Российский Государственный Гидрометеорологический университет
Кафедра МКОА
Курсовая работа
по дисциплине физика атмосферы
на тему:
«Расчёт и анализ равновесной относительной влажности воздуха над каплями чистой воды и растворов солей»
Вариант №14
Выполнил:
студент гр. М – 286
Сагимбеков Тлеген
Проверил(а):
Санкт – Петербург
2012г.
Содержание
Введение 3
Ядра конденсации 4
Конденсация водяного пара в атмосфере 5
Глава 1. Факторы, определяющие фазовые переходы
воды в атмосфере 5
1.1 Температура. Уравнение Клаузиса-Клайперона. 6
1.2 Радиус кривизны поверхности. Формула Томпсона. 8
1.3 Концентрация примесей. Формула Рауля. 9
1.4 Заряд частиц 11
Глава 2. Анализ условий образования и роста облачной капли 13
2.1 Основные формулы расчета 13
2.2 Решение задачи 9.77 14
2.3 Решение задачи 9.78 15
2.4 Ответы на вопросы 17 2.5 Анализ графика 19
Заключение 20
Список использованной литературы 21
Введение.
Вопрос об атмосферных ядрах конденсации тесно связан с решением проблемы физики образования облаков и осадков. Наличие ядер является необходимым условием для возникновения продуктов конденсации в атмосфере. Изучение ядер конденсации может дать ценные сведения для выяснения микрофизических процессов образования облаков, например для выяснения механизма укрупнения облачных элементов и элементов атмосферных осадков, непосредственное наблюдение, которого в естественных условиях было бы чрезвычайно затруднительным. С атмосферными ядрами конденсации связан и вопрос искусственного вызывания осадков.
Ядра конденсации играют немаловажную роль в осуществлении круговорота воды, минеральных солей и других химических веществ на земном шаре. Будучи основной компонентой атмосферного аэрозоля, ядра оказывают также влияние на ионизационное состояние атмосферы, на её прозрачность и т. п.
Таким образом, целый ряд физических процессов в атмосфере, имеющих существенное практическое значение, связан с ядрами конденсации. Это обстоятельство указывает на важность изучения ядер конденсации.
В данной работе произведено и представлено вычисление равновесной относительной влажности над поверхностью дистиллированной воды и равновесной относительной влажности над поверхностью капель насыщенного раствора поваренной соли (задача № 9.77).
Так же в работе рассматривается рост зародышевой капли до размеров облачной, образовавшейся на ядре конденсации, состоящим из поваренной соли, радиусом 7.6*10-7 см. Для расчета понадобилось рассчитать: массу сферического ядра конденсации; радиус зародышевой капли в момент, когда концентрация соли понизится до насыщающей; равновесную относительную влажность над поверхностью капли насыщенного раствора (NaCl);
равновесную относительную влажность над поверхностью капли ненасыщенного раствора, когда ее радиус увеличился до размера 1.660*10-6 см; размер капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью возрастет до 100%; радиус капли, при котором относительная влажность над ее поверхностью станет наибольшей; необходимое пересыщение в атмосфере для роста зародышевой капли до размеров облачной ( задача № 9.78)
В работе также был построен график зависимости относительной влажности над поверхностью капель от логарифмов радиусов этих капель и проведен анализ этого графика.