濕球計算器

分類：物理學
- 2025年07月12日
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此計算器幫助您根據乾球溫度和相對濕度或露點來確定濕球溫度。

濕球溫度是氣象學、HVAC 系統和評估熱應力條件的重要測量。

使用乾球溫度和相對濕度測量計算濕球溫度。

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關於濕球溫度

濕球溫度是指一個空氣包如果通過水的蒸發冷卻到飽和（100% 相對濕度）時的溫度，潛熱由該空氣包提供。

物理意義：

濕球溫度是通過蒸發冷卻可以達到的最低溫度。它是通過用濕布包裹溫度計的燈泡並允許水蒸發來測量的。

當空氣飽和（100% 相對濕度）時，濕球溫度等於乾球溫度。乾球溫度和濕球溫度之間的差（濕球降溫）隨著空氣變得更乾燥而增加。

計算方法：

有幾種方法可以計算濕球溫度：

  • 斯圖爾近似法：一個簡化的經驗公式，對標準大氣條件提供良好的近似。
  • 諾曼德法則：使用乾球和露點溫度在心理測量圖上找到濕球溫度。
  • 心理測量方程：基於空氣性質之間的熱力學關係。
  • 迭代解法：通過數值迭代解決能量平衡方程。
應用：
  • 氣象學：天氣預報，特別是降水預測。
  • HVAC 系統：冷卻塔和蒸發冷卻器的設計和運行。
  • 人類舒適：在炎熱環境中評估熱應力條件。
  • 農業：霜凍預測和灌溉計劃。
  • 氣候科學：研究氣候變化對宜居性的影響。
熱應力與健康：

濕球溫度是人體熱應力的關鍵指標：

  • 濕球溫度高於 35°C（95°F）可能對人類致命，因為身體無法通過出汗來降溫。
  • 在 28-32°C（82-90°F）之間，長時間暴露可能導致熱衰竭。
  • 較低的濕球溫度在進行體力活動時仍需謹慎。
關鍵關係：

濕球溫度（Tw）通過心理測量關係與乾球溫度（Td）和相對濕度（RH）相關。它總是：

  • 小於或等於乾球溫度
  • 大於或等於露點溫度

隨著 RH 的增加，濕球溫度接近乾球溫度。

濕球計算器是什麼？

濕球計算器是一種工具，用於根據乾球溫度和相對濕度或露點來確定濕球溫度。這個溫度在天氣分析、暖通空調系統和熱應力評估中扮演著至關重要的角色。

濕球溫度反映了空氣通過蒸發冷卻可以達到的最低溫度。它對於理解濕度如何影響感知溫度和潛在的熱相關風險特別有用。

濕球溫度的公式

濕球溫度可以使用幾種方法來估算。一個常見的近似公式是 Stull 的公式：

\[ T_w = T_d \times \tan^{-1}(0.151977 \times \sqrt{RH + 8.313659}) + \tan^{-1}(T_d + RH) - \tan^{-1}(RH - 1.676331) + 0.00391838 \times (RH)^{3/2} \times \tan^{-1}(0.023101 \times RH) - 4.686035 \]

  • \( T_w \) = 濕球溫度 (°C)
  • \( T_d \) = 乾球溫度 (°C)
  • \( RH \) = 相對濕度 (%)

其他方法，如 Normand 的法則和心理測量方程，提供了不同條件下的替代計算。

如何使用濕球計算器

計算器提供三種方法來確定濕球溫度：

  • 使用相對濕度：輸入乾球溫度和相對濕度。
  • 使用露點：輸入乾球溫度和露點溫度。
  • 使用心理測量數據：輸入乾球溫度和其他大氣參數，如蒸氣壓或比濕。

在輸入所需值後：

  1. 選擇首選的計算方法（Stull 近似、Normand 的法則、心理測量方程或迭代解法）。
  2. 根據需要調整小數精度等設置。
  3. 點擊計算按鈕以獲取結果。
  4. 查看結果，包括濕球溫度、熱應力水平和其他見解。

為什麼濕球溫度重要？

濕球溫度有多種應用，包括：

  • 天氣預報：有助於預測降水和理解濕度影響。
  • 暖通空調和工業用途：對設計冷卻系統和蒸發冷卻效率至關重要。
  • 熱應力評估：高濕球溫度可能表明危險的熱應力條件。
  • 農業：有助於監測植物壓力和灌溉計劃。
  • 氣候與健康：有助於研究熱浪和人類對熱環境的適應能力。

常見問題：常見問題解答

乾球溫度和濕球溫度有什麼區別？

乾球溫度是實際的空氣溫度，而濕球溫度考慮了蒸發的冷卻效果。濕球溫度始終低於或等於乾球溫度。

為什麼濕球溫度對熱應力重要？

濕球溫度決定了人體通過出汗進行冷卻的極限。當濕球溫度超過 35°C (95°F) 時，身體無法有效地進行冷卻，導致危及生命的熱應力。

濕球溫度可以高於乾球溫度嗎？

不可以。濕球溫度始終等於或低於乾球溫度，因為它代表了空氣通過蒸發可以達到的最低溫度。

濕球計算器的準確性如何？

計算器使用多種科學方法來估算濕球溫度。準確性取決於大氣條件和輸入數據。Stull 的近似對於大多數一般應用是有效的。

這個工具對於暖通空調和冷卻系統有用嗎？

是的，暖通空調專業人士使用濕球溫度來設計和優化空調、冷卻塔和蒸發冷卻器。

當相對濕度為 100% 時會發生什麼？

當相對濕度達到 100% 時，濕球溫度等於乾球溫度，因為不再發生進一步的蒸發。

最後的想法

了解濕球溫度對於氣候科學、天氣預報、暖通空調應用和健康監測至關重要。這個計算器簡化了過程，為各行各業和個人使用提供快速和準確的結果。