апель і кристалів, відбувається зростання кристалів і випаровування крапель. Конденсація водяної пари на самій земній поверхні і на наземних предметах призводить до утворення роси, інею, паморозі та ін
Конденсація водяної пари, забезпечуючи утворення хмар та опадів, служить важливою ланкою влагооборота на земній кулі. Тепло, що відбирається у земної поверхні при випаровуванні і виділяється при конденсації водяної пари, відіграє величезну роль у теплообміні між землею і атмосферою. p align="center"> Глава 1. Фактори, що визначають фазові переходи в атмосфері
Система, що прийшла в фазовий рівновагу, може перебувати в ньому без всяких видимих ​​змін доти, поки зовнішні умови середовища залишаються постійними.
.1 Температура. Рівняння Клаузиса-Клайперона
Для рівноваги системи вода - пар або лід - пар потрібно, щоб у навколишньому середовищі тиск насичення водяної пари відповідала насичення. Експериментальним шляхом давно встановлено, що тиск насиченої водяної пари різко зростає із збільшенням температури. У диференціальної формі ця залежність, отримана на підставі термодинамічних міркувань, виражається рівнянням Клаузіуса - Клапейрона:
,
де L - теплота випаровування, E - тиск насичення водяної пари, A - тепловий еквівалент роботи, Rп - питома газова постійна для водяної пари, T - температура.
Більш суворий висновок наведеної залежності можна отримати, виходячи з поняття термодинамічної потенціалу. Тоді ми маємо
dS = A? dp -? dT.
Тоді умови рівноваги двох фаз запишеться у вигляді
, або
В
Зміна ентропії в даному випадку відбувається внаслідок витрати енергії на теплоту випаровування, так що
.
Враховуючи, що ", а отже, d? ~, І що рп = Е відповідає тиску насиченої пари, приходимо до формули (1)
.
Щоб вираз для тиску насиченої пари залежно від температури Е = f (T), слід проінтегрувати рівняння (1). За нижні межі інтегрування візьмемо Т0 = 273 К і відповідне йому значення Е0 = 6,1078 мб. Тоді, вважаючи у першому наближенні L = const, одержимо
ln. Але так як
, то ln, або
, де.
Переходячи до десяткового логарифму, маємо
.
Значення E (T), обчислені за цією формулою, не збігаються точно з експериментальними даними. На їх основі була запропонована емпірична формула Магнуса
В
Розглядаючи питання про тиск насиченої водяної пари над поверхнею крапель, слід врахувати вплив ряду факторів, до найголовнішим з яких відносяться:
) кривизна поверхні,
) наявність електричного заряду на краплі і 3) присутність у краплі розчинених гігроскопічних домішок.
Таким чином, тиск насичення пари над краплею є функцією кількох змінних E = f (r, q...
