Когда вы говорите о давлении воздуха и водяном паре, вы имеете в виду две разные, но взаимосвязанные вещи. Один из них - это фактическое давление атмосферы на поверхности Земли - на уровне моря оно всегда составляет около 1 бара или 14,7 фунта на квадратный дюйм. Другой - пропорция этого давления, относящаяся к водяному пару в воздухе или давлению насыщенного пара, которое повышается или понижается вместе с уровнем водяного пара.
Законное давление
Давление воздуха регулируется законом Далтона. Джон Дальтон был ученым девятнадцатого века, который первым заявил, что полное давление воздуха - это сумма парциальных давлений всех его компонентов. Эти компоненты включают основные и второстепенные газы, водяной пар и твердые частицы - крошечные твердые частицы, такие как пыль и дым. Подавляющее большинство давления создается азотом, который составляет около 78 процентов атмосферы Земли. Кислород на втором месте, около 21 процента. Аргон, занимающий третье место, составляет лишь 1 процент атмосферы Земли. Все другие газы обычно существуют в пропорции менее 1 процента, за исключением водяного пара с высокой изменчивостью.
Переходные газы
Количество воздуха, состоящего из водяного пара, обычно составляет от 1 до 4 процентов. Все газы в воздухе, включая водяной пар, существуют в постоянно изменяющихся пропорциях. Поскольку их общее количество должно равняться 100 процентам, увеличение или уменьшение процентной доли водяного пара приводит к уменьшению или увеличению процентной доли других газов.
Стабильный воздух
«Атмосферное давление» - это полное давление атмосферы Земли. Поскольку атмосферное давление на уровне моря всегда составляет примерно 1 бар, увеличение водяного пара в любом данном месте меняет его очень мало. На больших высотах общее атмосферное давление ниже, и увеличение количества водяного пара оказывает большее, хотя и относительно небольшое, воздействие.
Изменение насыщенности
Однако есть еще одно измерение «давления воздуха», которое существенно меняется с увеличением водяного пара. Это давление насыщенного пара или доля атмосферного давления, относящаяся к самому водяному пару. Количество водяного пара в воздухе или влажность зависит от испарения. Испарение зависит от температуры воды - по мере того, как вода нагревается, все больше молекул испаряется с ее поверхности. Вода в более прохладном воздухе испаряется меньше, а вода в более теплом воздухе испаряется больше и быстрее - отсюда взаимосвязь между теплом и влажностью. Насыщение - это когда скорость испарения равна скорости конденсации: другими словами, равное количество молекул воды входит и покидает поверхность воды. Давление насыщенного пара повышается с увеличением водяного пара.