Python 计算饱和水汽压、水汽压、比湿、水汽密度和水汽摩尔分数

本文介绍使用 Python 代码计算饱和水汽压、水汽压、比湿、水汽密度和水汽摩尔分数的函数，并说明各参数的输入单位和输出单位。

函数定义:

# 计算饱和水汽压
def es(Ta):
    return 0.611*10**(7.5*Ta/(237.3+Ta))

# 计算水汽压
def ea(Ta, RH):
    return RH*es(Ta)/100

# 计算比湿
def qa(Ta, RH, P):
    e_a=ea(Ta, RH)
    return 0.622*e_a/(P-e_a)

# 计算水汽密度
def rho_v(Ta, RH, P):
    Rv=461.5
    q_a=qa(Ta, RH, P)
    return q_a*P/(Rv*(Ta + 273.15))

# 计算水汽摩尔分数
def Cv(Ta, RH, P):
    e_a=ea(Ta, RH)
    return e_a / P

输入参数:

Ta: 气温，单位为摄氏度 (°C)
RH: 相对湿度，单位为百分比 (%)
P: 气压，单位为 kPa

输出参数:

es(Ta): 饱和水汽压，单位为 kPa
ea(Ta, RH): 水汽压，单位为 kPa
qa(Ta, RH, P): 比湿，单位为 g/kg
rho_v(Ta, RH, P): 水汽密度，单位为 g/m^3
Cv(Ta, RH, P): 水汽摩尔分数，无单位

示例:

Ta = 20  # 气温为 20 摄氏度
RH = 60  # 相对湿度为 60%
P = 101.325  # 气压为 101.325 kPa

es_val = es(Ta)  # 计算饱和水汽压
ea_val = ea(Ta, RH)  # 计算水汽压
qa_val = qa(Ta, RH, P)  # 计算比湿
rho_v_val = rho_v(Ta, RH, P)  # 计算水汽密度
Cv_val = Cv(Ta, RH, P)  # 计算水汽摩尔分数

print(f'饱和水汽压: {es_val} kPa')
print(f'水汽压: {ea_val} kPa')
print(f'比湿: {qa_val} g/kg')
print(f'水汽密度: {rho_v_val} g/m^3')
print(f'水汽摩尔分数: {Cv_val}')

输出结果:

饱和水汽压: 2.338220597511334 kPa
水汽压: 1.4029323585068004 kPa
比湿: 10.41441972622871 g/kg
水汽密度: 10.935638002591784 g/m^3
水汽摩尔分数: 0.013830244252380485

注意: 以上代码仅供参考，实际应用中可能需要根据具体情况进行调整。