Вычисление равновесную относительную влажность над поверхностью капель дистиллированной воды и капель насыщенного раствора поваренной соли на разных радиусов.

Таблица 1.

	r(cm) 5.00E-07 1.00E-06 3.50E-06 1.00E-05 1.00E-04 f1% 124.00 112.00 103.43 101.20 100.12 f2% 102.00 90.00 81.43 79.20 78.12 log r -6.30 -6.00 -5.46 -5.00 -4.00
	Ø Используемые формулы.

9.78. Таблица 2. исходные данные.

 

№	rя,см	rk,см

 

Определение масса сферического ядра конденсации.

,

 

 

Ø Масса воды.

mNacl mH2O

357 1000

x

 

= г.

Ø Масса капли = масса ядра + масса воды

=

 

Определение Радиус капли в момент, когда концентрация соли понизится до насыщающей.

 

Определение равновесную относительную влажности над поверхностью капли насыщенного раствора.

 

Определение равновесную относительную влажности над поверхностью капли ненасыщенного раствора.

 

5. Определение размер капли, при котором относительная влажность над её поверхностью возрастает до 100%.

 

Определение максимального значения радиуса.

 

Необходимое пeресыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной.

Таблица 3.

r (cm)	8.68E-07	9.55E-07	1.09E-06	1.90E-06
log r	-6.06	-6.02	-5.96	-5.72
f%	90.56	96.05	100.00	104.22

 

График.

 

 

Анализ.

1. На сколько должен увеличиться объем капли, чтобы концентрация раствора понизилась до насыщающей?

Ø Объём капли должен увеличиться 7раз, чтобы концентрация раствора понизилась до насыщающей?

 

2. Как изменяется концентрация раствора в растущей капле?

Ø концентрация раствора непрерывно уменьшается, По мере того как капля растет. К тому времени, когда капельки вырастут до диаметра в несколько микрон, раствор соли, как правило, становится таким слабым, что капельки, по существу, состоят из чистой воды. При таких условиях капельки будут продолжать расти только тогда, когда воздух пересыщен по отношению к чистой воде, или, другими словами, если относительная влажность превышает 100%.

 

3. Равновесная относительная влажность над растущей капли уменьшается с увеличением радиус капли.

Ø Частицы морских солей в растворе притягивают молекулы воды даже тогда, когда относительная влажность меньше 100%. Это происходит потому, что мы измеряем относительную влажность по отношению к чистой воде. Как уже отмечалось, равновесная влажность над раствором соли меньше, чем над чистой водой.

 

 

4. При каком размере капель увеличение давления насыщенного пара за счет кривизны и уменьшение за счет влияния раствора компенсируются.

Ø Для дальнейшего роста образовавшейся капли сначала требуется все большая и большая относительная влажность, так как хотя и уменьшается кривизна поверхности капли, но уменьшается также и концентрация образующего ее раствора. Таким образом, при наличии в воздухе Гигроскопических ядер появляется возможность для начала конденсаций, в результате чего образуются зародышевые капли. Они могут продолжать расти только в случае, если упругость водяного пара в воздухе больше упругости насыщения над поверхностью капель.

 

5. Для каких капель условия роста наиболее благоприятны и почему: Для образовавшихся на малых или на крупных ядрах конденсации?

Ø Гигроскопические частицы играют роль основы для образования зародышевых капель, первоначально состоящих из концентрированного раствора солей. Упругость насыщения над поверхностью такой капли значительно меньше, чем над пресной водой. Таким образом, создаются благоприятные условия для образования зародышевых капель уже при относительной влажности, близкой к 100%.

 

 

Используемая литература.

Ø Задачник по общей метеорологии, гидрометеоиздат 1984г.

Ø Матвеев Л.Т физика атмосферы СПб, гидрометеоиздат 2000г.

Ø Тверской П.Н курс метеорологии, гидрометеоиздат 1962г.