Áp Suất Hơi Của Nước – Wikipedia Tiếng Việt

Áp suất hơi của nước là áp suất mà tại đó hơi nước là cân bằng nhiệt động lực học với trạng thái ngưng tụ của nó. Ở các áp suất cao hơn thì nước có thể ngưng tụ. Áp suất hơi của nước là áp suất thành phần của hơi nước trong hỗn hợp khí bất kỳ ở trạng thái cân bằng với nước lỏng hoặc rắn (băng). Như đối với các chất khác, áp suất hơi nước là một hàm của nhiệt độ và có thể xác định bằng quan hệ Clausius–Clapeyron.

Áp suất hơi của nước (0–100 °C)[1]

T, °C	T, °F	P, kPa	P, torr	P, atm
0	32	0,6113	4,5851	0,0060
5	41	0,8726	6,5450	0,0086
10	50	1,2281	9,2115	0,0121
15	59	1,7056	12,7931	0,0168
20	68	2,3388	17,5424	0,0231
25	77	3,1690	23,7695	0,0313
30	86	4,2455	31,8439	0,0419
35	95	5,6267	42,2037	0,0555
40	104	7,3814	55,3651	0,0728
45	113	9,5898	71,9294	0,0946
50	122	12,3440	92,5876	0,1218
55	131	15,7520	118,1497	0,1555
60	140	19,9320	149,5023	0,1967
65	149	25,0220	187,6804	0,2469
70	158	31,1760	233,8392	0,3077
75	167	38,5630	289,2463	0,3806
80	176	47,3730	355,3267	0,4675
85	185	57,8150	433,6482	0,5706
90	194	70,1170	525,9208	0,6920
95	203	84,5290	634,0196	0,8342
100	212	101,3200	759,9625	1,0000

Các công thức gần đúng

[sửa | sửa mã nguồn]

Có nhiều công thức tính gần đúng đã được công bố để tính toán áp suất hơi nước bão hòa trên mặt nước hay mặt băng. Một số công thức (theo trật tự độ chính xác tăng dần) được liệt kê dưới đây:

• P = exp ⁡ ( 20 , 386 − 5132 T ) ,         ( P t .1 ) {\displaystyle P=\exp \left(20,386-{\frac {5132}{T}}\right),\ \ \ \ (Pt.1)}

trong đó P là áp suất tính bằng mmHg (1mmHg = 133,322387415 Pa) và T là nhiệt độ tính bằng K.

• Phương trình Antoine

log 10 ⁡ P = A − B C + T , {\displaystyle \log _{10}P=A-{\frac {B}{C+T}},} trong đó nhiệt độ T tính bằng °C và áp suất hơi P tính bằng mmHg. Các hằng số như bảng sau

A	B	C	Tmin, °C	Tmax, °C
8,07131	1.730,63	233,426	1	99
8,14019	1.810.94	244,485	100	374

• Phương trình August-Roche-Magnus (hay Magnus-Tetens hoặc Magnus), như mô tả trong Alduchov & Eskridge (1996).[2] Phương trình 21 trong Alduchov & Eskridge (1996)[2] cung cấp các hệ số đề cập tại đây. Xem thêm thảo luận về các gần đúng Clausius-Clapeyron sử dụng trong khí tượng học và khí hậu học.

P = 0 , 61094 × exp ⁡ ( 17 , 625 × T T + 243 , 04 ) , {\displaystyle P=0,61094\times \exp \left({\frac {17,625\times T}{T+243,04}}\right),}

trong đó nhiệt độ T tính bằng °C và áp suất hơi P tính bằng kilopascal (kPa).

• Phương trình Tetens

P = 0 , 61078 × exp ⁡ ( 17 , 27 × T T + 237 , 3 ) , {\displaystyle P=0,61078\times \exp \left({\frac {17,27\times T}{T+237,3}}\right),}

trong đó nhiệt độ T tính bằng °C và  P tính bằng kPa.

• Phương trình Goff–Gratch (1946).[3]

log ⁡   e ∗   = − 7 , 90298 × ( T s t / T − 1 )   +   5 , 02808   × log ⁡ ( T s t / T ) −   1 , 3816 × 10 − 7 × ( 10 11 , 344 ( 1 − T / T s t ) − 1 ) +   8 , 1328 × 10 − 3 × ( 10 − 3 , 49149 ( T s t / T − 1 ) − 1 )   +   log ⁡   e s t ∗ {\displaystyle \log \ e^{*}\ =-7,90298\times (T_{\mathrm {st} }/T-1)\ +\ 5,02808\ \times \log(T_{\mathrm {st} }/T)-\ 1,3816\times 10^{-7}\times (10^{11,344(1-T/T_{\mathrm {st} })}-1)+\ 8,1328\times 10^{-3}\times (10^{-3,49149(T_{\mathrm {st} }/T-1)}-1)\ +\ \log \ e_{\mathrm {st} }^{*}}

trong đó e* là áp suất hơi nước bão hòa, tính bằng hPa; T là nhiệt độ không khí tuyệt đối, tính bằng K; Tst là nhiệt độ điểm bốc hơi (nghĩa là điểm sôi ở 1 atm), bằng 373,15 K và e*st là e* ở áp suất điểm bốc hơi, bằng 1 atm hay 1.013,25 hPa.

• Phương trình Buck.

P = 0 , 61121 × exp ⁡ ( ( 18 , 678 − T 234 , 5 ) × ( T 257 , 14 + T ) ) , {\displaystyle P=0,61121\times \exp \left(\left(18,678-{\frac {T}{234,5}}\right)\times \left({\frac {T}{257,14+T}}\right)\right),}

trong đó T tính bằng °C và P tính bằng kPa.

Độ chính xác của các công thức

[sửa | sửa mã nguồn]

Bảng dưới đây so sánh độ chính xác của các công thức này, chỉ ra áp suất hơi bão hòa của nước tính bằng kPa, tính toán ở 6 mức nhiệt độ với phần trăm sai số so với bảng tính của Lide (2005):[1]

T (°C)	P (Bảng Lide)	P (Pt. 1)	P (Antoine)	P (Magnus)	P (Tetens)	P (Goff-Gratch)	P (Buck)
0	0,6113	0,6593 (+7,85%)	0,6056 (-0,93%)	0,6109 (-0,06%)	0,6108 (-0,09%)	0,6089 (-0,40%)	0.6112 (-0,01%)
20	2,3388	2,3755 (+1,57%)	2,3296 (-0,39%)	2,3334 (-0,23%)	2,3382 (+0,05%)	2,3355 (-0,14%)	2,3383 (-0,02%)
35	5,6267	5,5696 (-1,01%)	5,6090 (-0,31%)	5,6176 (-0,16%)	5,6225 (+0,04%)	5,6221 (-0,08%)	5,6268 (+0,00%)
50	12,344	12,065 (-2,26%)	12,306 (-0,31%)	12,361 (+0,13%)	12,336 (+0,08%)	12,338 (-0,05%)	12,349 (+0,04%)
75	38,563	37,738 (-2,14%)	38,463 (-0,26%)	39,000 (+1,13%)	38,646 (+0,40%)	38,555 (-0.02%)	38,595 (+0,08%)
100	101,32	101,31 (-0,01%)	101,34 (+0,02%)	104,077 (+2,72%)	102,21 (+1.10%)	101,32 (0.00%)	101,31 (-0,01%)

Các phép xấp xỉ bằng số

[sửa | sửa mã nguồn]

Phục vụ các tính toán hệ trọng, Lowe (1977)[4] đã phát triển hai cặp phương trình cho các nhiệt độ trên và dưới điểm đóng băng, với các cấp chính xác khác biệt. Chúng là rất chính xác (khi so với Clausius-Clapeyron và Goff-Gratch) nhưng sử dụng các đa thức lồng ghép để tính toán rất hiệu quả. Tuy nhiên, có nhiều cân nhắc gần đây hơn về các công thức có thể là chất lượng hơn, đáng chú ý có Wexler (1976, 1977),[5][6] như thông báo của Flatau et al. (1992).[7]

Sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ

[sửa | sửa mã nguồn]

Xem thêm

[sửa | sửa mã nguồn]

• Điểm sương
• Các định luật chất khí
• Khối lượng mol
• Quan hệ Clausius–Clapeyron
• Phương trình Goff–Gratch
• Phương trình Antoine
• Phương trình Tetens
• Phương trình Arden Buck
• Phương pháp Lee–Kesler

Tham khảo

[sửa | sửa mã nguồn]

1. ^ a b Lide, David R., biên tập (2004). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bản thứ 85). CRC Press. tr. 6–8. ISBN 978-0-8493-0485-9.
2. ^ a b Alduchov, O. A.; Eskridge, R. E. (1996). "Improved Magnus form approximation of saturation vapor pressure". Journal of Applied Meteorology. Quyển 35 số 4. tr. 601–609. Bibcode:1996JApMe..35..601A. doi:10.1175/1520-0450(1996)035<0601:IMFAOS>2.0.CO;2.
3. ^ Goff J. A. & Gratch S., 1946. Low-pressure properties of water from −160 to 212 °F. Trong Transactions of the American Society of Heating and Ventilating Engineers, tr. 95–122, trình bày tại kỳ họp thường niên lần thứ 52 của American Society of Heating and Ventilating Engineers, New York, 1946.
4. ^ Lowe, P. R. (1977). "An approximating polynomial for the computation of saturation vapor pressure". Journal of Applied Meteorology. Quyển 16 số 1. tr. 100–104. Bibcode:1977JApMe..16..100L. doi:10.1175/1520-0450(1977)016<0100:AAPFTC>2.0.CO;2.
5. ^ Wexler, A. (1976). "Vapor pressure formulation for water in range 0 to 100°C. A revision" (PDF). Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A. Quyển 80A số 5–6. tr. 775–785. doi:10.6028/jres.080a.071.
6. ^ Wexler, A. (1977). "Vapor pressure formulation for ice" (PDF). Journal of Research of the National Bureau of Standards Section A. Quyển 81A số 1. tr. 5–20. doi:10.6028/jres.081a.003.
7. ^ Flatau, P. J.; Walko, R. L.; Cotton, W. R. (1992). "Polynomial fits to saturation vapor pressure". Journal of Applied Meteorology. Quyển 31 số 12. tr. 1507–1513. Bibcode:1992JApMe..31.1507F. doi:10.1175/1520-0450(1992)031<1507:PFTSVP>2.0.CO;2.

Đọc thêm

[sửa | sửa mã nguồn]

• "Thermophysical properties of seawater". Matlab, EES and Excel VBA library routines. MIT. ngày 20 tháng 2 năm 2017.
• Garnett, Pat; Anderton, John D.; Garnett, Pamela J. (1997). Chemistry Laboratory Manual For Senior Secondary School. Longman. ISBN 978-0-582-86764-2.
• Murphy, D. M.; Koop, T. (2005). "Review of the vapour pressures of ice and supercooled water for atmospheric applications". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. Quyển 131 số 608. tr. 1539–1565. Bibcode:2005QJRMS.131.1539M. doi:10.1256/qj.04.94.
• Speight, James G. (2004). Lange's Handbook of Chemistry (ấn bản thứ 16). McGraw-Hil. ISBN 978-0071432207.

Liên kết ngoài

[sửa | sửa mã nguồn]

• Vömel, Holger (2016). "Saturation vapor pressure formulations". Boulder CO: Earth Observing Laboratory, National Center for Atmospheric Research. Bản gốc lưu trữ ngày 23 tháng 6 năm 2017.
• "Vapor Pressure Calculator". National Weather Service, National Oceanic and Atmospheric Administration.

x t s Thông gió, sưởi ấm và điều hòa không khí
Các khái niệm cơ bản	Số lần thay đổi không khí mỗi giờ Quá trình làm sạch bằng nhiệt Vỏ bao tòa nhà Đối lưu Pha loãng (công thức) Tiêu thụ năng lượng gia đình Enthalpy (nội năng) Động lực học chất lỏng Máy nén khí Chu trình bơm nhiệt và làm lạnh Truyền nhiệt Độ ẩm Xâm nhập khí (HVAC) Nhiệt ẩn Kiểm soát tiếng ồn Thoát khí Hạt bụi trong không khí Tâm lý nhiệt động học (Psychrometrics) Nhiệt cảm Hiệu ứng ống khói Sự thoải mái về nhiệt Khử phân tầng nhiệt Khối nhiệt Nhiệt động lực học Áp suất hơi của nước
Công nghệ	Máy bơm nhiệt hấp thụ-nén Tủ lạnh hấp thụ Rào chắn không khí Điều hòa không khí Chất chống đông Điều hòa không khí ô tô Tòa nhà tự động Vật liệu cách nhiệt cho tòa nhà Hệ thống sưởi trung tâm Hệ thống sưởi năng lượng mặt trời trung tâm Dầm làm mát Nước làm mát Hệ thống không khí thể tích không đổi (CAV) Chất làm mát Thông gió chéo Hệ thống không khí ngoài trời chuyên dụng (DOAS) Làm mát từ nguồn nước sâu Thông gió điều khiển theo nhu cầu (DCV) Thông gió dịch chuyển Hệ thống làm mát khu vực Hệ thống sưởi khu vực Sưởi bằng điện Thông gió thu hồi năng lượng (ERV) Chất bịt lửa Không khí cưỡng bức Khí cưỡng bức Làm mát tự do Thông gió thu hồi nhiệt (HRV) Nhiệt lai Hệ thống nước nóng sưởi ấm Điều hòa không khí lưu trữ bằng băng Thông gió nhà bếp Thông gió hỗn hợp Vi phát điện Làm mát thụ động Làm mát bức xạ ban ngày thụ động Nhà thụ động Thông gió thụ động Hệ thống sưởi và làm mát bằng bức xạ Làm mát bằng bức xạ Sưởi bằng bức xạ Giảm thiểu radon Làm lạnh Nhiệt tái tạo Phân phối không khí trong phòng Sưởi không khí bằng năng lượng mặt trời Hệ thống tích hợp sưởi và làm mát bằng năng lượng mặt trời Làm mát bằng năng lượng mặt trời Sưởi bằng năng lượng mặt trời Cách nhiệt Đối lưu nhiệt tự nhiên Phân phối không khí dưới sàn Sưởi dưới sàn Rào chắn hơi Hệ thống làm lạnh nén hơi (VCRS) Hệ thống không khí thể tích biến đổi (VAV) Dòng chất lạnh biến đổi (VRF) Thông gió Tái chế nhiệt nước
Các thành phần	Bộ biến tần điều hòa không khí Cửa không khí Bộ lọc không khí Bộ xử lý không khí Bộ ion hóa không khí Khoang trộn không khí Máy lọc không khí Máy bơm nhiệt không khí Quạt thông gió gác mái Van cân bằng tự động Nồi hơi phía sau Ống dẫn ngăn cản Van chắn nổ Nồi hơi Quạt ly tâm Máy sưởi gốm Máy làm lạnh nước Máy bơm nước ngưng Bộ ngưng tụ (truyền nhiệt) Nồi hơi ngưng tụ Máy sưởi đối lưu Máy nén Tháp giải nhiệt Van tiết lưu (luồng khí) Máy hút ẩm Ống dẫn khí (luồng khí) Bộ tiết kiệm năng lượng Bộ lọc tĩnh điện Máy làm mát bay hơi Bộ bay hơi Mái hút khói Bình giãn nở Quạt Bộ cuộn quạt Bộ lọc quạt Quạt sưởi Van chắn lửa Lò sưởi Bộ chèn lò sưởi Cảm biến chống đông Ống khói Freon Mái hút khói hóa chất Lò sưởi (hệ thống sưởi ấm nhà) Máy sưởi gas Máy sưởi xăng Ống dẫn dầu mỡ Lưới thông gió Bộ trao đổi nhiệt liên kết đất Máy bơm nhiệt từ nguồn đất Bộ trao đổi nhiệt Ống dẫn nhiệt Máy bơm nhiệt Màng sưởi Hệ thống sưởi Bộ lọc HEPA Máy bơm tuần hoàn không cần phớt hiệu suất cao Công tắc cắt áp suất cao Máy tạo ẩm Máy sưởi hồng ngoại Máy nén biến tần Máy sưởi dầu hỏa Cửa chớp Phòng máy cơ khí Máy sưởi dầu Máy điều hòa không khí đóng gói Khoang plenum Ống dẫn khí có áp suất Ống dẫn quy trình Bộ tản nhiệt Tấm phản xạ bộ tản nhiệt Bộ thu hồi nhiệt Chất làm lạnh Cửa gió Van đảo chiều Cuộn trao đổi nhiệt Công tắc lá buồm Máy nén xoắn ốc Ống khói năng lượng mặt trời Máy bơm nhiệt hỗ trợ năng lượng mặt trời Máy sưởi không gian Mái hút khói Van chặn khói Ống dẫn khí thải khói Van giãn nở nhiệt Bánh xe trao đổi nhiệt Van bộ tản nhiệt điều chỉnh nhiệt độ Lỗ thông hơi nhỏ giọt Tường Trombe TurboSwing Cánh chuyển hướng (HVAC) Bộ lọc không khí hạt siêu nhỏ (ULPA) Quạt thông gió toàn nhà Bộ bắt gió Lò đốt gỗ Van điều khiển vùng
Đo lường và điều khiển	Đồng hồ đo lưu lượng không khí Aquastat (thiết bị điều chỉnh nhiệt độ nước) BACnet (giao thức điều khiển tự động hóa tòa nhà) Cửa quạt đo áp suất Tự động hóa tòa nhà Cảm biến carbon dioxide Tỷ lệ phân phối không khí sạch (CADR) Van điều khiển Máy dò khí Thiết bị giám sát năng lượng gia đình Máy đo độ ẩm Hệ thống điều khiển HVAC Nhiệt kế hồng ngoại Tòa nhà thông minh LonWorks (giao thức truyền thông công nghiệp) Giá trị báo cáo hiệu suất tối thiểu (MERV) Nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (NTP) OpenTherm (giao thức điều khiển hệ thống sưởi) Nhiệt kế lập trình giao tiếp Nhiệt kế lập trình Tâm lý nhiệt động học (Psychrometrics) Nhiệt độ phòng Nhiệt kế thông minh Nhiệt độ và áp suất chuẩn (STP) Máy ảnh nhiệt Nhiệt kế Van bộ tản nhiệt điều chỉnh nhiệt độ
Nghề nghiệp, ngành nghề, và dịch vụ	Âm học kiến trúc Kỹ thuật kiến trúc Chuyên gia công nghệ kiến trúc Kỹ thuật dịch vụ tòa nhà Mô hình thông tin xây dựng (BIM) Cải tạo năng lượng sâu Vệ sinh ống dẫn khí Kiểm tra rò rỉ ống dẫn khí Kỹ thuật môi trường Cân bằng hệ thống nước nóng trung tâm Vệ sinh hệ thống hút khói nhà bếp Kỹ thuật cơ khí Cơ khí, điện và ống nước Đánh giá và xử lý nấm mốc Thu hồi chất làm lạnh Kiểm tra, điều chỉnh, cân bằng
Tổ chức ngành	Viện Điều hòa Không khí, Sưởi ấm và Làm lạnh (AHRI) Hiệp hội Điều khiển và Di chuyển Không khí (AMCA) ASHRAE ASTM Quốc tế Viện Nghiên cứu Xây dựng (BRE) BSRIA (Hiệp hội Nghiên cứu và Thông tin Dịch vụ Tòa nhà) Viện Kỹ sư Dịch vụ Xây dựng Công chứng (CIBSE) Viện Làm lạnh Viện Làm lạnh Quốc tế (IIR) Chứng nhận Lãnh đạo trong Thiết kế Năng lượng và Môi trường (LEED) Hiệp hội Nhà thầu Ống dẫn và Điều hòa Không khí Quốc gia (SMACNA) Mã Cơ khí Thống nhất (UMC)
Sức khỏe và an toàn	Chất lượng không khí trong nhà (IAQ) Hút thuốc thụ động Hội chứng nhà kín (SBS) Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC)
Xem thêm	Sổ tay ASHRAE Khoa học xây dựng Chống cháy Thuật ngữ HVAC Không gian ấm áp Ngày Làm lạnh Thế giới Bản Mẫu:Tự động hóa nhà ở Bản mẫu:Năng lượng mặt trời