Page 124 -

โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี

106 ความชื้นและเสถียรภาพของอากาศ

(dp/dz) = -g . . . (5.2)
หรือ (dp/) = -g dz

จากกฎของแก๊ส เมื่อพฤติกรรมของอากาศชื้นคล้ายกับแก๊สอุดมคติ

pV = nRT = (m /M )RT
m
m
เมื่อ p = ความดันของมวลอากาศชื้น มีหน่วยเป็นปาสคาล (Pa)

V = ปริมาตรของมวลอากาศชื้น มีหน่วยเป็นลูกบาศก์เมตร

m = มวลของอากาศชื้น = m + m มีหน่วยเป็นกิโลกรัม
v
d
m
M = มวลโมเลกุลของอากาศชื้น = M + M มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อกิโลโมล
v
m
d
R = ค่าคงที่ของแก๊สเทียบเท่ากับปริมาณความร้อน 8.314 จูลต่อโมลต่อเคลวิน ซึ่ง
เป็นปริมาณความร้อนที่จะท าให้แก๊ส 1 โมล มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 เคลวิน

หรือ p = (m /V)(R/M )T . . . (5.3)
m
m
ท าอนุพันธ์สมการที่ (5.3) จะได้

dp = (R/M )dT . . . (5.4)
m
จากกฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์ (first law of Thermodynamics) ซึ่งกล่าวว่า

เมื่อให้ความร้อนแก่ระบบใดๆ ระบบจะมีพลังงานภายในเพิ่มขึ้นพร้อมๆ กันกับการท างานของ
ระบบต่อสิ่งแวดล้อม

dQ = dU + pdV . . . (5.5)
h
เมื่อ dQ = ปริมาณความร้อนที่เกี่ยวข้องกับระบบทั้งการรับ (+) และการคายออกมา (-)
h
dU = พลังงานภายในหรือพลังงานจลน์รวมของแก๊สในระบบที่เปลี่ยนแปลงไป ทั้งที่มี

พลังงานเพิ่มขึ้น (+) และมีพลังงานลดลง (-)

pdV = งานที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของระบบ ซึ่งมีทั้งงานที่ระบบกระท าต่อ

สิ่งแวดล้อม (+) และงานที่สิ่งแวดล้อมกระท าต่อระบบ (-)

หน่วยของงานและพลังงานทั้งหมดใช้ตามระบบหน่วยสากล (S.I. Unit) มีหน่วย

เป็นจูล ในกรณีที่อากาศชื้นลอยขึ้นสู่ระดับสูงเป็นสภาพธรรมชาติที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนออก
จากมวลอากาศและไม่มีการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่มวลอากาศเช่นเดียวกัน เพราะไอน ้าในอากาศยัง
ไม่ถึงระดับอิ่มตัวจึงไม่มีการควบแน่นเป็นละอองน ้าและไม่มีการคายความร้อนแฝงของการ
ควบแน่นออกมา dQ จึงมีค่าเป็นศูนย์ (dQ = 0) ดังนั้นจึงเขียนสมการที่ (5.5) ได้เป็น
h
h