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温位と相当温位とは何ですか? どんな関係がありますか? 詳しく教えてくだ...

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質問者

lusi_safaさん

2008/1/1411:23:27

温位と相当温位とは何ですか?

どんな関係がありますか?

詳しく教えてください。

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ベストアンサーに選ばれた回答

epsilon4kさん

2008/1/1415:02:38

地表面の空気の塊をそのまま(加熱も冷却もせずに)上空に持ち上げると周りの気圧が低くなるので
膨張して体積が増え、代わりに温度が下がります。その空気を逆に地表面に下ろしてくると体積は
元に戻り温度も戻ります(これを『断熱変化』といいます)。
空気塊の暖かさを「温度」で表すとこのようにその空気塊が存在する高度(気圧)の関数になります、
つまり「高度△メートルで▲度の空気塊」というように表現しなければ正確な表現が出来ません。

そこで代表的な気圧として1000hPaを考え、そこでの温度(絶対温度)を「温位」と定義します。
この温位を使えば「空気塊の暖かさ」は「高度△メートルで・・・・」と言わなくても表現できます、
そして温位は同じ空気塊であれば常に一定です、このことを「断熱変化では温位は保存される」
といいます。

ただ、ここまでの説明は「空気が完全に乾いている」場合で水蒸気が含まれている普通の空気
では様子が変わってきます。
空気が含み得る水分の量(g/㎥)は「温度」によって変わり、温度が低くなれば含み得る量が
少なくなります。
含むことが出来なくなった水分は気体から液体として凝結します、このとき潜熱と呼ばれる熱を
出して空気を暖めます。

つまり、最初に述べた温位の説明は空気が水分を含んでいると成り立ちません、水分を含んだ
空気塊を上空に持ち上げると水蒸気が凝結して発生した潜熱の分だけ温度が上ります。
いいかえれば水蒸気を含んだ空気塊は高度によって温位が変化するように見えます。
そこで空気塊の含む水蒸気の持っている潜熱をも含んだ「温位」として「相当温位」が考えられ
ました。
具体的に言えば相当温位は
「空気塊を持ち上げて持っている水分を全て凝結させて潜熱を放出させ凝結した水分を取り除き、
再び1000hPaの高度に戻したときの温度」と考えればいいでしょう。

ちょい足しを取り消しますが
よろしいですか?

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