露点温度和湿球温度

露点温度和湿球温度

　　摘要：未饱和湿空气中水蒸汽处于过热状态；而在饱和空气中的水蒸汽处于饱和蒸汽状态。未饱和空气达到饱和可以经历不同的途径：在温度不变的情况下，水分向空气中蒸发，增加蒸汽分压力，而蒸汽分压力达到该温度相应的饱和压力时，即可达到饱和空气状态；在保持湿空气中蒸汽分压力不变的情况下，降低湿空气温度，当温度降到与相应的水蒸汽的饱和温度时，空气也达到饱和状态。此时湿空气的温度称为露点温度，用符号表示。

　　通常，相对湿度可由干湿球温度计测量干、湿球温度得到。干湿球温度计含有两支普通温度计，如图1。

　　图1干湿球温度计

　　其中一支的温包直接和湿空气接触，其测得温度称为干球温度；另一支的温包则用保持浸润的湿纱布包着，测得温度称湿球温度。如果来流空气是未饱和的，那么湿纱布表面的水分会不断蒸发，由于水蒸发时吸收热量，从而使贴近纱布的一层空气温度降低。随着与主流空气建立的温差，主气流向纱布传热。当温度降低到一定程度时，传入纱布的热量正好等于水蒸发所需的热量，这时温度维持不变，此时的温度就是湿球温度。空气的相对湿度愈小，湿球温度比干球温度就低得愈多。如果空气是饱和的，则由于空气不能接纳更多的蒸汽，故纱布上水不会蒸发，这时湿球温度和干球温度是相同的。因此干湿球温度的差值与相对湿度存在一定的函数关系（见图2）。

　　图2干湿球温度与相对湿度关系

　　根据对露点温度和湿球温度的讨论，干球温度、湿球温度和露点温度的关系如下：

　　对于未饱和空气

　　对于饱和空气

　　应该指出，湿球温度计的读数和掠过湿球温度计的风速有一定的关系，湿球温度并非热力学状态参数。严格的场合应用绝热饱和温度作为确定湿空气状态的一个参数，但绝热饱和温度的确定很困难。研究表明，在风速超过2m/s直至40m/s以下的宽广范围内，湿球温度计的读数变化很小，故工程上近似用湿球温度替代绝热饱和温度，作为一种表征湿空气的状态参数。在以干、湿球温度查图表或进行计算求取相对湿度等时，应以通风式干－湿球温度计的读数为准。

　　相关问题：根据经验湿球温度与空气流的速度有关，为什么用湿球温度作为描述湿空气的一种参数？

　　解答：是的，可以这样理解。露点温度是湿空气中水蒸汽分压力对应的饱和温度，湿球温度图2干湿球温度与相对湿度关系，是湿球周围饱和空气层的水蒸汽分压力对应的饱和温度，因湿球周围空气层的水蒸汽分压力不可能低于空气中水蒸汽的分压力，所以湿球温度总是大于等于露点温度？