
【機】 aqueous vapour tension
水汽張力的定義與解釋
水汽張力(英文:Vapor Tension)是氣象學和物理學中的專業術語,指水蒸氣在特定溫度下達到飽和狀态時所産生的壓力。其物理本質是水分子從液态或固态表面逸出形成的動态平衡壓力,與飽和蒸氣壓(Saturated Vapor Pressure)概念高度關聯。該術語在漢英詞典中常直譯為“Vapor Tension”,但需結合科學語境理解其實際含義。
飽和狀态與動态平衡
當水蒸氣在密閉空間内達到飽和時,單位時間内液态水蒸發為氣态的分子數與氣态水凝結為液态的分子數相等,此時水汽張力即為該平衡狀态下的壓力值。其大小直接取決于溫度:溫度升高,水分子動能增大,張力隨之升高(如25℃時約3.17 kPa,100℃時為101.3 kPa)。
與相對濕度的關系
實際水汽壓(Actual Vapor Pressure)與同溫度下飽和水汽張力(即最大可能水汽壓)的比值即為相對濕度(Relative Humidity)。例如,若實際水汽壓為飽和張力的50%,則相對濕度為50%。
應用場景
“水汽張力”在《大氣科學名詞》(科學出版社)中被規範為“飽和水汽壓”的同義詞,英文對應“Saturation Vapor Pressure”或“Vapor Tension” 。
世界氣象組織(WMO)将vapor tension定義為“飽和空氣中水蒸氣分壓的最大值”,強調其與溫度的單變量函數關系(WMO, International Meteorological Vocabulary, 1992)。
根據克勞修斯-克拉佩龍方程(Clausius-Clapeyron Equation),水汽張力隨溫度呈指數增長:
$$ frac{dP}{dT} = frac{L}{T(V_g - V_l)} $$
其中 ( P ) 為張力,( T ) 為溫度,( L ) 為汽化潛熱,( V_g ) 與 ( V_l ) 分别為氣态與液态水的摩爾體積。
Wallace & Hobbs, Atmospheric Science: An Introductory Survey(Elsevier)詳細論述水汽張力在雲物理形成中的作用(Chapter 4.3)。
中國國家标準《GB/T 35221-2017 地面氣象觀測規範》明确水汽張力測量方法及儀器校準要求。
(注:因術語高度專業化,部分參考來源未提供公開鍊接,建議通過學術數據庫如知網、Web of Science檢索相關文獻。)
“水汽張力”這一表述在常規物理或化學術語中并不常見,可能涉及兩種不同的概念理解方向:
即“水的張力”,這是由水分子間相互作用産生的表面現象:
此時可能涉及以下概念:
“水汽張力”可能是對“水的表面張力”或“水蒸氣壓力”的表述混淆。若需更準确的科學解釋,建議根據具體場景選擇以下術語:
如需進一步區分或補充,請提供更多上下文。
【别人正在浏覽】