0.51

0.454606231

0.000455

0.001364

0.002728

-25

0.8

0.698730639

0.000699

0.002096

0.004192

-20

1.25

1.070190208

0.00107

0.003211

0.006421

-15

1.91

1.603559735

0.001604

0.004811

0.009621

-10

2.86

2.355492718

0.002355

0.007066

0.014133

-5

4.21

3.402661781

0.003403

0.010208

0.020416

0

6.11

4.847859722

0.004848

0.014544

0.029087

5

8.7

6.778692569

0.006779

0.020336

0.040672

10

12.3

9.414346035

0.009414

0.028243

0.056486

15

17.1

12.86101083

0.012861

0.038583

0.077166

20

23.4

17.298949

0.017299

0.051897

0.103794

25

31.7

23.04169796

0.023042

0.069125

0.13825

30

42.5

30.38209958

0.030382

0.091146

0.182293

35

56.3

39.59398003

0.039594

0.118782

0.237564

40

73.8

51.07207529

0.051072

0.153216

0.306432

4.     由于我们的实验基本在25度情况下,上表提示,要把6升干空气(相对湿度=0)变成饱和的湿空气,需要0.13825克的水分。5.     而本实验表明我们对相对湿度已经是10%的空气添加了1克的水分才到达99%。这说明以前的水汽饱和理论是有问题的。空气装水汽的胃口(1克)与理论(0.138克)的比例是7:1的关系。即饱和空气中装的水汽是原认可值的7倍。实际含水量远大于理论含水量。当然也可以说现在容器内是过饱和状态。6.     这个结果与我过去分析的水汽是理论值的6倍的认识接近(见《空中水文学初探》一书)。7.     以上是对前面的相对湿度曲线的最初的从10%99%的阶段的分析。但是大家也看到容器内的相对湿度在高位坚持了一段时间以后,它竟然逐步降低了。这究竟是为什么?8.     我最初的猜想是容器不严实。我在保鲜膜上压了2公斤的书,似乎情况有点好转,但是相对湿度的下降趋势一致延续到它的值与室内的相对湿度差不多。这对应于蒸发的水分自己跑了(5天)!9.     真是这样吗?目前我不下结论。再试试看(见后)吧!




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