检验空中水汽数量的一个思路 --气象学里存在”水汽悖论”？！之-8-

张学文，2015/5/24

在本系列的之7中http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-892319.html , 我们初步从物理-化学实验的角度说明空中水汽可以是水分子的聚合体。但是它是否恰好是6个水分子的聚合体还一时分辨不清楚。而空中水汽可以是水分子个数不同的聚合体的混合气体。

现在我们讨论从其他角度检验水汽数量悖论问题的思路。

当我们认为水汽是水分子聚合体的同时，我们依然小心的认为它们都依然是理想气体。所以理想气体的状态方程依然是有效的。这个话的一种含义就是对于单分子水汽，1摩尔的物质在标准状态下是22.4升，其水汽质量是18克，如果是2聚体，则相同体积、温度、压力下就是36克，换句话说水汽的聚合体固然与水分子都服从状态方程，但是相同条件下的密度却是不同的。6聚体的1摩尔水汽的质量应当是108克，它的密度是相同条件下的单个水分子气体的密度的6倍。

这就是说，测量已知温度、体积、水汽压力的水汽密度就可以判断空中水汽是否为聚合体。

前天我向陈子才研究员请教测量水汽质量的简单的非气象仪器的方法。他告诉我说：“取烘干的定量硅胶微粒装入细玻璃柱中,两端用滤纸堵好,然后让一定体积的空气通过硅胶柱,硅胶会吸收水汽変色,再将硅胶取出称重,两次之差即为吸咐的水汽重量,除以空气体积即可求出每升空气中的含水量.称量要精确,用分析天平.
陈子才又复 5.22”

我觉得这个实验不算复杂，只要把它测量的结果与气象仪器测量数据的换算结果作对比，孰是孰非，也就基本明朗了。

我期待有人做这个不复杂的实验，我估计一般的物理、化学实验室就可以做。自然也可能我设法具体参与这个实验。