
【机】 aqueous vapour tension
水汽张力的定义与解释
水汽张力(英文:Vapor Tension)是气象学和物理学中的专业术语,指水蒸气在特定温度下达到饱和状态时所产生的压力。其物理本质是水分子从液态或固态表面逸出形成的动态平衡压力,与饱和蒸气压(Saturated Vapor Pressure)概念高度关联。该术语在汉英词典中常直译为“Vapor Tension”,但需结合科学语境理解其实际含义。
饱和状态与动态平衡
当水蒸气在密闭空间内达到饱和时,单位时间内液态水蒸发为气态的分子数与气态水凝结为液态的分子数相等,此时水汽张力即为该平衡状态下的压力值。其大小直接取决于温度:温度升高,水分子动能增大,张力随之升高(如25℃时约3.17 kPa,100℃时为101.3 kPa)。
与相对湿度的关系
实际水汽压(Actual Vapor Pressure)与同温度下饱和水汽张力(即最大可能水汽压)的比值即为相对湿度(Relative Humidity)。例如,若实际水汽压为饱和张力的50%,则相对湿度为50%。
应用场景
“水汽张力”在《大气科学名词》(科学出版社)中被规范为“饱和水汽压”的同义词,英文对应“Saturation Vapor Pressure”或“Vapor Tension” 。
世界气象组织(WMO)将vapor tension定义为“饱和空气中水蒸气分压的最大值”,强调其与温度的单变量函数关系(WMO, International Meteorological Vocabulary, 1992)。
根据克劳修斯-克拉佩龙方程(Clausius-Clapeyron Equation),水汽张力随温度呈指数增长:
$$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$
其中 ( P ) 为张力,( T ) 为温度,( L ) 为汽化潜热,( V_g ) 与 ( V_l ) 分别为气态与液态水的摩尔体积。
Wallace & Hobbs, Atmospheric Science: An Introductory Survey(Elsevier)详细论述水汽张力在云物理形成中的作用(Chapter 4.3)。
中国国家标准《GB/T 35221-2017 地面气象观测规范》明确水汽张力测量方法及仪器校准要求。
(注:因术语高度专业化,部分参考来源未提供公开链接,建议通过学术数据库如知网、Web of Science检索相关文献。)
“水汽张力”这一表述在常规物理或化学术语中并不常见,可能涉及两种不同的概念理解方向:
即“水的张力”,这是由水分子间相互作用产生的表面现象:
此时可能涉及以下概念:
“水汽张力”可能是对“水的表面张力”或“水蒸气压力”的表述混淆。若需更准确的科学解释,建议根据具体场景选择以下术语:
如需进一步区分或补充,请提供更多上下文。
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