热力学图( 二 )


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饱和蒸气压曲线饱和蒸气压(saturated vapor pressure):在一定温度下,与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气压 。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压,并随着温度的升高而增大 。例如,在30℃时,水的饱和蒸气压为4132.982Pa,乙醇为10532.438Pa 。而在100℃时,水的饱和蒸气压增大到101324.72Pa,乙醇为222647.74Pa 。饱和蒸气压是液体的一项重要物理性质,如液体的沸点、液体混合物的相对挥发度等都与之有关 。饱和蒸气压曲线:液体在不同温度下的饱和蒸气压 。气象学常用的热力学图斜温图用于滑翔天气分析和天气预报 。各地气象站通过释放气象气球获取大气的垂直信息,包括不同高度的温度,露点,风向和风力 。然后将这些信息输入到计算机进行分析,对未来天气进行预报 。预报结果用斜温图表示 。如下图:

热力学图

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斜温图图中有2条曲线:红线(右边)是温度线,蓝线(左边)是露点线 。通过背景的辅助线可以读出飞行场地的云底高度,热气流的强度分布,可以直接判断滑翔伞或三角翼的盘升高度 。右边有一列风矢,表示风的垂直分布,可以直接观察不同高度的风况 。右上角有若干行参数,表示天气状况,包括恶劣天气的可能性以及恶劣天气的恶劣程度,可以帮助我们判断飞行的风险程度 。左上角的同心圆表示风切变的垂直分布 。该图发明于1947年,随即被美国空军採纳 。已经广泛套用航空天气分析 。例如上图红线与蓝线相碰的地方是云层的位置,高度在650百帕 。红线与蓝线相距越远,表示空气越乾燥 。红线的倾斜程度表示热气流上升趋势的强弱 。当红线与背景的蓝线相平行的时候,热气流的上升趋势最强 。蓝线的倾斜程度表示对流层的混合程度 。蓝线与背景的红线相平行的时候,表示大气上下层混和一致,间接表示热气流会很好 。当图形底部蓝线与红线呈八字形的时候是热气流飞行的最好天气 。这个图是云南景谷的天气预报,日期和地理坐标在图上标注 。斜温图还传递各种天气的信息,包括是降雨还是降雪,降水量有多少等等信息 。它是滑翔天气分析的有力工具 。它反映出全世界任何一个地方的天气概况 。由全球天气预报系统GFS提供所有的数据 。数据每3小时一次,不断更新 。可以预测未来一周的天气情况 。埃玛图埃玛图(emagram)又称温度-对数压力图 。一种由温度和对数气压组成的具有正交或外交坐标的热力学图解 。我国普遍採用正变坐标系,横坐标为温度,纵坐标为对数气压 。图的面积表示能量,1平方厘米的面积表4.5J/kg的能量,因而它也是一种能量图解 。用它可以进行大气状态的温湿特徵量、气层厚度、不稳定能量及特徵高度的计算,是合站常用的一种辅助图表 。
热力学图

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埃玛图