IAPWS-95 国际标准公式 · 内核对拍通过

湿度换算工具 · 12 个参数互算

湿度图标

输入温度和相对湿度(或任一已知量),一次性算出露点、霜点、ppm、 绝对湿度、混合比、水气压、湿球温度。
饱和压取自 IAPWS-95 (Wagner & Pruß 2002)—— 国际水汽性质协会标准公式,不是查表插值。

基本模式
高级模式
怎么用
改上面任意一个带已知标记的框, 其余全部实时重算。压力必须填实际工况的绝对压力—— 高压管道里测的露点,用 1 atm 算会偏高一二十度。

公式与系数

饱和水汽压(核心)

三相点以上用 IAPWS-95(Wagner & Pruß 2002):

ln(pws/pc) = (Tc/T) · (n₁θ + n₂θ1.5 + n₃θ³ + n₄θ3.5 + n₅θ⁴ + n₆θ7.5)

θ = 1 − T/Tc,Tc = 647.096 K,pc = 22.064 MPa
n₁ = −7.85951783,n₂ = 1.84408259,n₃ = −11.7866497
n₄ = 22.6807411,n₅ = −15.9618719,n₆ = 1.80122502

三相点以下(过冷水与冰)用 Murphy & Koop (2005):
冰面:ln e = 9.550426 − 5723.265/T + 3.53068·lnT − 0.00728332·T
过冷水:ln e = 54.842763 − 6763.22/T − 4.21·lnT + 0.000367·T + tanh[0.0415(T−218.8)]·(53.878 − 1331.22/T − 9.44523·lnT + 0.014025·T)

其它量的关系

量公式
水汽分压 Pw= %RH / 100 × pws(分母恒为过水面)
相对湿度= Pw / pws × 100%
露点 / 霜点解 pws(T) = Pw,二分法 80 次迭代
绝对湿度= 216.679 × Pw[hPa] / T[K] (g/m³)
混合比 W= ε × Pw / (p − Pw),ε = M水/M气
体积比 ppmv= Pw / (p − Pw) × 10⁶
质量比 ppmw= (M水/M气) × ppmv
含水量绝对湿度折算到 101325 Pa / 0 °C

为什么 0 °C 以下 %RH 到不了 100%

这是最容易搞错的一点。相对湿度的分母永远是过水面的饱和压, 即使在 0 °C 以下也不例外。所以对冰饱和时的 %RH 会低于 100%:

−20 °C 对冰饱和:Pw = 103.25 Pa,过水面 pws = 125.60 Pa → %RH = 82.2%

本工具实测 82.27%,与 Vaisala 官方文档给出的 82.2% 一致
(仅引用其公开数据做交叉验证,与该公司无任何关系)。
露点/霜点的求解才切冰面——所以同一温度下 霜点(对冰)会高于露点(对过冷水)。

精度声明

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