PLAN WYKŁADU. Opis powietrza zawierającego parę wodną w stanie nasyconym oraz wodę. Entalpia Energia wewnętrzna Entropia 1 /23

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PLAN WYKŁADU. Opis powietrza zawierającego parę wodną w stanie nasyconym oraz wodę. Entalpia Energia wewnętrzna Entropia 1 /23"

Tomasz Orłowski
4 lat temu
Przeglądów:

1 PAN WYKŁADU Ois owietza zawieająego aę woną w stanie nasyony oaz woę Entaia Enegia wewnętzna Entoia 1 /23

2 Poęzniki Saby, Cate 5 C&W, Cate 4 R&Y, Cate 2 2 /23

Zgonie z ównanie Causiusa-Caeyona iśnienie ay nasyonej ośnie eksotenjanie z teeatuą.

3 Paa wona w atosfeze Da teeatu i iśnień sotykany w atosfeze, iśnienie ay nasyonej zako zekaza watość 60 Pa, a stosunek zieszania 30 g kg -1, zyi Paa wona wystęuje w atosfeze tyko w iośia śaowy. Zgonie z ównanie Causiusa-Caeyona iśnienie ay nasyonej ośnie eksotenjanie z teeatuą. Paa wona jest oukowana w toika, gzie wysoka teeatua owiezni oza (SS sea sufae teeatue) oowiaa najwyższej watośi iśnienia ay nasyonej, a zate najwyższeu stosunkowi zieszania. Watość ta aeje w kieunku biegunów. 3 /23

4 Iość ay wonej zniejsza się w wyniku konensaji i wyaania w ostai oau skutek aiabatyznego ołazania w wyniku ozężania (u o góy) i zniejszania watośi iśnienia ay nasyonej. Konensaja zaozi ównież w wyższy szeokośia geogafizny na skutek ołazania aiayjnego. Poukja ay wonej na owiezni oza nastęuje tyko, jeśi zostanie zaabsobowana ewna iość ieła, ażeby ogła zajść zeiana fazowa. Cieło jest absobowane abo z oza abo bezośenio z oieniowania kótkofaowego. Kiey aa wona konensuje, ieło zeiany fazowej jest uwaniane o otozenia i ozostaje w atosfeze o wyanięiu oau. Obieg ay wonej w atosfeze nie owouje wyiany asy, ae tansfe ieła z oeanu o atosfey. 4 /23

NASA Wate Vao Pojet (NVAP) ota Coun Wate Vao 1992 e ean istibution of eiitabe wate, o tota atosei wate ao aboe te Eat's sufae, fo 1992.

5 NASA Wate Vao Pojet (NVAP) ota Coun Wate Vao 1992 e ean istibution of eiitabe wate, o tota atosei wate ao aboe te Eat's sufae, fo is eition inues ata fo bot sateite an aiosone obseations. (Iage outesy of oas Vone aa an Dai Rane, Cooao State Uniesity, Fot Coins.) 5 /23

Poesy owaząe o owstania ub ozau u Założyy, że uy twozą się w atosfeze, kiey wigotność wzgęna osiąga watość f100% (w zezywistośi ta watość jest niewiee większa o 100%).

6 Poesy owaząe o owstania ub ozau u Założyy, że uy twozą się w atosfeze, kiey wigotność wzgęna osiąga watość f100% (w zezywistośi ta watość jest niewiee większa o 100%). f s (, ) Wzost wigotnośi wzgęnej oże nastąić na skutek: wzostu zawatośi ay wonej w owietzu (wzost ); aowanie woy z owiezni ziei ub aowanie eszzu saająego w nienasyony owietzu i/ub ołozenia owietza (zniejszenie s (,)); izobayzne ołazanie (n. wyłazanie aiayjne), aiabatyzne ołazanie wznosząego się owietza. ieszania wó nienasyony as owietza 6 /23

7 Równania I i II zasay teoynaiki a owietza zawieająego aę wona oaz woę zastosujey o oisu nastęująy oesów: ołazanie izobayzne aiabatyzny i izobayzny oes aowania woy aiabatyzne i izobayzne ieszanie ozężanie aiabatyzne 7 /23

8 ENAPIA ZAMKNIĘEGO UKŁADU: POWIERZE, PARA WODNA I WODA 8 /23

9 9 /23 Zaiszey entaię jako funkję (,,,, ),,, Jeśi ukła jest zaknięty, to 0 oaz - ( ) Poizyy: oaz

10 10 /23 Zaiszey entaię jako suę wkłaów o: suego owietza (), ay wonej () oaz woy () Da woy óżnia oięzy iełe właśiwy zy stały iśnieniu i zy stałej objętośi jest bazo ała i atego i nie ozóżniać i zaisywać jako

11 11 /23 Da fazy gazowej (sue owietze i aa wona ) entaia jest funkją wyłąznie teeatuy: (, ): 0 Da fazy iekłej: ( ) 1 1 α α jest ałe a fazy skonensowanej, atego Można okazać, że wkła złonu związanego ze zianą iśnienia jest ały w oównaniu z złone wynikająy ze ziany teeatuy. 1 α Izobayzny wsółzynnik ozszezanośi s s s 0

12 0 ( ) Cieło właśiwe a niejenoonego ukłau stosunek zieszania entaia właśiwa Entaia właśiwa onosi się o asy suego owietza. 12 /23

13 Inteetaja entaii W zaeżnośi o tego jak zefiniujey ukła teoynaizny, złon w ównaniu oże być uważany za zęść entaii ub za zewnętzne źóło ieła. Da zakniętego ukłau ożna naisać: δq δq Da oesu aiabatyznego: 0 Rozważy teaz ukła, któy skłaa się z wigotnego owietza, z zewnętzny źółe ieła związany z aowanie ze zbionika woy (n. wigotne owietze na jezioe). δq δq Dwa owyższe ównania są ateatyznie takie sae, jenak w iewszy złon jest zęśią entaii, a w ugi zewnętzny źółe ieła. 13 /23

14 ENERGIA WEWNĘRZNA ZAMKNIĘEGO UKŁADU: POWIERZE, PARA WODNA I WODA 14 /23

15 Zaiszey enegię wewnętzną jako funkję UU(,,,, ). Postęujey oobnie jak w zyaku wyowazenia ównania na entaię. U U U U U U ( u u ) R u u e R ( zą wiekośi ~10 5 / J/kg) jest wiekośią bazo ałą w oównaniu z (2, J/kg). R stanowi ok. 5% watośi. U Poizyy: U U 15 /23

16 16 /23 0 u u u u u U Da fazy gazowej: sue owietze i aa wona (u, u ): U s u s u ( ) 1 u 1 u α s Ze związku Maxwea: 1 α Izooyzny wsółzynnik ozężiwośi:

17 U ( ) u Da fazy iekłej złon związany ze zianą objętośi ożna zaniebać: R R ~ ,03 JK 1 kg JK 1 kg 1 u 17 /23

18 ENROPIA ZAMKNIĘEGO UKŁADU: POWIERZE, PARA WODNA I WODA 18 /23

19 ( ) S V µ µ µ 0 S V µ µ µ / S ( ) V µ µ e V R ev R V V R R e ( e) e R n R ne Zaniebujey aę związaną z ozężiwośią woy A µ -µ jest nazwane affinity fo aoization. Jeśi aa wona i woa są w ównowaze, to µ µ i A /23

S ( ) V µ µ A µ -µ jest nazwane affinity fo aoization.

Potenjał eizny jest zianą funkji Gibbsa związaną ze zianą iośi oi

Da izoteiznego oesu w któy uzestnizy jeen o ay wonej (abo asa M

20 S ( ) V µ µ A µ -µ jest nazwane affinity fo aoization. Jeśi aa wona i woa są w ównowaze, to µ µ i A 0. Potenjał eizny jest zianą funkji Gibbsa związaną ze zianą iośi oi anego skłanika ub fazy (µg). Da izoteiznego oesu w któy uzestnizy jeen o ay wonej (abo asa M ): g s µ in i i µ g e R n e µ µ µ s o µ µ R n o e e 0 e R n e s 0 µ µ A A R A n e 2 R n e s R n e R s n e R n e e R n e s 2 R 20 /23

21 S ( ) V A V Rn R A 2 R ne ne V R n 2 A S ( ) Rn 2 A A / s A ( ) Rn 2 21 /23

22 22 / n n n n n t ( ) t ( ) A Rn s 2 ( ) A n R n s t ( ) A n R n s t

23 Anaogiznie ożna wowazić złon związany z oe: s ( ) t n R n A ii A i i 23 /23

Podobne dokumenty

Plan wykładu 6. Hanna Pawłowska Elementy termodynamiki atmosfery i fizyki chmur Wykład 6

Plan wykładu 6. Hanna Pawłowska Elementy termodynamiki atmosfery i fizyki chmur Wykład 6 Plan wykłau 6 emoynamika związana z uhem ionowym Poe euo-aiabatyzny emeatua ekwiwalentna, temeatua ekwiwalentno-otenjalna, liqui wate otential temeatue Gaient wilgotno-aiabatyzny Hanna Pawłowka Elementy