Su Buharı Yoğunluk atmosfer Denklemi ve ispatı

Su Buharı Yoğunluk atmosfer Denklemi ve ispatı :

Atmosferdeki su buharı ideal gaz yasasına uyar,

Denklem 1

burada: 

ρ v = su buharı yoğunluğu kg/m³

M w = suyun moleküler ağırlığı  kg/mol

 e = su buharının kısmi basıncı   pa

R = evrensel gaz sabiti    N.m.k.mol ^-1 . K^-1

T = hava sıcaklığı (K).

Kesin olmak için, kuru havanın kısmi basıncının barometrik basınç P değil, yaklaşık olarak P - e olduğunu kabul etmemiz gerekir. Yani, titiz kullanımda şöyle olmalıdır:

Denklem 2

yeniden düzenleyerek, barometrik basınç için aşağıdaki ifadeyi yazabiliriz

Denklem 3

Veya

Denklem 4

Buradan

Denklem 5
nemli havanın yoğunluğudur; ve ρv /ρa'yı özgül nem, Q olarak tanımlıyoruz.

Denklem 6

burada M a /M w − 1 = 0.608  (Denklem 6). ,

toplam hava yoğunluğunu istiyorsak, (1 + 0.608Q) faktörü tarafından (2,1 Denklemin)'in yanlış olduğunu ima eder. Normal atmosferik koşullar için Q nadiren 0,035 kg kg^-1'den büyük olduğundan , (Denklem 6)'daki parantez içindeki terim her zaman 1.000 ile 1.022 arasındadır. Bu nedenle, (2.1 Denklemi) birçok amaç için yeterince doğru olabilir.

Denklemi yeniden yazarız.  (1 + 0.608Q) = 1 (Lumley ve Panofsky 1964, s. 214)

Denklem 7

sanal sıcaklığı tanımlayarak (Denklem. 6) doğruluğunu korurken formu korumak

Denklem 8

Gerçekte T v , verilen barometrik basınçta nemli hava ile aynı yoğunluğu üretmek için kuru havanın sahip olması gereken sıcaklıktır.