Datei:Air density dependence on temperature and relative humidity.svg
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Beschreibung
BeschreibungAir density dependence on temperature and relative humidity.svg |
English: Effect of air temperature and relative humidity on the density of moist air. |
Datum | |
Quelle | Eigenes Werk |
Urheber | Anas Emad |
Julia code
using Plots
# Saturated water vapor pressure [Pa]
# See Ham, 2005. Useful Equations and Tables in Micrometeorology
function water_vapor_saturated_pressure(Ta, P)
Ta = Ta - 273.15
es = (1.0007 + (3.46e-5 * (P/1e3))) * 0.61121 *
exp((17.502 * Ta)/(Ta + 240.97)) * 1e3
return es
end
function water_vapor_density(e, Tair)
Rs_v = 461.5 # J/(kg.K) specific gas constant for water vapor
ρv = e/(Rs_v * Tair)
return ρv
end
# Calculate dry air density ρa [ kg m-3]
# P_a partial pressure of dry air [Pa]
# Tair air temperature [Kelvin]
function dry_air_density(P_a, Tair)
Rs_a = 287.058 # J/(kg. K) specific gas constant for dry air
ρa = P_a / (Rs_a * Tair)
return ρa
end
# Wet air density ρ [kg/m3]
# Tair air temperature in [Kelvin]
# P absolute atmospheric pressure [Pa]
function wet_air_density(RH, Tair, P)
es = water_vapor_saturated_pressure(Tair, P)
e = es*RH/100
ρv = water_vapor_density(e, Tair)
ρa = dry_air_density(P - e, Tair)
ρ = ρv + ρa
return ρ
end
# Calculate reference density
ρref = wet_air_density(0, 25 + 273.15, 1e5)
# Define ranges
Trange = (1:1:100) .+ 273.15
RHrange = (0:20:100)
# Create plot
plot(Trange .- 273.15, wet_air_density.(0, Trange, 1e5) ./ ρref, label = "RH = 0 %")
vline!([25], linestyle = :dash, label = missing)
for rh in RHrange[2:end]
display(plot!(Trange .- 273.15, wet_air_density.(rh, Trange, 1e5) ./ ρref, label = "RH = $(rh) %"))
end
xlabel!("Temperature [deg C]")
ylabel!("Density ratio ρ/ρ_ref")
annotate!(23,0.7, Plots.text("Ref", rotation = 90))
savefig("air_density_changes_on_T_and_RH.svg")
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20. November 2020
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aktuell | 18:22, 20. Nov. 2020 | 600 × 400 (77 KB) | wikimediacommons>Anas Emad | Change y-axis label |
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