下垫面内温度压力的变化方程-2

张学文 2023 05 28

    水为什么会出现沸腾现象？！物理学认为是液体的水分内存在的水汽压力大于空气中的大气压力而引起的---液体水分中的水汽大量进入空气中。

    这种认识无形中告诉我们液体中有空隙，空隙内存在气体，而气体存在压力。把这个认识引申到下垫面（海洋、土壤、…）内我们自然认可如果下垫面中含有水分，那么下垫面的缝隙中就存在水汽，而且有对应的水汽压力。

    另外我们从物理学中还知道水汽压力E的数值与水分的温度t有关的。温度越高水具有的水汽压力也高。其理论关系公式是

                E=E₀*10^{（7.45t/(235+t）)}

这里的 E₀是温度在摄氏0度时的水汽压力，t 是摄氏温度。这个公式说明随着温度的增加，水汽压力几乎是以指数形式增加。我们知道在摄氏0度附近水汽压力大约是6百帕，而当温度是摄氏100度时水汽压力居然与一个大气压力（1000百帕）相当（参考后面的表，哪里的水汽压力单位是千帕！）。水汽压力随温度的增加太快了。

这个公式提示了什么？

面对我们现在考虑的下垫面中的温度、压力问题，我觉得在下垫面中存在（含有）水分时，它给出了下垫面介质中存在着水汽形成的气体压力。而这个水汽压力的数值会随着下垫面的温度而迅速增加。而当下垫面（液体、固体时），的温度增加，下垫面内部的水汽压力就迅速增加！

假如有某种原因在下垫面、地层中出现温度异常的高，那么地层中的水汽压力就可能按指数函数增加，这说不定就是地震的一种形成机理！

我们承认液体水有沸腾现象，它的理论要求是水汽压力大于大气压力。

我们不妨考虑固体是否会沸腾的问题。按照这里的分析，固体（下垫面，地层...）如果其中含有水分，有水分就有水汽压力。而当下垫面中是水分形成水汽压力大于大气压力时很多时，就可能形成固体的沸腾--地震。

我们日常吃的爆米花，不就是大米在密闭条件下先加热，而当压力突然减小时爆炸，这个过程也可以认为是固体的沸腾现象。是的固体的爆炸就是固体的沸腾。

下面给出一个从网上获得的表，它告诉我们水汽压力与温度的具体关系。它应当是前面公式的具体化（也可能略有出入，但是基本特征是一致的）。

在没有下垫面内的气体的压力的实测数据时，这些理论分析让我们对下垫面中的气体压力与个初步的理性认识。

饱和水汽压力与温度的关系表（粗）