Tekst źródłowy strony Temperatura punktu rosy

'''Temperatura punktu rosy''' lub '''punkt rosy''' – [[temperatura]], w której może rozpocząć się proces skraplania gazu lub wybranego składnika mieszaniny gazów przy ustalonym ciśnieniu, a w przypadku mieszaniny gazów również przy określonym składzie. Rozpatrywany składnik gazu (np. [[para wodna]]) ma w danej temperaturze [[ciśnienie cząstkowe|ciśnienie parcjalne]] równe ciśnieniu [[para nasycona|pary nasyconej]] tego składnika w temperaturze punktu rosy.

W przypadku pary wodnej w powietrzu jest to temperatura, w której para wodna zawarta w powietrzu osiąga stan nasycenia na skutek schładzania (przy zastanym składzie i ciśnieniu powietrza){{r|shgi}}, a poniżej tej temperatury staje się [[para przesycona|przesycona]] i [[Skraplanie|skrapla]] się lub [[resublimacja|resublimuje]]. W momencie osiągnięcia stanu nasycenia powstają [[Mgła|mgły]], [[Chmura (meteorologia)|chmury]], [[Opad atmosferyczny|opady]] oraz [[Osad atmosferyczny|opady utajone]]<ref>{{Cytuj książkę |nazwisko = Ministerstwo Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa| tytuł = Słownik hydrogeologiczny| data = 1997| wydawca = Trio| miejsce = Warszawa| isbn = 83-85660-52-6| strony= 145}}</ref>.

Zjawisko znalazło zastosowanie do budowy [[Wilgotnościomierz#Higrometr kondensacyjny|higrometrów kondensacyjnych]] (laboratoryjnych przyrządów do pomiaru [[Wilgotność powietrza|wilgotności powietrza]]). Działanie ich polega na tym, że wypolerowaną płytkę ochładza się, aż do zauważenia na niej kropelek rosy – temperatura płytki określa temperaturę punktu rosy. Na podstawie tabeli określającej ciśnienie pary wodnej nasyconej określa się [[Wilgotność względna|względną wilgotność]] powietrza.

== Meteorologia ==
[[Plik:Dewpoint-RH.svg|thumb|300px|Zależność temperatury punktu rosy (''dew point'') od temperatury i wilgotności względnej (''relative humidity'')]]
Temperatura punktu rosy ma duże znaczenie w [[meteorologia|meteorologii]], a zwłaszcza w meteorologii lotniczej, jako że jest ona bezpośrednio związana z wysokością, na której znajduje się [[podstawa chmur]] w danych warunkach meteorologicznych. Wysokość [[Podstawa chmur|podstawy chmur]] ma natomiast kluczowe znaczenie w [[lot termiczny|lotach termicznych]] ([[szybownictwo]], [[lotniarstwo]], [[paralotniarstwo]]), ponieważ stanowi, w normalnych warunkach, górne ograniczenie dla wznoszącego się w [[komin termiczny|kominie termicznym]] statku powietrznego<ref name="LotChmurowy" group="uwaga">Jest to ograniczenie wynikające z przepisów mających na celu zapobieganie zderzeniom i dezorientacji pilota ([[IFR]]). Wewnątrz chmury – powyżej podstawy – noszenia często nadal występują i mogą być wykorzystywane w [[Lot chmurowy|lotach chmurowych]], nieraz aż do wyjścia ponad chmurę. (Komin termiczny jest znaczony na ogół chmurą typu [[Cumulus]]).</ref>.

== Zależności ==
Przybliżony wzór służący do wyznaczenia temperatury punktu rosy:
:: <math>t_d=\sqrt[8]{\frac{H}{100}} \cdot[112 +(0{,}9 \cdot t)]+ (0{,}1 \cdot t)- 112,</math>

gdzie:
: <math>t_d</math> – temperatura punktu rosy [°C],
: <math>t</math> – temperatura [°C],
: <math>H</math> – wilgotność względna w %.

Ciśnienie (E) równowagi pary wodnej z wodą w zależności od temperatury (t) określa przybliżony wzór:
:: <math>E_\text{w} (t_\text{d})= E_0 \cdot \exp \left( \frac{17{,}5043 \cdot t_\text{d}}{241{,}2\,^\circ\text{C} + t_\text{d}} \right) \qquad\qquad (1.1)</math>

dla:
: <math>-30~^\circ\text{C} \; \leqslant \;t\; \leqslant \; 70~^\circ\text{C}.</math>

Znaczenie indeksów dolnych:
: <math>d</math> – dla punktu rosy,
: <math>w</math> – dla wody jako cieczy,
: <math>f</math> – dla wody jako lodu.

:: <math>E_0 (t=0~^\circ\text{C}) = 6{,}11213~\text{hPa}.</math>

Równowagę pary wodnej z lodem określa wzór:
:: <math>E_\text{i} (t_\text{f})= E_0 \cdot \exp \left( \frac{22{,}4433 \cdot t_\text{f}}{272{,}186\,^\circ\text{C} + t_\text{f}} \right), \qquad\qquad (1.2)</math>

gdzie:
: <math>-60~^\circ\text{C} \; \leqslant \;t\; \leqslant \; 0~^\circ\text{C},</math>
: <math>E_0 (t = 0~^\circ\text{C}) = 6{,}11153~\text{hPa}.</math>

Z wzorów tych wynikają wzory na określenie temperatury punktu rosy:
:: <math>t_\text{d} (E_\text{w})= \frac{ 241{,}2 \cdot (\ln E_\text{w} - \ln 6{,}11213)}{17{,}5043 - (\ln E_\text{w} - \ln 6{,}11213)} \qquad\qquad (1.3)</math>

dla:
:: <math>0{,}5106~\text{hPa} \; \leqslant \;E_\text{w}\; \leqslant \; 311{,}7731~\text{hPa}.</math>

A w przypadku szronienia:
:: <math>t_\text{f} (E_\text{i})= \frac{272{,}186 \cdot (\ln E_\text{i} - \ln 6{,}11153)}{22{,}4433 - (\ln E_\text{i} - \ln 6{,}11153)} \qquad\qquad (1.4)</math>

dla:
:: <math>0{,}010753~\text{hPa} \; \leqslant \;E_\text{i}\; \leqslant \; 6{,}11153~\text{hPa}.</math>

Wilgotność względną powietrza na podstawie temperatury punktu rosy określa wzór:
:: <math>\varphi=\frac{E (t_\text{d})}{E (t)}\cdot 100\%, \qquad \qquad (2.1)</math>
:: <math>E (t_\text{d}) = \frac{\varphi \cdot E (t)}{100\%}. \qquad \qquad (2.2)</math>

Temperaturę punktu rosy dla znanej temperatury (t) i wilgotności względnej (φ) powietrza określają wzory:
: <math>t_\text{d} (\varphi,\;t) = \frac{241{,}2 \cdot \ln \left( \frac{\varphi}{100\%} \right) + \frac{4222{,}03716 \cdot t}{241{,}2 + t}}{17{,}5043 - \ln \left( \frac{\varphi}{100\%} \right) - \frac{17{,}5043 \cdot t}{241{,}2 + t}}, \qquad \qquad (2.3)</math>
: <math>t_\text{f} (\varphi,\;t) = \frac{272{,}186 \cdot \ln \left( \frac{\varphi}{100\%} \right) + \frac{6107{,}85384 \cdot t}{272{,}186 + t}}{22{,}4433 - \ln \left( \frac{\varphi}{100\%} \right) - \frac{22{,}4433 \cdot t}{272{,}186 + t}}. \qquad \qquad (2.4)</math>

== Uwagi ==
{{Uwagi}}

== Przypisy ==
{{Przypisy|
* <ref name="shgi">{{cytuj książkę |nazwisko=Bażyński |imię=J. |nazwisko2=Turek |imię2=S. |tytuł=Słownik hydrogeologii i geologii inżynierskiej |wydawca=Wydawnictwa Geologiczne |miejsce=Warszawa |data=1969 |strony=192 |isbn=}}</ref>
}}

== Bibliografia ==
* {{cytuj książkę |nazwisko = Szewczak |imię = Piotr |tytuł = Meteorologia dla pilota samolotowego |wydawca = Avia-Test |miejsce = Poznań |data = 2010 |seria = Seria szkoleniowa Avia-Test |strony = 83, 181, 191 |isbn = 978-83-931419-0-6}}

== Linki zewnętrzne ==
* {{Cytuj stronę | url = http://www.webac.pl/informacja/td2.pdf | tytuł = Tabela z wartościami temperatury punktu rosy dla wody | opublikowany = webac.pl | archiwum = https://web.archive.org/web/20121021023307/http://www.webac.pl/informacja/td2.pdf | zarchiwizowano = 2012-10-21}} (strona zarchiwizowana przez Wayback Machine w roku 2012)

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Przemiany fazowe]]
[[Kategoria:Termodynamika atmosfery]]

[[sv:Luftfuktighet#Daggpunkt]]