Presiunea de saturație a vaporilor de apă

Presiunea de saturație a vaporilor de apă
(0–100 °C)

t, °C	p, kPa	p, atm		t, °C	p, kPa	p, atm
0	0,6113	0,0060		50	12,3440	0,1218
5	0,8726	0,0086		55	15,7520	0,1555
10	1,2281	0,0121		60	19,9320	0,1967
15	1,7056	0,0168		65	25,0220	0,2469
20	2,3388	0,0231		70	31,1760	0,3077
25	3,1690	0,0313		75	38,5630	0,3806
30	4,2455	0,0419		80	47,3730	0,4675
35	5,6267	0,0555		85	57,8150	0,5706
40	7,3814	0,0728		90	70,1170	0,6920
45	9,5898	0,0946		95	84,5290	0,8342
				100	101,3200	1,0000

Presiunea vaporilor de apă este presiunea exercitată de moleculele de vapori de apă în formă gazoasă (fie pură sau în amestec cu alte gaze precum aerul). Presiunea de saturație a vaporilor de apă este presiunea la care vaporii de apă sunt în echilibru termodinamic cu starea lor condensată. La presiuni mai mari decât presiunea de saturație vaporii de apă s-ar condensa, în timp ce la presiuni mai mici apa s-ar evapora, respectiv gheața ar sublima. Presiunea de saturație a vaporilor crește odată cu creșterea temperaturii și poate fi determinată cu Format:Ill-wd. Punctul de fierbere al apei este temperatura la care presiunea vaporilor saturați este egală cu presiunea ambiantă.

Calculul presiunii de saturație a vaporilor de apă este utilizat curent în meteorologie. Relația temperatură–presiune de vapori descrie, invers, relația dintre punctul de fierbere al apei și presiune. Acest lucru este relevant atât pentru gătitul sub presiune, cât și pentru gătitul la altitudini mari. O înțelegere a presiunii de vapori este, de asemenea, relevantă în explicarea problemelor de respirație și cavitație la altitudine mare.

Formule de aproximare

Există multe formule publicate pentru calcularea aproximativă a presiunii vaporilor saturați pentru apă și gheață. Unele dintre acestea sunt (în ordinea aproximativă a preciziei crescânde):

Denumire	Formulă	Descriere
Ecuația August	$p=\exp (20,386-\frac{5132}{T})$	Format:Mvar este presiunea de vapori în mmHg, iar Format:Mvar este temperatura în kelvini. Constantele nu sunt atribuite.
Format:Ill-wd	${\log }_{10}p=A-\frac{B}{C+t}$	Format:Mvar este în °C, iar presiunea de vapori Format:Mvar în mmHg. Constantele (neatribuite) sunt date de Format:Mvar Format:Mvar Format:Mvar Format:Math, °C Format:Math, °C 8,07131 1730,63 233,426 1 99 8,14019 1810,94 244,485 100 374
Ecuația August–Roche–Magnus	$p=0,61094\exp \left(\frac{17,625t}{t+243,04}\right)$	Temperatura Format:Mvar este în °C, iar presiunea de vapori Format:Mvar este în kPa. Constantele provin din ecuația 21 din Alduchov și Eskridge (1996).
Format:Ill-wd	$p=0,61078\exp \left(\frac{17,27t}{t+237,3}\right)$	Format:Mvar este în °C, iar Format:Mvar este în kPa
Format:Ill-wd	$p=0,61121\exp \left((18,678-\frac{t}{234,5})\left(\frac{t}{257,14+t}\right)\right)$	Format:Mvar este în °C, iar Format:Mvar este în kPa
Format:Ill-wd	(Formă complicată, v. în articolul respectiv.)

Acuratețea diferitelor formule

Iată o comparație a preciziei formulelor de mai sus, care arată presiunile vaporilor la saturație pentru apa lichidă, în kPa, calculate la șase temperaturi, cu eroarea lor procentuală față de valorile din tabela lui Lide (2005):

Format:Mvar (°C)	Format:Mvar (Lide)	Format:Mvar (August)	Format:Mvar (Antoine)	Format:Mvar (Magnus)	Format:Mvar (Tetens)	Format:Mvar (Buck)	Format:Mvar (Goff-Gratch)
0	0,6113	0,6593 (+7,85 %)	0,6056 (-0,93 %)	0,6109 (-0,06 %)	0,6108 (-0,09 %)	0,6112 (-0,01 %)	0,6089 (-0,40 %)
20	2,3388	2,3755 (+1,57 %)	2,3296 (-0,39 %)	2,3334 (-0,23 %)	2,3382 (+0,05 %)	2,3383 (-0,02 %)	2,3355 (-0,14 %)
35	5,6267	5,5696 (-1,01 %)	5,6090 (-0,31 %)	5,6176 (-0,16 %)	5,6225 (+0,04 %)	5,6268 (+0,00 %)	5,6221 (-0,08 %)
50	12,344	12,065 (-2,26 %)	12,306 (-0,31 %)	12,361 (+0,13 %)	12,336 (+0,08 %)	12,349 (+0,04 %)	12,338 (-0,05 %)
75	38,563	37,738 (-2,14 %)	38,463 (-0,26 %)	39,000 (+1,13 %)	38,646 (+0,40 %)	38,595 (+0,08 %)	38,555 (-0,02 %)
100	101,32	101,31 (-0,01 %)	101,34 (+0,02 %)	104,077 (+2,72 %)	102,21 (+1,10 %)	101,31 (-0,01 %)	101,32 (0,00 %)

Aproximări numerice

Pentru aplicații serioase, Lowe (1977) a dezvoltat două perechi de ecuații pentru temperaturi peste și sub cea de îngheț a apei, cu diferite grade de precizie. Toate sunt foarte precise (comparativ cu Clausius-Clapeyron și Goff-Gratch) și, pentru calcule foarte eficiente, folosesc polinoame imbricate. Totuși, există formulări posibil superioare, în special Wexler (1976, 1977), menționate de Flatau ș.a. (1992). Exemple de utilizare modernă a acestor formule pot fi găsite în GISS Model-E de la NASA și Seinfeld și Pandis (2006). Prima este o ecuație Antoine extrem de simplă, în timp ce a doua este un polinom.

Reprezentări grafice ale dependenței presiunii de temperatură

Diagramele presiunii vaporilor apei; date preluate de la Dortmund Data Bank.
În diagrame sunt evidențiate punctul triplu, punctul critic și punctul de fierbere al apei la 1 atm.

Lectură suplimentară

• Format:En icon Format:Cite web
• Format:En icon Format:Cite book
• Format:En icon Format:Cite journal
• Format:En icon Format:Cite book

Vezi și

• Punct de rouă
• Legile gazelor
• Masă molară

Legături externe

• Format:En icon Format:Cite web

• Format:En icon Format:Cite web