望遠鏡出露水的物理學問題

[Wah!!]

如果水汽下沉, 那離地面離愈近, 空氣含水量愈高, 如果那是因素, 那位處較低位置的矮身車車窗會先結露。如果是放射冷郤, 那垂直的車窗會吸收由地面發出的紅外線, 會較遲結露。

你描述的濃度梯度變化太強烈, 未必符合實際情況.
水汽下沉接近地面的厚度, 我相信應該有幾米或更多.

而我所指的"下沉"效應, 是上一個回覆所猜想的作用.

[鄧登凳]

在網上找到:
空氣的比重大約是 1.3kg/m^3
飽和水蒸氣比重大約是 3.67kg/m^3

所以水汽下沉積於接近地面也是很合理的.

至於面向天的表面先積露水, 我估計是含有大量水汽的空氣內的微尘上面已有微水滴的產生, 並且傾向下沉依附在向天的表面, 形成較大的水滴, 變成露水.
不過就未能解釋為什么把有露水的表面反向下, 就能清除露水...

不知你說什麼比重, 簡單化學知識, 空氣的氮氣一摩爾(mole)是14x2克, 氧是16x2克, 水一摩爾是2x1+16=18克, 基本氣體定律, 一摩爾的氣體同溫同壓下體積相同。那水蒸汽只會比空氣密度低, 所以它會飄揚至上空冷卻成雲。

另你的鏡面向上向下大概不會差數米吧。天窗(不論高低)先結露/霜是個要解釋的項目... 你慢慢用你的理論去解吧。

[Wah!!]

另你的鏡面向上向下大概不會差數米吧。天窗(不論高低)先結露/霜是個要解釋的項目... 你慢慢用你的理論去解吧。

對此你有何解釋?

我之前找到網上的比重資料不正確, 而水蒸下沉的特性, 應該是不存在.
所以真正在下沉的應該是空氣中的微水滴.

[Wah!!]

為什么表面向上容易結露, 向下卻可除露?

現在我想到一個純以輻射作用的解釋:
1. 表面向天, 輻射散熱使溫度下降至低於結露溫度, 所以產生露水
2. 表面向地, 地面輻射使表面升溫至高於結露溫度, 所以露水蒸發掉

---------
但是還要用一個實驗去測試這個解釋是否成立:
1. 把一個紙盒以鋁箔包著, 放在容易結露的環境
2. 把一張鋁箔平放在同樣的環境

紙盒的上下兩面由於中間隔著空氣, 所以可以建立溫差. 當它上面有露水而下面沒有露水時, 即是一個適合作為實驗的條件了.
而單一張鋁箔兩面的溫差極小, 若上面的解釋是成立的話, 則其上下兩面會同時有露水或同時沒有露水.
若單一張鋁箔兩面仍然是向天有露水, 向地沒有露水, 那麼就需要想想另一個合理的解釋了.

[鄧登凳]

為什么表面向上容易結露, 向下卻可除露?

現在我想到一個純以輻射作用的解釋:
1. 表面向天, 輻射散熱使溫度下降至低於結露溫度, 所以產生露水
2. 表面向地, 地面輻射使表面升溫至高於結露溫度, 所以露水蒸發掉

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但是還要用一個實驗去測試這個解釋是否成立:
1. 把一個紙盒以鋁箔包著, 放在容易結露的環境
2. 把一張鋁箔平放在同樣的環境

紙盒的上下兩面由於中間隔著空氣, 所以可以建立溫差. 當它上面有露水而下面沒有露水時, 即是一個適合作為實驗的條件了.
而單一張鋁箔兩面的溫差極小, 若上面的解釋是成立的話, 則其上下兩面會同時有露水或同時沒有露水.
若單一張鋁箔兩面仍然是向天有露水, 向地沒有露水, 那麼就需要想想另一個合理的解釋了.

Wah!!師兄的腦肋果然快....幅射是主因...

建議你的實驗不用鋁箔, 而用向上和向下的兩塊清玻璃, 中間放塊黑絨布可以了。鋁箔反射紅外線能力相當高(用紅外線烤箱燒雞肶的經驗告訴我), 所以射出紅外線的能力弱。

[Wah!!]

鋁箔的目的是為了減低兩面的溫差, 從而可以與盒子作出對照.
若不用鋁箔, 可以用與汽車外殼類似的金屬片.
金屬的好處是傳熱快, 兩面的溫差可以很快地平衡.

[鄧登凳]

鋁箔的目的是為了減低兩面的溫差, 從而可以與盒子作出對照.
若不用鋁箔, 可以用與汽車外殼類似的金屬片.
金屬的好處是傳熱快, 兩面的溫差可以很快地平衡.

但我們要考慮的是鏡片(由導熱不佳的物料:玻璃做的)結露的問題, 不是傳熱快的金屬結露的問題。

[Wah!!]

鋁箔的目的是為了減低兩面的溫差, 從而可以與盒子作出對照.
若不用鋁箔, 可以用與汽車外殼類似的金屬片.
金屬的好處是傳熱快, 兩面的溫差可以很快地平衡.

但我們要考慮的是鏡片(由導熱不佳的物料:玻璃做的)結露的問題, 不是傳熱快的金屬結露的問題。

實驗目的是為了證明/證偽那個解釋.
這個解釋是未經實驗證明的, 若要找到真相, 我們不能跳步而行.
所以實驗有兩個情況同時進行, 以作對照. 第一項用紙盒的情況, 就是制造一個導熱不佳的對照.
(剛想到可以用幾層波浪空心厚紙皮代替紙盒, 更容易制作)

這個對照實驗是可以知道上面結露而下面不結露, 與兩個表面之間的熱傳導有沒有關係.
從而推論出兩個表面是否因為溫差而造成結露或不結露的兩種現象.

[鄧登凳]

那可以試, 但最終都要試玻璃才成, 因為那是主題。

另請在無雲之夜才試, 因雲是會反射地面的紅外線的。望遠鏡也不會在有雲之夜操作。

[Wah!!]

那可以試, 但最終都要試玻璃才成, 因為那是主題。

另請在無雲之夜才試, 因雲是會反射地面的紅外線的。望遠鏡也不會在有雲之夜操作。

玻璃難以試上面的對照實驗, 因為要薄玻璃才可以確保兩面溫差小, 但是較大片的薄玻璃卻不容易取得做實驗.
由於這種向上結露向下不結露的現象, 並不只限於玻璃表面, 幾乎所有表面都適用, 所以我認為不一定要用到玻璃作測試.

[鄧登凳]

還有一個問題忘了分析, 為什麼tatkonau師兄在水口望遠鏡會結露, 但noodle師兄在沙田的郤不結露呢?

小弟不認為是樹木草地的問題, 因為植物不會在沒有陽光的晚上排放水份, 但大範圍一點的問題, 包括離海岸的距離, 風向, 有沒有山脈遮擋等, 郤是會有影響的。特別是在冬季海水溫度比氣溫高, 所以海面在晚間仍會增加空氣的含水量, 如果加上吹南風, 水口就會受到潮濕海風影響, 而沙田南面是山, 會保持較乾燥。

大家可以看看昨日至今早的沙田和長洲相對濕度圖(綠線), 昨晚10時, 長洲80%, 沙田只得70%, 至零晨2:30, 長洲升至92%(望遠鏡很大機會結露), 沙田升至80%, 日出時長洲是近100%, 沙田保持83%。

[Wah!!]

tatkonau 提到的是同樣在水口, 但不同的地面架設器材的結露現象的分別, 從而推論出草地和柏油地面的分別.
若要從不同大區域來看結露現象, 那就要考慮更多更複雜的問題, 不容易比較各項獨立的結露因素.

[鄧登凳]

tatkonau 提到的是同樣在水口, 但不同的地面架設器材的結露現象的分別, 從而推論出草地和柏油地面的分別.
若要從不同大區域來看結露現象, 那就要考慮更多更複雜的問題, 不容易比較各項獨立的結露因素.

由於未到過水口, 不知草地和迴旋處的近海程度和受海風影響程度是否相同, 不能評論。

草地放濕的推論, 同樣未有足夠的考慮各種因素。

你的實驗可加個元素, 在下面加幾盤植物, 看看有沒有分別。

[Wah!!]

由於未到過水口, 不知草地和迴旋處的近海程度和受海風影響程度是否相同, 不能評論。

草地放濕的推論, 同樣未有足夠的考慮各種因素。

你的實驗可加個元素, 在下面加幾盤植物, 看看有沒有分別。

估計幾盤植物並不足夠有明顯效果.
植物與結露的關係, 我相信可以向各同好做問卷調查, 看看歷史記錄是否能找到.
又或者請同好一起進行有關實驗.

[物理小子]

經驗發現, 鏡面向上時容易積露水, 向下時可以把露水除掉.
我認為未必與輻射向天還是向地造成的能量損失速度快慢有關.
當中的原因, 有人說是因為水汽下沉所致, 我認為有一定道理.

水汽下沉我有所保留
印象中今個sem上Weather and Climate時天文台有客席講師講過
含水量越高，空氣密度越低(水molecular weight是18, 氮是28, 氧是32)
當然，空氣中凝結出大量水點又未必是這樣算了