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1、課堂練習(xí)1
1、已知空氣溫度為26.4℃,露點(diǎn)為9.3℃,求實(shí)際水汽壓(e),飽和水汽壓(E),相對(duì)濕度(f)。如果露點(diǎn)不變,空氣溫度變高了,則答案將怎樣變化?如果氣溫不變,露點(diǎn)變高了,則答案又將怎樣變化?
解:將露點(diǎn)溫度=9.3℃代入馬格努斯公式,即求得水汽壓e
將空氣溫度代入馬格努斯公式,即得飽和水汽壓E
相對(duì)濕度
如果不變,空氣溫度變高了,則飽和水汽壓E要變大,相對(duì)濕度f(wàn)要變小。反之,如果氣溫不變,露點(diǎn)變高了,則與露點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的水汽壓就要增高,所以相對(duì)濕度f(wàn)要變大。
2、在熱帶沙漠常常溫度高達(dá)45℃或更高,而相對(duì)濕度
2、卻低達(dá)2%,而在極地,溫度降低到零下40℃或更低,相對(duì)濕度近100%,試問(wèn)哪個(gè)地區(qū)絕對(duì)濕度大,大多少倍?
解:分別求出溫度45℃與-40℃時(shí)的飽和水汽壓E與她們的實(shí)際水汽壓e
則
熱帶沙漠地區(qū)約大7.7倍。
3、已知?dú)鉁貫?3.7℃,絕對(duì)濕度為14.1,求e、E、f、、飽和差。
解:水汽壓e
由e值從馬格奴斯公式可求得值
(℃)
飽和差=E-e=29.3-19.3=10.0(百帕)
4、氣溫15.0℃,大氣壓力1015.0百帕,混合比0.01,求(a)飽和水汽壓,(b)水汽壓,
3、(c)飽和差。(d)相對(duì)濕度,(e)絕對(duì)濕度,(f)比濕。
解:(a)
因?yàn)?
所以 (b)
(c)飽和差
(d)相對(duì)濕度
(e)絕對(duì)濕度
(f)比濕
5、計(jì)算垂直密度梯度,在該高度上密度為1.0千克/米3,溫度為23.1℃,氣溫直減率為0.65℃/100米。如果空氣密度不隨高度變化,那么
解:
對(duì)z取導(dǎo)數(shù)
將已知值代入上式,得
根據(jù)題意
則 ℃/100米
6、一容器內(nèi)裝有氧氣100克,氣壓為10個(gè)大氣
4、壓,溫度為47℃,因容器漏氣,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,壓強(qiáng)降到原來(lái)的5/8,溫度降到27℃,問(wèn):(1)容器的體積有多大?(2)漏了多少氣?
解:(1)根據(jù)通用的理想氣體狀態(tài)方程:
設(shè)式中為氧氣的分子量,將已知的物理量數(shù)值代入上式得
(2)仍根據(jù)通用的理想氣體狀態(tài)方程:
此時(shí)的壓強(qiáng)降到原來(lái)的5/8,溫度降到27℃,容積為厘米3,用這些已知量代入上式得
漏掉的氣為:100-66.64=33.36(克)。
課堂練習(xí)2
7、設(shè)地面氣壓為1013百帕,溫度為0.0℃,試求在均質(zhì)大氣中3997米和7995米高度上的氣壓。
解:
5、
8、超音速運(yùn)輸飛機(jī)在1000米上空飛行,測(cè)得t=15℃,p=890百帕,已知飛機(jī)以下氣層的氣溫直減率為6.5℃/1000米,求海平面氣壓。
解: 先求出海平面的溫度
(℃)
1000米以下氣層的平均溫度為
℃。
利用壓高公式可求出海平面氣壓
(百帕)
9、設(shè)有甲、乙兩氣柱,甲氣柱的溫度比乙氣柱高,若地面氣壓都一樣。試問(wèn)分別在甲、乙兩氣柱Z高度上A、B兩點(diǎn),哪一點(diǎn)氣壓高?為什么?
解:甲、乙兩氣柱可分別看成是兩等溫氣柱。
設(shè)℃,設(shè)℃
根據(jù)等溫大氣的壓高公式:
式中。已知,兩氣柱高度相等,
10、某日南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)系學(xué)生數(shù)人假日去郊區(qū)鐘山作登山運(yùn)動(dòng),他們登山時(shí)測(cè)得山腳,山頂?shù)臍鈮汉蜏囟确謩e為1000百帕,10℃和955百帕,5℃。接著他們估算出山的高度,問(wèn)山有多高?
[解] 根據(jù)壓高公式
式中為Pl、P2二層之間的平均溫度,其值為
℃
用已知值代入上式得
(米)
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