Feuchte luft thermodynamik

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Luftfeuchtigkeits-Parameter Eine Mischung aus Luft und Wasser in irgend einer Form wird feuchte Luft genannt. Bei der Verfolgung von Zustandsänderungen betrachtet man als Bezugsgröße die trockene Luft. Dies findet auf vielen Scales statt, von der einfachen konvektiven Kumulus-Bildung, bis hin zu den dramatischen Auswirkungen eines Hurrikans wo sie eines der wichtigsten Faktoren darstellt.

Feuchte Luft – Grundlagen

Niederschlag ist eines der wichtigen 'Wetter' -Phänomene, und die in der Feuchtigkeit gespeicherte latente Wärme ist ein wichtiger Faktor im Wettersystem. Die spezifische Luftfeuchtigkeit wird definiert als: und das Mischungsverhältnis wird definiert als: In der Praxis ist das Mischungsverhältnis fast gleich der spezifischen Luftfeuchtigkeit.

Es ist auch möglich, Wasserdampf direkt in Eis umzuwandeln. Das Wasser kann in dem Gemisch dampfförmig, flüssig oder fest enthalten sein. Thermodynamik feuchter Luft Ein wichtiges Merkmal der atmosphärischen Strömung ist der Feuchtigkeitszyklus.

Um die Wasserdampfmenge in der Luft zu quantifizieren, werden eine Anzahl von Parametern benutzt. Zur Benutzung des Diagramms müssen mindestens zwei Größen bekannt sein, die anderen lassen sich daraus ableiten: Trockenkugeltemperatur, Taupunkttemperatur, Feuchtkugeltemperatur, relative Feuchte φ, absolute Feuchte, spezifische Enthalpie und Dichte.

Um Wasserdampf in die Gleichungen einzubeziehen, werden gewöhnlich die spezifische Luftfeuchtigkeit und das Mischungsverhältnis benutzt. Um 1 kg Eis in flüssiges Wasser umzuwandeln, werden etwa 3,3x10 5 Joule benötigt. Feuchte Luft ist im Prinzip nur Luft mit Wasserdampf und bildet damit das häufigste ideale Gas-Dampfgemisch.

Es werden ungefähr 2,5x10 6 Joule benötigt, um 1 kg Wasser zu verdunsten. Diese Menge wird bei der direkten Verdunstung von Eis freigegeben. Für diesen Fall ändert sich der erste Hauptsatz der Thermodynamik zu: Dabei ist C pm die spezifische Wärme , und dies bei konstantem Feuchtluft-Druck.

In den umgekehrten Prozessen werden diese Energiemengen freigegeben. Die Verdunstung von Wasser erfordert Energie, während der Kondensationsvorgang die selbe Energie freigibt. Die trockene Luft bezeichnet man auch als Reinluft. Zwischen diesen beiden Ereignissen kann der Wind die Umwandlungswärme umherschieben, sie zerstreuen, sie konzentrieren oder sie einfach transportieren.

Bevor wir uns mit der feuchten Luft direkt beschäftigen, betrachten wir den Prozess der Verdampfung selbst: Du weißt ja, dass du Wäsche nicht extra erwärmen musst, damit sie trocknet. Feuchte Luft ist ein homogenes Gemisch aus trockener Luft und Wasser.

Zustandsgleichung für feuchte Luft Für Wasserdampf gilt auch die Zustandsgleichung für ein ideales Gas: Die Zustandsgleichungen für trockene Luft und für Wasserdampf können in die Zustandsgleichung für feuchte Luft einbezogen werden: In dieser Gleichung ist nun die Dichte der Luft - also die Dichte der trockenen Luft plus die Dichte des Wasserdampfes.

R d ist die Gaskonstante für trockene Luft und T V die virtuelle Temperatur , die etwas von der tatsächlichen Temperatur abweicht.