水汽聚合体的蒸发与凝结问题--气象学里的”水汽悖论”？！之-9

张学文,2015/5/26-27

现在继续分析空中水汽如果是6聚体所涉及的环节：试图讨论水汽6聚体的蒸发热与凝结热问题。

我们在承认水汽可能是聚合体的同时,还认可了它依然服从理想气体的状态方程。这里试图依赖这种认识讨论6聚体水汽对蒸发与凝结的有关热量的影响。

我们知道液体变成气体体积大约增加了1000倍。而在一定压力P下，体积的这种膨胀就要做功。就1摩尔水汽而言，它占有22.4升的体积V，它变成水汽就要做PV这么多的功。而这就是液体蒸发时需要消耗的蒸发热。

当我们认可水汽是6聚合体时，就承认了108克的水分蒸发所需要的膨胀功=1大气压力乘以22.4升（1摩尔体积）。而过去我们的认识是18克的液体水蒸发变成水汽时需要这么多的能量。换句话说当我们考虑气象学中的地面水分蒸发过程时，每单位质量（不是单位摩尔）水分所需要蒸发热就仅是过去认可值的1/6了。

这是什么气象含义呢，这是说过去气象学在考虑地面热量平衡时把蒸发耗热考虑得过大了。现在只要认可1/6的热量就可以从地面蒸发相同数量的水汽（从液体水变成6聚体的水汽）。即地表面的热量平衡中的蒸发耗热占有的权重变小了。

另外，在大气中，降水过程被看作是水汽变成了液态水的凝结过程。而过去认为每凝结1克的水汽就释放很多的热，每凝结18克的水汽就释放22.4升*1个大气压力的热量，但是现在凝结108克的水汽才产生这么多的凝结热。

显然这些认识对地球的热量平衡中的潜热分量的地位，以及降水现象伴随的热量释放值都产生了很大的变化。看来6聚体水汽的认识对气象学、空中水文学的影响深远，值得认真对待。

鉴于我的热化学知识差，以上认识是初步的，欢迎大家指正。日后可能用纠正与细化。

2015/5/31注：以上分析中关于蒸发热的去向的概括不全面，有待进一步修正、补充，也欢迎大家修正。